INTERACCIÓN FUERTE Y DÉBIL. LAS PARTÍCULAS QUE LAS CONSTITUYEN

     Desde la antigüedad el hombre se ha propuesto conocer el origen de los sucesos que ve diariamente, iniciando desde escalas macroscópicas hasta las que no se percibe a simple vista.

     Sears, Zemansky, Young, Freedman (2005), nos cuentan como desde épocas tan remotas como “el año 400 a.C. Demócrito y Leucipo, filósofos griegos, sugirieron que la materia estaba hecha de partículas indivisiblea las que llamaron átomos”. Hasta el año 1804 John Dalton fue quien sugirió que mucho de los procesos que vemos a diario se explicarían si tomamos los átomos como “bloques de construcción básicos e indivisibles de la materia”.

    Estos bloques por mucho tiempo fueron considerados como solo cuatro, a saber, el fotón, el electrón, el protón y el neutrón.

    Durante el siglo XX y el presente se han encontrado cientos de nuevas partículas subatómicas, su descubrimiento inicio en 1935 cuando el científico japonés Hideki Yukawa sugirió la existencia de los mesones, partículas que servirían como mediadoras entre las fuerzas que unen el nucleó y el descubrimiento un año después, en la radiación cósmica, dos nuevas partículas los muones (p. 1669, 1673).

     Podemos ilustrar lo anterior con la imagen 1, la cuál muestra una representación artística del interior del núcleo atómico.

Imagen 1. Representación artística del interior del núcleo atómico. Las esferas de color representan las partículas del nucleón (nucleón) y las líneas irregulares sus interacciones (fuertes). Fuente: Panda Collaboration (s.f.)

  

    Para describir el átomo se tiene que hablar de las fuerzas que lo mantienen unido, es decir las fuerzas nucleares que hasta el momento se consideran que son dos, a saber, la interacción fuerte y la interacción débil.

     La interacción fuerte media entre las partículas más masivas o nucleones y su fuerza es superior a la interacción débil y a las más conocidas electromagnética y gravitatoria. Por su parte la interacción débil se ve reflejada en los procesos de decaimiento atómico ejemplificados en los procesos radioactivos y como su nombre lo indica es la que menor fuerza posee.

Tabla 1. Propiedades de las interacciones básicas

				Fuerte
	Gravitatoria	Débil	Electromagnética	Fundamental	Residual
Actúa sobre	Masa	Sabor	Carga eléctrica	Carga de color
Partículas que la experimentan	Todas	Quarks, leptones	Eléctricamente cargadas	Quark, gluones	Hadrones
Partículas mediadoras	Gravitrón	W±, Z	Γ	Gluones	Mesones
Intensidad para dos quarks a 10-18 m	10-41	0,8	1	25	(no aplicable)
Intensidad para dos protones en el núcleo	10-36	10-7	1	(no aplicable)	20

        Para aclarar las características de los diferentes tipos de subpartículas atómicas antes de adentrarnos en su explicación se puede ver la tabla 2.

Tabla 2. Características de las partículas subatómicas y sus fuerzas

	Interacción Fuerte		Interacción Débil
Compuesta por	Hadrones, sus partículas  constituyentes son los Quarks		Leptones, son partículas elementales
Divididos en	Mesones	Bariones
Obedecen el principio de exclusión de Paulí	No Tienes spin entero Son Bosones	Si Tienen spin ½ Son Fermiones	Si Tienen spin ½ Son Fermiones
Carga Eléctrica	± o nula	± o nula	±
Masa	Muy masivo	Muy masivo	Ligero
Sabor	Down (abajo) Up (arriba) Top (cima) Charmend (encanto) Strange (extraño)	Down (abajo) Up (arriba) Top (cima) Charmend (encanto) Strange (extraño)	Electrón, muon y tau
Color	Solo lo poseen los bosones mediadores delas interacciones básicas
Ejemplos a b	Pion (π) Kaón (Κ) Eta (η)	Protón (p) Neutrón (n) Lambda (Λ) Sigma(Σ) Xi (Ξ) Omega (Ω)	Tau (τ) Muon (μ) Electrón (e-) Antineutrino (ν τ) Antineutrino (ν μ) Antineutrino (νe-)

a Cada partícula posee su correspondiente antipartícula

b Existen cientos de hadrones y solo seis leptones