Ainara&Sacristán&Luque&
Química&&
B2A&
!
1!
Partículas subatómicas. El universo primigenio
!
Clasificación*de*los*dos*tipos*de*partículas*fundamentales*del*Modelo*estándar*
El#modelo#estándar#describe#toda#la#materia#y#fuerzas#existentes# en# el# universo,# excepto# la# gravedad.#
Dentro#de#él#se#diferencian#dos#tipos#de#partículas#fundamentales:#
Ø Fermiones.*Partículas*materiales.**
Los#fermiones#son# partículas#materiales# que#poseen# masa,#es#decir,# cantidad#de# materia.#Para# cada#una#
de#ellas#existe#una#antipartícula#correspondiente#de#antimateria.#Se#clasifican#en#dos#grupos:#
o Quarks:#existen#seis#tipos,#con#carga#eléctrica#fraccionada#
del# electrón# y# carga# de# color.# Nunca# aparecen# aislados#
sino# que# interaccionan# a# través# de# la# fuerza# nuclear#
fuerte,#formando# hadrones,# que# se# separan# en# bariones#
(tres#quarks)# y# mesones# (un# quark# y# un# antiquark).# Para#
cada#quark#existe#un#antiquark.#
o Leptones:#existen#seis#tipos,#tres#con#carga#eléctrica#y#tres#
sin#ella.#Pueden# existir#aislados.# Para#cada# tipo#de#leptón#
existe#un#antileptón.#
Ambos# tipos# se# clasifican# en# tres# conjuntos# o# generaciones.# Las#
partículas# de# la# primera# generación# son# la# materia# ordinaria# y#
forman#la#mayor#parte#del#universo,#en#cambio,#las#de#la#segunda#y#
tercera#forman#la#materia#exótica#y#son#inestables#decayendo#hacia#
las#de#la#primera#generación.#
Ø Bosones*gauge.*Partículas*portadoras*de*fuerza.*
Los# bosones# son# partículas# portadores# de# fuerza# responsables# de# las# interacciones# entre# las#
anteriormente#nombradas,#partículas#materiales.#Por#lo#que#cada#tipo#de#fuerza#es#transportada#por#una#
partícula#portadora#de#fuerza.#Tanto#leptones#como#quarks#interaccionan#intercambiando#estas#partículas#
portadoras#de#fuerza#dando#lugar#a#cuatro#tipos#de#interacciones:#
§ Gravitatoria:#responsable#de#la#fuerza#del# peso#y#mantenimiento#de#la# estructura#del#universo#a#
gran#escala,#actúa#sobre#leptones#y#quarks,#y#no#se#incluye#dentro#del#modelo#estándar.#
§ Electromagnética:#mantiene#átomos#en#equilibrio#en#un#material,#actúa#sobre#leptones#con#carga#
y#quarks,#y#su#partícula#portadora#es#el#fotón.#
§ Nuclear#fuerte:# mantiene# partículas#en# el# interior#del# núcleo# atómico,#actúa#sobre# quarks# y#su#
partícula#portadora#es#el#gluon.#
§ Nuclear# débil:# responsable# de# que# todos# los# quarks# y# leptones# pesados# decaigan,# para#
producirlos#más#livianos,#y#su#partícula#portadora#son#los#bosones#(W+,#W-#y#Z°).#
#
Fases*que*condujeron*al*universo*tal*y*como*lo*conocemos*
Esta#evolución#se#inició#hace#13800#según#el#Big#Bang,#desde#ese#momento#se#han#dado#tres#grandes#fases:#
1.#Universo#inicial:#en#el#instante#inicial#hay# una#temperatura#de#10# a#la#32#K# dentro#de#un#volumen# muy#
reducido.#
2.#Universo#primigenio:#poco#después#las#partículas#fundamentales#adquieren#masa#en#su#interacción#con#
el#campo#de#Higgs,#gracias#al#bosón.#El#universo#es#un#plasma#de#partículas#y#antipartículas.#La#temperatura#
es#tan#elevada# que#los#quarks#no#están# ligados#entre#sí.#En#el# intervalo#entre#10#a#la# -6#s#y# 10#a# la#-2#s# el#
universo#se#enfría#por#debajo#de#1013#K# y#se#forman#hadrones,#incluyendo#protones#y#neutrones#a#partir#
de#quarks#(no#pueden#ser#aislados)#y#gluones.#Entre#los#0,000001#y#300#min#el#universo#se#enfría#para#dar#
la#nucleosíntesis.#Después#existe# el#triple#de#iones# de#H#que#de#núcleos#de#He.#De#otros#núcleos#(Li#y# Be)#
hay#pocas#cantidades.#300# 000#años#después# del#big#bang# el#universo#es# lo#suficientemente#frío#(<10°#K)#
como#para# que# los# electrones# queden#retenidos# por# los# núcleos.# Se#da#la# recombinación# por# la# que#se#
empiezan#a#formar#átomos,#disminuye#la#densidad#del#universo#y#los#fotones#quedan#libres#de#la#materia.#
3.# Formaciones# estructurales:# (100-200# mill# de# años).# Por# atracción# gravitatoria# se# dieron# estrellas# y#
galaxias,#donde#los#átomos#de#H#y#He#se#fusionan#para#dar#otros#más#pasados.#Estas#galaxias#forman#grupos#
de#galaxias,#cúmulos#y#supercúmulos.#
#
#
#
#
