Materia contra antimateria
Levanta la mano e imagina que podrías hacerte realmente pequeño y ver lo que realmente hay dentro de ella. A medida que se vuelve cada vez más pequeño, verá que su mano está formada por muchas células individuales. Hágase aún más pequeño y verá que dentro de esas células hay muchos átomos diminutos. Alguna vez se pensó que los átomos eran los bloques de construcción básicos de toda la materia, pero ahora sabemos que hay partículas aún más pequeñas dentro de los átomos.
Si pudiera volverse lo suficientemente pequeño para caber dentro de un átomo, encontrará partículas subatómicas llamadas electrones, protones y neutrones. Los científicos ahora saben que incluso los protones y neutrones no son las partículas más pequeñas que existen. Están formados por partículas aún más pequeñas y fundamentales. Las partículas más pequeñas de materia que sabemos que existen se llaman partículas elementales. ¡No solo tu mano, sino también toda la materia del universo, desde el átomo más pequeño hasta la estrella más grande, está hecha de estas mismas partículas elementales!
Todo lo que vemos a nuestro alrededor hoy, incluida tu mano, está hecho de materia , pero no siempre fue así. En el universo primitivo, también había mucha antimateria y todavía hay un poco en la actualidad.
Cada partícula elemental de materia tiene una partícula correspondiente de antimateria que es exactamente la misma excepto que tiene una carga eléctrica opuesta. Siempre que la materia y la antimateria entran en contacto, ambas son aniquiladas y se convierten en energía pura.
Afortunadamente, hoy en día solo hay un poco de antimateria en el universo, ¡así que no corren peligro de encontrarse con un anti-tú y explotar a los demás!
Mapa Conceptual del Modelo Estándar de la Física de Partículas
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Tipos de partículas elementales
Fermiones
Las partículas elementales que forman los componentes básicos de toda la materia (protones, neutrones y electrones) se conocen como fermiones . Hay dos tipos de fermiones: leptones y quarks.
Los electrones cargados negativamente se encuentran en toda la materia y son parte de un grupo de partículas elementales llamadas leptones que no están unidas a otras partículas elementales. El leptón de antimateria que corresponde a un electrón se llama positrón. Los positrones son exactamente como los electrones, pero tienen carga positiva. Otros leptones que se encuentran en la materia incluyen neutrinos, muones y partículas tau. No olvides que existe un leptón de antimateria por cada leptón que encontramos en la materia, por lo que hay partículas anti-muones y anti-tau, así como positrones.
El segundo tipo de fermión se llama quark . A diferencia de los leptones, los quarks siempre se encuentran unidos a otros quarks. En la materia, los quarks se unen para formar protones y neutrones. En la antimateria, los anti-quarks forman anti-protones y anti-neutrones.
Bosones
La otra clase principal de partículas elementales se llama bosones . Los bosones son partículas portadoras de fuerza, por lo que actúan como el pegamento que mantiene unidos a los fermiones en protones y neutrones. Un tipo importante de bosón es el fotón . Los fotones son los portadores de fuerza de los campos electromagnéticos. Una parte muy importante del espectro electromagnético (al menos para nosotros los humanos) es la luz. Mientras lee estas palabras en este momento, ¡fotones de luz golpean sus ojos y le permiten ver! Otros bosones incluyen el bosón de Higgs, los gluones y los bosones W y Z.
Resumen de la lección
Todo lo que vemos hoy a nuestro alrededor está hecho de materia , y toda la materia está compuesta de unas pocas partículas elementales. Cada partícula elemental de materia tiene una partícula correspondiente de antimateria que es exactamente la misma excepto que tiene una carga eléctrica opuesta. Siempre que la materia y la antimateria entran en contacto, ambas son aniquiladas y se convierten en energía pura.
Las partículas elementales que forman los componentes básicos de toda la materia (protones, neutrones y electrones) se conocen como fermiones . Hay dos tipos de fermiones: leptones y quarks. Los leptones son partículas elementales que no están unidas a otras partículas elementales. Los ejemplos de leptones incluyen electrones y positrones. A diferencia de los leptones, los quarks siempre se encuentran unidos a otros quarks. En la materia, los quarks se unen para formar protones y neutrones. En la antimateria, los anti-quarks forman anti-protones y anti-neutrones.
La otra clase principal de partículas elementales se llama bosones . Los bosones son partículas portadoras de fuerza, por lo que actúan como el pegamento que mantiene unidos a los fermiones en protones y neutrones. Un tipo importante de bosón es el fotón .
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