Un hadrón (del griegu ἁδρός, hadrós, "trupu") ye una partícula subatómica formada por quarks que permanecen xuníos por cuenta de la interacción nuclear fuerte ente ellos. Antes de la postulación del modelu de quarks definir a los hadrones como aquelles partícules que yeren sensibles a la interacción fuerte.

Como toles partícules subatómiques, los hadrones tienen númberos cuánticos correspondientes a les representaciones del grupu de Poincaré: JPC(m), onde J ye'l espín, P la paridá, C la paridá C, y m la masa. Amás, pueden llevar númberos cuánticos de sabor como'l isoespín, estrañedá, etc.

Tipos d'hadrones

Bariones y mesones ordinarios

Tanto'l modelu de quarks, como la evidencia empírica suxuren que los hadrones son partícules compuestes por quarks y/o antiquarks. Hai dos tipos d'hadrones (ensin cuntar los casos "exóticos"):

  • Los bariones tán compuestos por trés quarks con cargues de color distintu, dizse que la so carga de color global ye "neutra" o "blanca", al tener los trés cargues de color compensaes ente sigo. Los neutrones y protones tamién llamaos conxuntamente nucleones son exemplos de bariones. Los bariones aisllaos pórtense como fermiones.

Estes partícules tienen un númberu bariónico (B) distintu de cero, que ye igual a +1 pa los nucleones ya igual a -1 pa les sos antipartícules.

  • Los mesones tán formaos por un quark y un antiquark. Los piones son exemplos de mesones, la so presencia foi usada pa esplicar cómo permanecen xuníos neutrones y protones nel nucleu atómicu. Los mesones pórtense como bosones. El so númberu bariónico satisfai B = 0.

La mayor parte de los hadrones pudiéronse clasificar afechiscamente pol modelu de quarks, que postula que tolos númberos cuánticos de los bariones derivar d'aquellos de los quarks de valencia. Pa un barión estos son trés quarks, y pa un mesón estos son un par quark-antiquark.

Cada quark ye entós un fermión con B = 1/3. Los estaos escitaos bariónicos o mesónicos son conocíos como resonancies. Cada estáu fundamental hadrónico puede tener munchos estaos escitaos, y cientos fueron reparaos n'esperimentos con partícules. Les resonancies aparren desaxeradamente rápido (aproximao en 10−24 s) poles interacciones fuertes.

Bariones y mesones exóticos

Los mesones que s'atopen fora de la clasificación según el modelu de quarks denominar mesones exóticos. Estos inclúin boles de gluones, mesones híbridos y tetraquarks. Los únicos bariones que tán fora del modelu de quarks a la fecha son los pentaquarks, pero la evidencia de la so esistencia nun foi esclariada entá. Apocayá demostróse la esistencia del hadrón Z(4430), con un nivel d'enfotu de sigma 13.9.[1]

Resonancies

Les resonancies son partícules masives de bien curtia esistencia, se desintegran bien rápido en partícules más llixeres. Dende l'apaición del modelu de quarks interpretar como estaos escitaos con una enerxía cimera a la del estáu fundamental, de sistemes amestaos de quarks. Por tanto les resonancies nun seríen puramente estructures distintes, anque primeramente fueron interpretaes asina por tener una masa distinto a la del estáu fundamental (la discrepancia de masa tien que ver cola rellación Y = mc2).

Estructura interna y QCD

Tolos hadrones son sistemes de quarks amestaos por aciu interacción fuerte, la teoría estándar que da cuenta d'esta interacción fuerte ye la cromodinámica cuántica (n'inglés quantum chromodynamics o QCD). Esta teoría postula diversos tipos de quarks que interaccionan ente sigo por aciu un campu gluónico. Dichu campu ta formáu por bosones denominaos gluones. Por cuenta de una propiedá importante de la teoría llamada confinamientu, los quarks con enerxíes per debaxo de la escala QCD esperimenten esti confinamientu, que torguen reparar quarks llibres a baxes enerxíes, polo que usualmente apaecen en forma d'hadrones. Otra propiedá interesante de la teoría ye qu'estos sistemes amestaos de quarks o hadrones que son compuestos, y nun lleven carga de color: si tán formaos por 3 quarks unu ye "coloráu", otru ye "verde" y otru "azul" (de tal manera que se dicen que son "blancos"). Nos mesones si'l quark ye d'un "color" y anti-quark tienen el "anticolor" correspondiente. Asina que globalmente nun predomina nengún "color" que ye una de les consecuencies del confinamientu.

N'otres fases de materia QCD los hadrones pueden sumir. Por casu, a temperatura y presión bien altes, nun siendo qu'haya abonda cantidá de sabores bien masivos de quarks, la teoría QCD prediz que los quarks y gluones van interactuar sele y yá nun van tar confinaos. Esta propiedá, que se conoz como llibertá asintótica, foi esperimentalmente confirmada a les escales d'enerxía d'ente un GeV y un TeV. Pero esta teoría llueu se va poner a prueba yá que el 10 de setiembre de 2008 poner en funcionamientu un acelerador de partícules o hadrones (el LHC, gran colisionador d'hadrones, poles sos iniciales n'inglés), que mide 27 km de circunferencia, asitiáu na llende ente Francia y Suiza, cerca de la ciudá de Xinebra, y costó 3.700 millones d'Euros (unos 6.000 millones de dólares según delles fontes).

Ver tamién

Referencies

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