Partículas elementales

El modelo atómico de tres tipos de partículas fundamentales, los nucleones (protones y neutrones) y los electrones, explica, en principio, la constitución de la materia.

  • Wolfgang Pauli (Austria; 1900 - 1958) sugiere que, cuando se emite una partícula beta en una desintegración nuclear, se emite otra, sin carga y quizá sin masa, que es responsable de la energía que falta para completar el balance.
  • Enrico Fermi estudia la partícula postulada por Wolfgang Pauli y le da el nombre de neutrino ("pequeña cosa neutra").
  • Hideki Yukawa (Japón; 1907 - 1981) propone que las fuerzas que mantienen unidos a los nucleones se deben al intercambio constante entre ellos de una partícula.
  • Carl David Anderson descubre diez años después en los rayos cósmicos unas partículas con las propiedades requeridas por la teoría de Hideki Yukawa.

A estas partículas se las denomina mesones ("meso" = entre), ya que su masa está comprendida entre la del protón y la del electrón.

Durante los años siguientes se descubren varias partículas más pesadas que los protones que reciben el nombre de hiperones ("hiper" = grande).

En la década de 1950 el mundo de las partículas subatómicas es una selva, cuya visión global puede expresarse según sus masas crecientes ("hadrón" = masivo):

  • No hadrones
    • Fotón
    • Leptones: neutrinos, electrón
  • Hadrones
    • Mesones
    • Bariones: protón, neutrón, hiperones

También se clasifican las partículas elementales mediante la estadística cuántica:

  • Bosones: Partículas cuya distribución de energía sigue una función estadística del tipo de Bose - Einstein [Jagadis Chandra Bose (India; 1858 - 1937) - Albert Einstein], es decir, cada estado cuántico puede estar ocupado por más de una partícula y, por tanto, no cumplen el principio de exclusión de Pauli. Este grupo de partículas comprende a los fotones y a los mesones.
  • Fermiones: Partículas cuya distribución de energía sigue una función estadística del tipo de Fermi - Dirac [Enrico Fermi - Paul Adrien Maurice Dirac], es decir, cada estado cuántico sólo puede estar ocupado como máximo por una partícula y, por tanto, sí cumple el principio de exclusión de Pauli. Este grupo de partículas comprende a los leptones y a los bariones.