Entonces hay 6 quarks, ¿qué se consideran entonces los antiquarks?

Hace poco me metí en la física de partículas y el mundo cuántico y me encanta.

Así que mi primera gran pregunta es. Veo todos estos videos y la gente explica los quarks (arriba, abajo, arriba, abajo, extraño, encanto). Y todos dicen que hay 6 quarks. Pero de vez en cuando alguien habla de un antiquark. ¿Qué es este antiquark si solo hay 6 quarks? ¿Es antimateria? ¿Sigue siendo un quark? (si es así, ¿eso significa que hay 12 quarks?)

Segunda pregunta, más para aclarar. Así que hay portadores de fuerza y ​​partículas. Los portadores de fuerza son bosones, transportan la fuerza fuerte, débil y electromagnética, y el portador de fuerza de gravedad sigue siendo un misterio en cuanto a qué lo transporta (misterio porque simplemente no hemos observado la fuerza de gravedad que transporta partículas; es decir, higgs / gravitrón)? Los portadores que no son de fuerza son leptones y están compuestos solo de quarks. ¿Y los quarks pueden entonces hacer partículas más masivas como los protones (uud)?

Solo un consejo para futuras referencias: preferimos que haga cada pregunta por separado, por ejemplo, esto hubiera sido mejor como dos preguntas separadas. (No se preocupe por dividir esta pregunta, ya que ya se ha respondido, pero tenga esto en cuenta para el futuro).

Respuestas (2)

Sí, los 6 antiquarks son antipartículas de los 6 quarks; en otras palabras, son partículas de "antimateria". La palabra "antimateria" a veces representa solo una etiqueta relativa: antimateria de algo (la antimateria de la antimateria es nuevamente materia), a veces significa la antimateria de las partículas que vemos habitualmente en el mundo que nos rodea.

Debido a que los 6 sabores de antiquark (anti-up, anti-down, etc.) tienen las mismas propiedades que los quarks (hasta los signos opuestos), no se cuentan como "tipos independientes de partículas elementales". En general, no consideramos que las especies de antipartículas sean "especies independientes" porque es un hecho completamente general que cada tipo de partícula tiene una antipartícula (aunque, en algunos casos, como el fotón, el bosón Z o el bosón de Higgs, coinciden con la partícula original).

Nadie diría jamás que hay "12 tipos de quarks" debido a los antiquarks. Consideramos que los antiquarks "no son quarks" cuando hablamos de "quarks" en un sentido estricto, o incluimos antiquarks entre los quarks, pero se considera que las antipartículas son más o menos lo mismo que los quarks originales (a pesar del cambio de signo). en todos los números cuánticos), por lo que todavía tenemos solo 6 sabores de quarks (los tipos se llaman sabores; cada uno de ellos también tiene 3 colores y 2 polarizaciones de espín).

Los leptones no están compuestos por quarks. Los leptones y los quarks son dos conjuntos de partículas elementales igualmente grandes pero mutuamente separados: los leptones más los quarks se conocen como "fermiones elementales".

Las cuatro fuerzas están mediadas por fotones (electromagnéticos), bosones W y bosones Z (fuerza nuclear débil), gluones (fuerza fuerte) y gravitones (fuerza gravitatoria). La física es casi igualmente segura acerca de los cuatro o cinco de ellos. La única forma en que difieren los gravitones es que la gravedad es una fuerza tan extremadamente débil que los gravitones individuales son prácticamente indetectables. Pero son detectables si vienen en haces o paquetes lo suficientemente fuertes (ondas gravitacionales) y el premio Nobel de física de 1993 se otorgó por la evidencia de que las ondas gravitacionales existían exactamente como lo predijo la teoría general de la relatividad de Einstein.

El bosón de Higgs es un bosón (es decir, no es un fermión) pero es el único bosón de la lista que no media una fuerza fundamental. Todavía es muy importante en el esquema del Universo porque garantiza que los bosones W, los bosones Z, los leptones (cargados) y los quarks sean masivos, a través del mecanismo de Higgs/BEH. El bosón de Higgs fue descubierto el pasado mes de julio.

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Los quarks se diferencian por llevar un color, interactuando a través de la fuerza fuerte (una mediada por gluones y descrita por QCD). Los leptones no tienen ningún color, por lo que no interactúan con la fuerza fuerte, razón por la cual su nombre, "leptones", está relacionado con palabras como "flaco" en griego.

¡Buen gráfico! Me gusta especialmente la espeluznante del campo de Higgs. :) ¿Y media una fuerza o no...? Semántica realmente.
Entonces, ¿los dos tipos principales de partículas elementales (portadoras de fuerza y ​​no) son bosones y fermiones? Entonces, ¿la gente acaba de comenzar a agruparlos especialmente para ciertas cosas, como leptones para partículas que no llevan QCD?
Estimado Michael, es un gráfico de Wikipedia aunque lo dibujaría de manera muy similar si fuera mi trabajo. ;-) Estoy de acuerdo en que, hasta cierto punto, podríamos decir que el campo de Higgs también media "fuerzas" - por las interacciones de Yukawa, etc. Además, interactúa con los bosones W, aunque estos términos de interacción están totalmente dictados por la simetría electrodébil, entonces son parte de la fuerza electrodébil. Pero estos "términos electrodébiles" todavía tienen nuevas consecuencias y esta nueva fuerza, el intercambio de Higgs, es lo que mantiene la probabilidad de dispersión de WW en el intervalo (0,100%).
BumSkeeter: sí, hay 2 grupos básicos de partículas elementales, bosones (espín entero, que se parecen entre sí) y fermiones (espín medio entero, que no se gustan como se ve a través del principio de exclusión de Pauli). Pero la cantidad de tipos de partículas y sus grupos, subgrupos y categorías es enorme y una respuesta corta solo esboza una porción muy pequeña de este problema. Aquí estamos hablando de partículas que son elementales según las teorías más modernas. Pero las partículas compuestas de hoy solían considerarse fundamentales en el pasado, etc.
@BumSkeeter: tenga en cuenta que fermiones = partículas de materia y bosones = portadores de fuerza es algo engañoso; normalmente no pensamos en los bosones compuestos como portadores de fuerza (excepto cuando lo hacemos, por supuesto;)) - iirc (y corríjame si me equivoco), es solo que si queremos terminar con un buen clásico potencial como el de Yukawa, el mediador debe ser bosónico, pero también hay interacciones bosón-bosón con mediadores fermiónicos; a priori, las etiquetas fermión y bosón solo nos dicen algo sobre el giro de la partícula y su comportamiento a granel (estadísticas de Fermi-Dirac vs Bose-Einstein)

Solo como un complemento a la respuesta de Lubos Motl:

El gravitón es extremadamente difícil de detectar porque el gravitón, sugieren los teóricos, existe en la quinta dimensión. Cuando los gravitones están en la 5ª dimensión, la gravedad es probablemente tan fuerte como las otras fuerzas fundamentales. Sin embargo, en el 'viaje' del gravitón a nuestras dimensiones observables personalmente, pierde esta fuerza, razón por la cual la gravedad es una fuerza tan débil. Entonces, realmente, la razón por la que los gravitones son tan difíciles de detectar es porque existen en la quinta dimensión de forma natural, y hasta ahora no hemos tenido suerte detectándolos en los aceleradores de partículas y demás porque las observaciones indirectas que sugerirían su existencia son tan pequeños que son difíciles de aclarar como una observación del gravitón.

Si quieres saber por qué la gravedad se debilita a medida que viaja a través de las dimensiones, mira esta pregunta que hice hace un tiempo:

¿Por qué la fuerza de la gravedad se debilita a medida que viaja a través de las dimensiones?

¿Por qué esto ha sido votado negativo?
Acabo de votar negativamente (estoy seguro de que el primer votante negativo también votó negativamente por la misma razón). Permítanme explicar, "Los gravitones existen en la 5ª dimensión". ¿En realidad? En primer lugar, no existe una "quinta dimensión" específica. Puede haber 5, 7, 8, 6, 10, 11, 26 o 248 (espera, ¡¿qué?!) dimensiones, pero no hay una "quinta dimensión". Los gravitones no están pegados a ningún eje. Tampoco están en todas partes, excepto en nuestra sección transversal de 4 dimensiones. Es decir, toda esta respuesta es incorrecta desde las premisas. Y campos de gravitones [( gramo m v η m v )], son muy fáciles de detectar. Experimento simple: salta por la ventana.
@centralcharge Por favor, no sugiera un comportamiento suicida.
@centralcharge si vivieras en la época en que todos creían que la Tierra es plana, ¿matarías a alguien por decir que es redonda? El hecho de que no creas en algo no es razón para negarlo. Mejor manera es probar lo contrario.