miércoles, 5 de agosto de 2009

¡Feliz cumpleaños para el Encanto!

El modelo estándar -y especialmente la pandilla de los quarks (U, D, C, S, T y B)- está de fiesta. El 1 de agosto de 2009 el atributo "encanto" (charm en inglés) cumplió 45 años. Sheldon Glashow (1932) y James Bjorken (1934) acuñaron el término "encanto" para una nueva partícula teórica, el quark encanto, en un artículo publicado en Physics Letters el 1 de agosto de 1964.
El documento está disponible con el texto en línea [requiere suscripción para el texto completo] en la base de datos SPIRES-HEP: Partículas elementales y SU (4).

Entonces, ¿cuál es el regalo perfecto para una partícula en la mediana edad y aún así continúa siendo misteriosamente fascinante? Un encantador personaje como este viene a la mente:

En cuanto a la seducción, consulte "Persiguiendo el Encanto en China". en la edición de mayo de 2009 de Simmetry, que describe cómo el intento de comprender el quark C y las partículas relacionadas ha atraído a los científicos americanos al recién actualizado Colisionador Electrón Positrón de Beijing.

SOBRE EL QUARK ENCANTO

El quark encanto es uno de los seis quarks que, junto con los leptones, constituyen los elementos básicos de la materia ordinaria. Es cientos de veces más masivo que los quarks "arriba" y "abajo" (up and down), que son los constituyentes de los protones y los neutrones (el protón esta formado por tres quarks: dos up y un down; el neutrón esta formado por dos down y un up).

Los teóricos habían predicho la existencia del quark encanto para explicar la ausencia de una esperada interacción entre partículas. Originalmente, cuando Murray Gell-Mann y George Zweig desarrollaron el modelo de quarks en 1964, sólo propusieron los quarks arriba, abajo y extraño. En 1970, Sheldon Glashow, John Iliopoulos y Luciano Maiani pensaron que debían existir a pares, igual que los leptones, prediciendo así la existencia del quark encantado. Cuando el quark encanto se presentó, lo hizo como uno de los elementos constitutivos de la partícula J/psi, cuyo descubrimiento en el SLAC (Stanford Linear Accelerator Center) en 1974 finalmente convenció a los físicos de la existencia real de los quarks.

Las partículas que contienen un quark encanto se conocen como "partículas encantadas" o "charmonia". Ellas sólo tienen una existencia efímera antes de decaer en partículas más convencionales. En muchos experimentos se han estudiado sus propiedades. En las instalaciones conocidas como "fábricas de encanto", un gran número de partículas conteniendo encanto pueden ser producidas con poca contaminación de otros tipos de partículas.

Los quarks, el quark encanto y el modelo estandar de partículas
De acuerdo al modelo standard las partículas se dividen en fermiones (materiales) y bosones (force carriers: portadoras de las fuerzas). Los fermiones a su vez se dividen en quarks (up y down, charm y strange, top and bottom) y leptones. Los leptones están compuestos por electrones, muones y tauones y por neutrinos electrónicos, muónicos y tauónicos, más las respectivas antipartículas de todos ellos.

Créditos:
- Dos imágenes acerca del quark C: Symmetry Magazine.
- Tabla del Modelo standard: David Ward and Christopher Lester, Universidad de Cambridge.

Fuentes de información para este post:
- Happy birthday to charm!. Symmetry Magazine.
- Explain it in 60 seconds: The charm quark. Frederick A. Harris, University of Hawaii. Symmetry Magazine.

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