¿cual es la particula mas pequeña del atomo?

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¿Cuál es la partícula de materia más pequeña conocida? Hasta ahora parece que no hay nada más pequeño dentro de un átomo que los quarks. Nuestros experimentos buscan pruebas de que los quarks tienen algún tipo de forma o estructura. Si tienen una forma o estructura en lugar de ser sólo un punto (lo que en sí mismo es un concepto muy difícil de entender), entonces podría haber algunos constituyentes sub-quarks. En la actualidad, hay pocas pruebas, o ninguna, de que el quark tenga una estructura. Sin embargo, ¡puede que la haya! Eso podría ser algo que tú, la próxima generación, tuvieras que buscar y tratar de averiguar.

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¿cuál es la partícula subatómica más pequeña de los protones, neutrones y electrones?

Los antiguos griegos tenían un nombre para la partícula más pequeña: el “átomo”, que significa “que no se puede cortar”. Pero desde que Ernest Rutherford dividió el átomo en experimentos en la Universidad de Cambridge hace aproximadamente un siglo, está claro que el nombre es erróneo. Descubrió que los átomos contienen un núcleo central unas 10.000 veces más pequeño que el propio átomo.

A principios de la década de 1960, los investigadores que disparaban electrones a los átomos encontraron indicios de que incluso los protones y neutrones que componen los núcleos atómicos contienen algún tipo de estructura -que ahora se conoce como quarks- atrapada en su interior. En los últimos años, los experimentos realizados en el acelerador de partículas Gran Colisionador de Hadrones han sugerido que los quarks pueden ser al menos 10.000 veces más pequeños que los protones y los neutrones.

En los libros de texto de física se menciona a veces el llamado “radio clásico del electrón”, que es similar al de un protón, con un tamaño de unas tres mil millonésimas de metro. Pero esto proviene de una teoría que asume que el electrón es sólo una bola de energía electromagnética, lo cual no es realmente cierto.

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En las ciencias físicas, una partícula subatómica es una partícula más pequeña que un átomo[1]. Según el Modelo Estándar de la física de partículas, una partícula subatómica puede ser una partícula compuesta, que se compone de otras partículas (por ejemplo, un protón, un neutrón o un mesón), o una partícula elemental, que no se compone de otras partículas (por ejemplo, un electrón, un fotón o un muón)[2] La física de partículas y la física nuclear estudian estas partículas y cómo interactúan[3].

Los experimentos demuestran que la luz puede comportarse como una corriente de partículas (llamadas fotones), además de presentar propiedades ondulatorias. Esto condujo al concepto de dualidad onda-partícula para reflejar que las partículas a escala cuántica se comportan como partículas y como ondas (a veces se describen como ondículas para reflejar esto[cita requerida]).

Otro concepto, el principio de incertidumbre, afirma que algunas de sus propiedades tomadas en conjunto, como su posición y momento simultáneos, no pueden medirse con exactitud[4] La dualidad onda-partícula ha demostrado aplicarse no sólo a los fotones, sino también a las partículas más masivas[5].

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Desde la década de 1930, los científicos utilizan los aceleradores de partículas para conocer la estructura de la materia y las leyes físicas que rigen nuestro mundo. Estos aceleradores son algunas de las herramientas experimentales más potentes que existen, ya que propulsan partículas hasta casi la velocidad de la luz y luego las hacen colisionar para que los físicos puedan estudiar las interacciones resultantes y las partículas que se forman.

Muchos de los mayores aceleradores de partículas tienen como objetivo comprender los hadrones, partículas subatómicas como los protones o los neutrones que están formadas por dos o más partículas llamadas quarks. Los quarks se encuentran entre las partículas más pequeñas del universo y sólo llevan cargas eléctricas fraccionarias. Los científicos tienen una buena idea de cómo los quarks forman hadrones, pero las propiedades de los quarks individuales han sido difíciles de descifrar porque no pueden ser observados fuera de sus respectivos hadrones.

Utilizando el superordenador Summit, ubicado en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge del Departamento de Energía, un equipo de físicos nucleares dirigido por Kostas Orginos en la Instalación del Acelerador Nacional Thomas Jefferson y en William & Mary ha desarrollado un método prometedor para medir las interacciones de los quarks en los hadrones y ha aplicado este método a simulaciones que utilizan quarks con masas cercanas a la física. Para llevar a cabo las simulaciones, el equipo utilizó una potente técnica computacional denominada cromodinámica cuántica de red, o LQCD, unida a la potencia de cálculo de Summit, el superordenador más rápido del país. Los resultados se han publicado en Physical Review Letters.

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