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CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN AL MODELO ESTÁNDAR Partículas fundamentales Fuerzas fundamentales.

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1 CAPITULO 1: INTRODUCCIÓN AL MODELO ESTÁNDAR Partículas fundamentales Fuerzas fundamentales

2 ¿De donde viene todo …?

3 ¿Que es materia?

4 Que pasaría si pudieramos cortar y cortar hasta el infinito?..

5 Que tienen que estar hechas de algo, UN INDIVISIBLE. Que tienen que estar hechas de algo, UN INDIVISIBLE.

6 El concepto de elemento En la filosofía de Aristoteles Había cuatro elementos Dalton (1808) listó, con pesos, muchos de los elementos reconocidos hoy

7 La tabla periódica Mendeleev (1869) introdujo la tabla periódica

8 El modelo del pudding J J Thomson creía que los electrones estaban metidos en una matriz de carga positiva, como una tarta

9 Estructura de los átomos Rutherford (1912) Mostró que los átomos tienen estructura Electrones orbitan alrededor del núcleo con energías bien definidas y posiciones muy mal m Chadwick (1932) Descubrió el neutrón dentro del núcleo

10 Estructura de los núcleos Núcleo contiene protones con carga +, e y neutrones son carga m

11 m Estructura de los núcleo Los protones y neutrones contienen quarks

12 < m ¿Estructura en los quarks? No hay evidencia de estructura ?

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14 Evidencia de subestructura Átomos absorben energía Solo ciertos estados de energía están permitido, ciertas órbitas La energía del electrón aumenta Más tarde se des excitan

15 Evidencia de subestructura Medida del tamaño de los objetos (Rutherford 1912) 1970 – subestructura de los protones y neutrones fueron descubiertas usando electrones como proyectiles

16 Constituyentes de la materia Protones contienen uud - carga = +e Neutrones contienen udd - carga = 0 quarks electrón 2323 e e - -e carga u de

17 Acelerador de energía

18 QuarksLepton Up (u) Down (d) Electron Química! uud = proton udd = neutron 3 grupos de quarks Nucleones

19 protonsneutrons electrons Helium Atom

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22 Accelerator Energy Las colisiones de energía fueron creadas para producir partículas que ya no existen en la naturaleza de forma natural, aunque existieron

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24 CORRECTO INDIVISIBLES = PARTÍCULAS FUNDAMENTALES? UNA PARTÍCULA ES FUNDAMENTAL CUANDO NO TIENE ESTRUCTURA INTERNA.

25 PERO,¿Que pequeño es PEQUEÑO?

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28 Mosca de la fruta: 3 mm (0.003 m)

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30 Ácaros: 500 µm ( m)

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32 Bacteria: 0.5 µm ( m)

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34 Virus: 100 nm ( m)

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36 Molécula de proteina: 10 nm ( m)

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38 Cadena de átomos: 2 nm ( m)

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40 Átomo( OJO, No está a escala!!): 100 pm ( m)

41 proton 1 fm ( m) Átomo (OJO, no está a!!): 100 pm ( m)

42 proton neutron 1 fm ( m) 1 fm ( m) Átomo(OJO no está a escala!!): 100 pm ( m)

43 electron proton neutron < 1 am ( m) 1 fm ( m) 1 fm ( m) Átomo(OJO, no está a escala!!): 100 pm ( m)

44 Up Quark & Down Quark: < 1 am (< m)

45 Toda la materia visible del universo esta hecha de las siguientes partículas:

46 El electron (e ) Toda la materia visible del universo esta hecha de las siguientes partículas:

47 El electron (e ) El quark up (u) Toda la materia visible del universo esta hecha de las siguientes partículas:

48 El electron (e ) El quark up (u) El quark down (d) Toda la materia visible del universo esta hecha de las siguientes partículas:

49 El electron (e ) El quark up (u) El quark down (d) MÁS una… Toda la materia visible del universo está hecha de las siguientes partículas:

50 …el escurridizo: neutrino

51 1 ym ( m) * * Neutrino size is energy-dependent. Stated size is for a 1 MeV particle …el escurridizo: neutrino

52 LAS PARTÍCULAS SON:

53 FUNDAMENTAL (Es decir, NO tienen estructura )

54 LAS PARTÍCULAS SON: FUNDAMENTAL (Es decir, NO tienen estructura) O COMPUESTAS (Es decir, están formadas por alguna combinación de partículas fundamentales )

55 LAS PARTÍCULAS SON: FUNDAMENTAL (Es decir, NO tienen estructura) O COMPUESTAS (Es decir, están formadas por alguna combinación de partículas fundamentales ) EL ELECTRON, EL QUARK y EL NEUTRINO SON PATÍCULAS FUNDAMENTALES

56 LAS PARTÍCULAS SON: FUNDAMENTAL (Es decir, NO tienen estructura) O COMPUESTAS (Es decir, están formadas por alguna combinación de partículas fundamentales ) EL ELECTRON, EL QUARK y EL NEUTRINO SON PATÍCULAS FUNDAMENTALES ÁTOMOS, NUCLEOS, PROTONES y NEUTRONES SON PARTíCULAS COMPUESTAS

57 EL átomo más simple conocido es el HIDROGENO.

58 Está compuesto de 4 partículas fundamentales:

59 EL átomo más simple conocido es el HIDROGENO. Está compuesto de 4 partículas fundamentales: EL ELECTRON + DOS QUARKS UP + UN QUARK DOWN

60 EL átomo más simple conocido es el HIDROGENO. Está compuesto de 4 partículas fundamentales: EL ELECTRON + DOS QUARKS UP + UN QUARK DOWN Los quarks esta juntos formando el PROTON

61 electronneutrinoup quarkdown quark SI ESTAS 4 PARTÍCULAS HACEN EL UNIVERSO.

62 ¿EXISTEN MAS PARTÍCULAS FUNDAMENTALES?

63 SI………VARIAS MAS

64 September 6, 2006origen de la masa/UIMP 64 Fundamental Particle 1 st family family 2 nd family family 3 rd family

65 65 e e u d 1 ª familia 2 ª familia c s t b 3 ª familia (1 MeV kg) m [MeV] < eV m [MeV] < m [MeV] < \ © 1998 \ \

66 Partículas de materia exóticas Otras partículas subatómicas son copias mas pesads de estas que hacen la materia ordinaria (u, d, e, v e )

67 Las piezas mas pequeñas de la naturaleza La física nuclear y de partículas estudia los bloques mas pequeños del universo y las interacciones entre ellos Focalizandose en partículas unicas o grupos de partículas, pero no en los millones de atomos o moleculas que hace una estrella o planeta particleadventure.org

68 … y sus largos efectos…

69 … todo esto nos afecta a nosotros. Historia: alquimía, etc. Astronomia: brillo solar, metales, cosmología Medicina: PET, MRI, quimioterapía Casa: detectores de humo, radon Computers: World-Wide Web Archaeology & Earth Sciences: dating


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