Divulgación Las partículas elementales. Estructura interna.

[pablotrive]

Las partículas elementales, por ejemplo un electrón son consideradas puntos adimensionales, sin estructura interna.

Mi duda es, cómo es que en una colisión éstas partículas elementales chocan y desvían su trayectoria? éste fenómeno requiere de un mecanismo de elasticidad el cual obviamente requiere de una estructura interna que absorba la energía cinética de la colisión y la devuelva sobre las mismas partículas para que puede haber un cambio de trayectoria.

No logro entender como funciona ésto.

[carroza]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Hola.

La desviación producida por una colisión no requiere estructura interna. Imagina una particula cargada (electrón) que colisiona con un protón. La fuerza de Coulomb va desviando la trayectoria, de forma gradual (en la descripción clásica), debido a la fuerza coulombiana.

Creo que lo que tienes en mente es la colisión de una pelota de goma con una pared. Ahí las interacciones son de muy corto alcance, y el rebote ocurre efectivamente por elasticidad del proyectil. No obstante, en las interacciones de largo alcance habituales (gravedad, electromagnetismo), no hay ningún tipo de deformación de la partícula.

[pablotrive]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Ahora me quedo claro, de paso hago otra pregunta, el hecho de ser partículas puntuales, o sea, ser adimensionales, como es que su masa se contiene en la misma, es decir, si no hay dimensiones no hay extensión espacial, como logran tener masa si geométricamente no tienen "donde ponerla"??

[Kant]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Ahora me quedo claro, de paso hago otra pregunta, el hecho de ser partículas puntuales, o sea, ser adimensionales, como es que su masa se contiene en la misma, es decir, si no hay dimensiones no hay extensión espacial, como logran tener masa si geométricamente no tienen "donde ponerla"??

Que me corrijan si me equivoco pero según tengo entendido a través del famoso campo de Higgs y su bosón la masa de una partícula no es más que una propiedad fundamental de esta como puede ser la carga. En términos llanos que yo pueda entender, esa masa se crea y aumenta en cuanto más dificultad tiene esa particular en atravesar un campo de Higgs.

Imagínate una piscina en la que entran varias bolas a la misma velocidad que serían las partículas elementales. Las bolas que pasan por encima de la piscina no sufren ningún retraso y decimos que no tienen masa (por ejemplo: fotones),a las bolas que pasan a ras del agua se les opone mayor resistencia y tienen un poco de masa y las bolas que pasan por debajo del agua tienen la mayor masa.

Como puedes ver en esta analogía, la masa en las partículas elementales no tiene nada que ver con "el espacio" que dispongan para ella. De hecho es bastante dudoso comparar a las particulas elementales con cosas materiales o que ocupen un espacio, eso tiene que ver con la famosa y extraña situación de la onda-corpúsculo. Pero no me quiero enrollar más que siempre hablo de lo mismo. Un saludo.

[pablotrive]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Me va quedando más claro, digamos que la definición de masa es bastante abstracta entonces. Ahora, con respecto a la densidad de un cuerpo, no tiene que ver con el "espacio" justamente en que están distribuidas éstas partículas elementales? digo, nuevamente necesito de espacio "volumen" para hablar de densidad.

[carroza]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Vamos a ver:

Una cosa es que una partícula sea elemental, y otra muy distinta es que sea puntual.

Las particulas elementales no tienen estructura interna, y sus propiedades (por ejemplo, la forma en que responden a campos eléctricos y magnéticos) son especialmente simples.

En mecánica cuántica no es posible tener partículas estrictamente puntuales. El principio de incertidumbre hace que exista una extensión mínima, que depende de la masa de las partículas.

[pablotrive]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Cual es la diferencia entre una partícula puntual y una partícula elemental?, pensé que eran lo mismo.

[pablotrive]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

De paso sigo con más preguntas, cómo se explicaría en el caso de una colisión electrón-positrón en la cuál hay atracción por cargas o con partículas de carga neutra como los neutrones o neutrinos?

[carroza]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Particula Puntual: No tiene extensión espacial. No es posible en mecánica cuántica.

Particula elemental: No tiene estructura, que se pueda describir como un compuesto de otras particulas.. Existen (electrones, neutrinos, quarks).

[pablotrive]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Ok, y reiterando la pregunta anterior respecto a lo que explicaste de la desviación de la trayectoria de las partículas por la fuerza de Coulomb, entonces

cómo se explicaría en el caso de una colisión electrón-positrón en la cuál hay atracción por cargas o con partículas de carga neutra como los neutrones o neutrinos?

[carroza]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Para electrón positron la fuerza coulombiana es atractiva, y simplemente cambia la trayectoria, pero el principio es el mismo.

Para dispersión de neutrones tienes los efectos megnéticos (el neutron aunque neutro es como un pequeño imán), y las fuerzas nucleares.

Los neutrinos se dispersan por la interacción débil; esta fuerza es como la coulombiana pero con alcance más corto.

En ningun caso es un problema que sean partículas sin estructura para explicar las colisiones.

[pablotrive]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

Para electrón positron la fuerza coulombiana es atractiva, y simplemente cambia la trayectoria, pero el principio es el mismo.

Para dispersión de neutrones tienes los efectos megnéticos (el neutron aunque neutro es como un pequeño imán), y las fuerzas nucleares.

Los neutrinos se dispersan por la interacción débil; esta fuerza es como la coulombiana pero con alcance más corto.

En ningun caso es un problema que sean partículas sin estructura para explicar las colisiones.

El neutrón tiene carga magnética? la fuerza magnética y eléctrica no son lo mismo de alguna manera? si tiene carga magnética debería tener carga eléctrica. Tenía entendido que el neutrón interacciona solamente con la fuerza nuclear fuerte, débil y la gravedad.

[carroza]

Re: Las partículas elementales. Estructura interna.

El neutron tiene momento magnético.

Para una particula elemental, no sería posible tener momento magnético sin carga eléctrica, pero el neutrón no es elemental. Está compuesto por varios quarks, cada uno de los cuales tiene carga eléctrica no nula, pero la carga total neta del neutrón es cero.