MODELO EST脕NDARD DE LAS PART脥CULAS

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MODELO EST脕NDARD DE LAS PART脥CULAS DESDE 1964 HASTA 1995



A mediados de los 60, los f铆sicos comprendieron que sus ideas previas, en las que toda la materia estaba compuesta de protones, neutrones y electrones, como part铆culas fundamentales, eran insuficientes para explicar las nuevas part铆culas que se estaban descubriendo. La teor铆a de los quarks, de Gell-Mann y Zweig solucion贸 estos problemas. Durante los 煤ltimos treinta a帽os, la teor铆a que hoy se conoce como el modelo standard de las part铆culas e interacciones ha crecido gradualmente y ha ganado aceptaci贸n, a partir de las nuevas evidencias proporcionadas por los aceleradores de part铆culas.

Part铆culas descubiertas desde 1964 hasta el presente:


1964

Murray Gell-Mann y George Zweig introdujeron la idea tentativa de los quarks. Sugirieron que los mesones y los bariones est谩n compuestos por quarks o antiquarks de tres tipos, llamados up, down y strange (u, d, s), con spin 1/2 y cargas el茅ctricas 2/3, -1/3, -1/3, respectivamente (resulta que esta teor铆a no es completamente exacta). Ya que estas cargas nunca han sido observadas, la introducci贸n de los quarks fue tratada como una explicaci贸n matem谩tica de los patrones de sabor, seguidos por las masas de las part铆culas, m谩s que como un postulado de existencia de objetos f铆sicos reales. M谩s tarde, los desarrollos te贸ricos y experimentales nos permitieron considerar a los quarks como objetos f铆sicos reales, aunque no puedan ser aislados.
1964
Ya que los leptones ten铆an cierto patr贸n, varios trabajos sugirieron la existencia de un cuarto quark, con otro sabor, para que el patr贸n de los quarks sea similar al de los leptones; actualmente los sabores se llaman generaciones de materia. Muy pocos f铆sicos tomaron seriamente esta sugerencia en ese momento. Sheldon Glashow y James Bjorken acu帽aron el t茅rmino "charm" (encanto) para el cuarto (c) quark.
1965
O.W. GreenbergM.Y. Han, y Yoichiro Nambuintrodujeron la propiedad de carga de color del quark. Todos los hadrones observados son de color neutro.
...1966...
El modelo del quark es aceptado en forma relativamente lenta, debido a que los quarks no han sido observados.
1967
Steven Weinberg y Abdus Salam separadamente propusieron una teor铆a que unifica las interacciones electromagn茅ticas y d茅biles formando la interacci贸n electrod茅bil. Sus teor铆as requieren la existencia de un bos贸n neutro, que interact煤a en forma d茅bil (ahora llamado el Z0)y que sea el mediador de la interacci贸n d茅bil; ese bos贸n no hab铆a sido observado a煤n en aquel tiempo. Ellos tambi茅n predijeron la existencia de un bos贸n, masivo, adicional, llamado el bos贸n de Higgs que no ha sido a煤n observado hoy d铆a.
1968-69
En el Acelerador Lineal de Stanford, en un experimento en el cual se hace que los electrones sean dispersados por protones, los electrones parecen "rebotar" contra un peque帽o centro duro dentro del prot贸n. James BjorkenRichard Feynman analizaron estos datos en t茅rminos de un modelo de part铆culas constituyentes dentro del prot贸n (ellos no usaron el nombre "quark" para los constituyentes, aunque igualmente este experimento proporcion贸 evidencia para los quarks).
1970
Sheldon Glashow, John Iliopoulos y Luciano Maianireconocieron la importancia cr铆tica de un cuarto tipo de quark en el contexto del Modelo Standard. Un cuarto quark permite una teor铆a que tiene interacciones d茅biles mediadas por un Z0, con cambio de sabor.
1973
Donald Perkins, estimulado por una predicci贸n del Modelo Standard, volvi贸 a analizar algunos datos viejos del CERN y encontr贸 indicadores de interacciones d茅biles sin intercambio de carga de color (debida al intercambio de un Z0).
1973
Fue formulada una teor铆a cu谩ntica de campos, para las interacciones fuertes. Esta teor铆a de quarks y gluones (que ahora es parte del Modelo Standard) es similar, en su estructura, a la electrodin谩mica cu谩ntica (QED), pero dado que las interacciones fuertes act煤an sobre las cargas de color, esta teor铆a se llama cromodin谩mica cu谩ntica (QCD). Los quarks est谩n destinados a ser part铆culas reales, con una carga de color. Los gluones son los cuantos, sin masa, del campo de las interacciones fuertes. Esta teor铆a de interacciones fuertes fue primero sugerida por Harald Fritzsch yMurray Gell-Mann.
1973
David PolitzerDavid Gross y Frank Wilczekdescubrieron que la teor铆a de color de las interacciones fuertes tiene una propiedad especial, hoy llamada "libertad asint贸tica". Esta propiedad es necesaria para describir los datos de 1968-69 en relaci贸n con el prot贸n.
1974
En una conferencia, John Iliopoulos present贸, por primera vez en un 煤nico reporte, la visi贸n de la f铆sica ahora llamada el Modelo Standard. Si Usted quiere entender los distintos aspectos del Modelo Standard, por favor explore la ruta del modelo standar.
1974 (Nov.)
Burton Richter y Samuel Ting, liderando experimentos independientes, anunciaron el mismo d铆a su descubrimiento de la misma nueva part铆cula. Ting y sus colaboradores en Brookhaven llamaron a esta part铆cula la part铆cula "J", mientras que Richter y sus colaboradores en SLAC llamaron a esta part铆cula la part铆cula psi. Ya que los descubrimientos tuvieron igual importancia, la part铆cula es conocida com煤nmente como la part铆cula J/psi. La part铆cula J/psi es un mes贸n charm-anticharm.
1976
Gerson Goldhaber y Francois Pierre encontraron el mes贸n D0 (y los quarks antiup y charm). Las predicciones te贸ricas concordaron dram谩ticamente con los resultados experimentales, ofreciendo un fuerte soporte al Modelo Standard.
1976
El lept贸n tau fue descubierto por Martin Perl y sus colaboradores en SLAC. Ya que este lept贸n es la primera part铆cula registrada de la tercera generaci贸n; fue completamente inesperado.
1977
Leon Lederman y sus colaboradores en el Fermilab descubrieron sin embargo otro quark (y su antiquark). Este quark fue llamado el quark "bottom". Ya que los f铆sicos se imaginaban que los quarks ven铆an en pares, este descubrimiento incentiv贸 la b煤squeda del sexto quark -- "top."
1978
Charles Prescott y Richard Taylor observaron una interacci贸n d茅bil mediada por un Z0, en la dispersi贸n por deuterio, de electrones polarizados, en la que aparece una violaci贸n de la conservaci贸n frente a paridad, como lo predijo el Modelo Standard y confirmando as铆 la predicci贸n te贸rica.
1979
Se encuentra en PETRA una fuerte evidencia de un glu贸n radiado por un quark o antiquark iniciales. PETRAes una facilidad de colisi贸n de haces del laboratorio DESY en Hamburgo.
1983
Los bosones intermediarios, W y el Z0, requeridos por la teor铆a electrod茅bil, son observados en dos experimentos que usan el sincrotr贸n del CERN y que emplean las t茅cnicas desarrolladas por Carlo Rubbia y Simon Van der Meer para colisionar protones y antiprotones.
1989
Los experimentos llevados a cabo en SLAC y en CERNsugirieron fuertemente que hay tres y s贸lo tres generaciones de part铆culas fundamentales. Esto se infiere de la observaci贸n que el tiempo de vida del bos贸n Z0-, s贸lo es consistente con la existencia de exactamente tres neutrinos muy livianos (o sin masa).
1995
Despu茅s de dieciocho a帽os de b煤squeda en muchos aceleradores, los experimentos CDF y D0 en el Fermilab descubrieron el quark top con una masa inesperada de 175 GeV. Nadie entiende por qu茅 la masa es tan diferente de la de los otros cinco quarks

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