¿De qué están hechas las cosas? (V)

Veamos algo más sobre los QUARKS:

Hay seis tipos (sabores) de quarks, con nombres tan arbitrarios como originales, y cada uno de ellos puede presentar una de las tres cargas de color (rojo, azul y verde), por lo que hay 18 quarks diferentes (y otros tantos antiquarks). 

Supongo que es el momento de hablar de las antipartículas elementales (no entraré, en principio, en consideraciones sobre la antimateria):

-Las antipartículas elementales son partículas iguales a las "originales" en propiedades como su masa, espín o vida media, pero con carga eléctrica y de color, cuando la tienen, opuesta. Esta definición no es absoluta, pues para el caso de los neutrinos (partículas enigmáticas que ya veremos, pero que no tienen carga de color, pues son leptones, ni carga eléctrica) se considera otra magnitud (asociada al spin) llamada helicidad, que puede tener dos valores opuestos. En todo caso los antineutrinos, como partículas distintas a los neutrinos, aún están en franca discusión.

Con la única consideración mencionada de los neutrinos, todos los fermiones elementales (quarks y leptones) tienen antipartícula. En el caso de los bosones elementales (que también veremos en su momento), son todos su propia antipartícula con la única excepción del bosón W (que puede tener carga eléctrica positiva o negativa).

Pese a ser el resultado habitual en un encuentro partícula-antipartícula, la aniquilación (conversión de las masas en energía -que no es otra cosa que fotones- y/o otras partículas) no es la única posibilidad. Además, si tenemos en cuenta lo que hemos visto hasta el momento, el término "aniquilación" parece perder su valor dramático: si la materia y la energía están íntimamente relacionadas y sus componentes son tanto ondas como partículas, en el fondo no deja de ser más que remezclar "aquello de lo que están hechas las cosas".

Y, hecho el enésimo inciso, volvamos ahora a los quarks. En la tabla siguiente se muestran los seis sabores de quark con sus símbolos y cargas eléctricas:

Los quarks no pueden estar aislados y se agrupan entre ellos cumpliendo dos condiciones básicas: la partícula compuesta resultante (hadrón) debe tener una carga neta de color nula (es lo que se llama confinamiento del color), y una carga neta eléctrica entera (no existen hadrones con carga eléctrica fraccionaria). 

La forma de tener una carga de color nula para los distintos hadrones es combinando las de los quark de la siguientes formas:

-En los mesones: rojo+antirrojo, azul+antiazul o verde+antiverde. Ello supone uniones quark-antiquark, de distinto o incluso igual sabor. Además, estos hadrones (por tanto compuestos de quarks, que a su vez son fermiones), tienen espín entero y, por tanto, ¡son bosones!.

-En los bariones: rojo+azul+verde o antirrojo+antiazul+antiverde (aquí entran en juego los "colores" como forma sencilla de recordarlo).

No continuaremos más con los hadrones, pues me estoy apartando de la idea principal que es hablar de partículas elementales. La siguiente parada en nuestro camino serán los leptones.

 Buenas tardes desde Arcoíris.

¿De qué están hechas las cosas? (IV)

 

Antes de continuar (lamento extenderme, pero es lo que pasa cuando no te organizas desde el principio y el asunto es complejo), debo hacer mención necesaria a las cuatro fuerzas reinantes en el universo (en el origen del tiempo, del espacio y de la energía, solo había una "superfuerza", que se mantuvo como única durante el impresionante tiempo de una sextillonésima parte de segundo y que quedó separada en la forma actual tras una billonésima de segundo del bigbang). Intentando huir un poco del concepto clásico de fuerza, hablaremos con más propiedad de interacciones. Estas son, en orden de "importancia" decreciente: la gravitatoria, la electromagnética, la fuerte y la débil.

Cada una de estas interacciones actúa sobre las partículas de acuerdo a unos determinados alcances y, sobre todo, a las propiedades intrínsecas que poseen: masa/energía, carga eléctrica, carga de color y carga de sabor, respectivamente. 

El modelo estándar sostiene además, como mencioné en la primera entrada de esta serie, que cada una de estas interacciones (en realidad la gravedad queda apartada) es causada por el intercambio de partículas mediadoras (que son unos bosones elementales que ya veremos en su momento). Si consigo que esto no se me haga muy cuesta arriba, también veremos que este modelo llega incluso a considerar que la masa no es una propiedad intrínseca de las partículas, sino que la adquieren al interactuar con el bosón de Higgs.

Y ahora, dando ya por perdida mi primera intención de ser lo más escueto posible, no tengo más remedio que hablar de la carga de color antes de abordar los fermiones elementales:

-La carga de color es una propiedad intrínseca de algunas partículas (enseguida veremos algunas de ellas) que, como ya hemos dicho, les permite experimentar la fuerza fuerte (de la misma forma que la carga eléctrica permite experimentar la fuerza electromagnética). La carga de color puede ser de tres tipos (en realidad de seis si tenemos en cuenta las antipartículas de las que (sic) tendré que acabar hablando): rojo, verde y azul (y antirrojo, antiverde y antiazul). Como ocurría con las cargas eléctricas estas denominaciones también son arbitrarias (aunque tienen su sentido en la forma en que se relacionan las partículas que la poseen). En la naturaleza todas las partículas en estado libre son neutras respecto a la carga de color.

Así, los fermiones elementales son de dos tipos: 

-QUARKS. Son los verdaderos ladrillos con los que se construye la materia. En las condiciones que reinan en nuestro universo, desde apenas un instante después de su nacimiento, no es posible encontrarlos libres. Se agrupan para formar HADRONES (de dos en dos en los MESONES y de tres en tres en los BARIONES) y están sujetos a las cuatro interacciones porque tienen masa, carga eléctrica, carga de color y sabor.

-LEPTONES. Son fermiones que no experimentan interacción fuerte (no tienen carga de color). Algunos tienen carga eléctrica y otros no, pero todos están sometidos a la interacción débil y a la gravedad. No se unen entre ellos.

El espín de quarks y leptones es 1/2 (son fermiones y, como ya dijimos, tienen espín semientero). 

***Para no perdernos, a partir de ahora pondré siempre al final de cada entrada un diagrama con la ramificación de las partículas elementales, que iremos rellenando sobre la marcha...***

  Buenas noches desde Arcoíris.

¿De qué están hechas las cosas? (III)

Llegado este punto debemos introducir un par de propiedades intrínsecas de las partículas subatómicas (además de la ya mencionada masa/energía): la carga eléctrica y el espín. Me reservo el derecho posterior a sacar a la palestra otras dos propiedades intrínsecas, a saber, la carga de color y el sabor.

-La carga eléctrica se manifiesta en interacciones entre partículas, pudiendo ser de dos tipos: positiva o negativa (estas denominaciones son totalmente arbitrarias). Las partículas elementales pueden no tener carga y las compuestas pueden tener una carga neta nula si sus componentes compensan las positivas y negativas.

-El espín de una partícula  es una propiedad que hace referencia a su momento cinético (angular) intrínseco. Es peligroso a niveles subatómicos imaginar las cosas de forma clásica (Newton patina estrepitosamente) pero podemos hacernos una imagen mental torpe si pensamos en que viene a ser la resistencia que ofrece la partícula a variar su velocidad angular (esto supone aceptar que la partícula esta rotando en torno a su eje y la mecánica cuántica no es amiga de las localizaciones espaciales).

En realidad el espín no tiene análogo clásico, pero es el que, de forma indirecta, divide el mundo subatómico en dos tipos de partículas: los fermiones y los bosones. Una partícula cualquiera es una cosa o la otra (no distingo aún lo que son partículas elementales).

El espín siempre tiene un valor que es múltiplo de ħ/2. (ħ, que se lee "hache barrada" y a veces se le llama constante de Dirac, es el valor de la constante universal de Planck, h, dividida por  2π). En la práctica se omite la ħ y se habla de espín 1/2, 1, 3/2, etc. Como ocurre con la carga eléctrica, las partículas pueden tener espín nulo.

Así tenemos dos clases de partículas:

-FERMIONES. Partículas que cumplen el llamado principio de exclusión de Pauli, que es un principio cuántico que impide que dos partículas compartan el mismo estado cuántico (concepto matemático abstracto donde los haya, en el que subyace toda la información). Por suerte hay una conexión con el espín que nos facilita el asunto: los fermiones tienen espín semientero.

-BOSONES. No cumplen el principio de exclusión, por lo que pueden estar sin problemas en el mismo estado cuántico. Son "gregarios" y tienen preferencia por estados colectivos construidos sobre la base de estados individuales idénticos (por el contrario los fermiones son "individualistas y asociales" y cuando construyen estados colectivos lo hacen a partir de estados individuales todos distintos). Tienen espín entero.

Esta división no distingue entre partículas elementales o compuestas. Hay fermiones, y bosones, simples y compuestos.

En las siguientes entradas me ceñiré a las partículas elementales (las que así consideramos bajo nuestro nivel de conocimientos actual) y quizás después hablemos de algunas compuestas, aunque sólo sea para enumerar unas cuantas.

Uf, creo que esto se va a hacer muy largo...

Buenas tardes desde Arcoíris.

¿De qué están hechas las cosas? (II)

Antes que nada debo hacer hincapié en algo que ya mencioné en una entrada anterior y es que todo este maremágnum sólo tiene en cuenta el universo "conocido", que es una parte lamentablemente pequeña del total que no hace frente por si misma a algunas cuestiones cosmológicas y astrofísicas. Sin embargo, que haya cosas que no conozcamos no supone que aquellas que conocemos no se cumplan en todo el universo. Uno de los axiomas principales de la física es su universalidad, de la que también hablé de pasada en otra entrada.

Ya he dejado caer que hay partículas sin masa. La masa es un lastre para las partículas. Como quiera que hay partículas que viajan a la máxima velocidad posible (la de la luz) debemos concluir que no tienen masa. Es el caso, por ejemplo, de las partículas que integran la propia "luz" (en realidad cualquier onda electromagnética): los fotones.

Ahora bien, es un hecho comprobado que la luz de las estrellas es desviada por los campos gravitatorios que encuentra a su paso. La luz se curva. Pero, ¿no hemos dicho que los fotones no tienen masa?, ¿y no es la masa la que es atraída por la gravedad?.

Bien, esto es desviarme un poco del objeto de estas entradas (cosa que ocurrirá muchas veces si no lo acoto adecuadamente), pero podemos verlo desde dos puntos de vista:

- El de la equivalencia masa-energía. La masa sería una forma muy concentrada de energía y la energía una forma muy diluida de masa (y por tanto susceptible de ser atraída) . Podríamos entonces decir que el fotón es una partícula con masa/energía nula en reposo, aunque esto no deja de ser una entelequia porque no puede estar en reposo.

- El de la Teoría General de la Relatividad. La luz no se curva en realidad, y siempre recorre el camino más corto entre dos puntos. Lo que ocurre es que ese camino no es una línea recta, pues es el propio espacio (espacio-tiempo de hecho) el que esta curvado. La gravedad deja de ser una fuerza para convertirse en una simple consecuencia de la geometría espacio-tiempo.

Resumamos mínimamente esta locura:

-Todo lo que existe es materia o energía.

-Materia y energía no son cosas esencialmente diferentes.

-Bajo observación tanto la materia como la energía se comportan como partículas o como ondas.

-Hay partículas sin masa, lo que implica que hay partículas que no son materiales, porque la masa es una propiedad general de la materia. Para mayor recochineo, veremos en algún momento que también hay partículas con masa que no forman parte directa de la materia.

Buenos días desde Arcoíris.

¿De qué están hechas las cosas? (I)

De materia, evidentemente.

¿Así de fácil?. Va a ser que no.

Para poder contestar con un mínimo de rigor a esta pregunta se ha de fijar una escala. Y es en los niveles últimos donde aparecen los problemas.

Uno de ellos es el empecinamiento de las partículas materiales en comportarse, según las circunstancias, bien como entes materiales propiamente dichos, bien como simples ondas. En realidad, si aceptamos una de las interpretaciones de la mecánica cuántica, de acuerdo al principio de complementariedad de Bohr, ambos caracteres, el corpuscular y el ondulatorio, son aspectos de una realidad superior que no pueden ser verificados simultáneamente.

Ello unido al hecho de que materia y energía son, de nuevo, y de acuerdo a lo postulado en la Teoría Especial de la Relatividad, distintas manifestaciones de una realidad superior, nos lleva  a pensar en un verdadero trastorno de identidad disociativo de lo que quiera que sea que están hechas las cosas.

Pero no contentos con estas dificultades, en un curioso (por lo aparentemente poco conseguido) afán de simplificar nuestra visión del mundo, los físicos sostienen que las fuerzas imperantes actualmente en el universo (que se  cuentan con los dedos de una mano) no son sino intercambios de partículas más o menos masivas (el  por qué algunas de estas partículas mediadoras poseen masa tiene mucho que ver con el famoso y ya excesivamente manido bosón de Higgs). Es el llamado Modelo Estandar de física de partículas.

Es evidente que, por muy cuidadoso que sea con los términos empleados, con este panorama caeré inevitablemente en alguna contradicción, aparente o incluso real, y, lo que es mucho peor, en alguna imprecisión imperdonable. Aún así voy a lanzarme un poco al vacio para rascar la irritada piel de este fantasmal mundo...

Buenas tardes desde Arcoíris.

Huelga

"Interrupción colectiva de la actividad laboral por parte de los trabajadores con el fin de reivindicar ciertas condiciones o manifestar una protesta".

Nuestra actitud (la de los trabajadores) ante una convocatoria de huelga dice mucho de lo que somos como especie.

Veamos algunas de las opciones:

1. Secundarla sin estar de acuerdo con el fondo o la forma.

No es algo habitual, pero se dan algunos casos. Aquí entrarían tanto los eternos revolucionarios, como los románticos o los idealistas.

Pocas objeciones por mi parte, siempre que no sea por disciplinas políticas o por hacer daño sin más (aquí también entrarían los puramente destructivos).

2. Secundarla estando de acuerdo con el fondo.

Aquí puede entrar cualquier tipo de persona reivindicativa o que necesita protestar ante una determinada situación laboral, en sentido amplio.

Postura totalmente legítima, razonable y entendible.

3. No secundarla por no estar de acuerdo con el fondo o con la forma (no es exactamente lo mismo, pero no voy a hacer una clasificación mas extensa).

Esta postura es tan legítima como la anterior.

Aquí pretenden entrar muchas personas que en realidad no son de este grupo. Algo tiene que ver que el beneficio laboral que pueda ser obtenido sea de aplicación a todos por igual.

 4. No secundarla aún estando de acuerdo con ella.

Aquí aparecen varios subgrupos, algunos de ellos muy interesantes:

4a. A los que verdaderamente les supone un grave problema económico el coste de la huelga.

Entendible.

Pocos casos verdaderos. Aquí pretender entrar una cantidad asombrosa de personas. Muchas de ellas incluso se autoengañan hasta el punto de que no ven una contradicción en "incluirse" en este grupo y luego salir a cenar, o ir al cine, o comprarse una tele, o irse de vacaciones...

4b. Algunos directivos.

Sí, no me he vuelto loco. Hay personal de dirección que tiene su corazoncito y que por razones múltiples no puede secundarla aunque esté de acuerdo con ella.

Entendible.

4c. Los egoístas, pero con dos cojones.

De nuevo tiene algo que ver el que no se conozca un solo caso de alguien que haya renunciado a los beneficios obtenidos por una movilización, suponiendo que esto sea siquiera posible.

Al menos dan la cara.

4d. El que no concibe oposición alguna a lo establecido.

Por convicción histórica, por su genotipo o por simple temor a las consecuencias. Los primeros tienden a la desaparición, los últimos no.

La ignorancia y el miedo se llevan bastante bien, pero siendo indeseables, no son especialmente detestables.

5. No secundarla, pero sin que se note.

Para este cada vez mayor subgrupo dejan de ser relevantes cosas como si se está de acuerdo o no con el motivo de la huelga o su planteamiento, o si hay problemas económicos verdaderos o cualquier otra justificación o argumento.

Son los que ese día concreto de huelga, o uno o dos días si se es algo más hábil, deciden coger unos días de vacaciones. Son los que se ponen, con mayor o menor descaro (porque hay que decírselo a alguien necesariamente) pero siempre en la sombra, un día de asuntos propios, de libre disposición, de asuntos personales, o cualquier otra denominación o semejanza con días de licencia con sueldo.

Esta es la opción que me resulta más deleznable. Sin duda el hecho de que, por razones obvias y respetables, no se hagan públicas estas situaciones ayuda a que esa oscuridad que todos tenemos en nuestro interior (como humanos que somos) se manifieste.

¡Ay si los jefes de recursos humanos hablaran...!. Cosas nos contarían que no creeríamos. 

Buenos días desde Arcoíris.