Hablemos sobre los leptones // Let's talk about leptons
Hello dear hive community! 😉
¡Hola querida comunidad de hive! 😉
El día de hoy quiero compartir con ustedes una de las partículas fundamentales que juegan un papel muy importante en la comprensión de los fenómenos que ocurren en el nivel más elemental de la materia, se trata de los leptones.
Today I want to share with you one of the fundamental particles that play a very important role in the understanding of the phenomena that occur at the most elementary level of matter: leptons.
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Como ya habíamos mencionado en publicaciones anteriores los leptones son partículas elementales que forman parte del modelo estándar. Dicho modelo se encarga de describir las partículas elementales y las fuerzas fundamentales, con excepción de la gravedad. Los leptones, conjuntamente con los quarks, bosones y otras partículas conforman la materia y las interacciones fundamentales del universo.
Hablando acerca del modelo estándar los leptones son partículas de espín ½, esto quiere decir que son fermiones que se comportan bajo el principio de Exclusión de Pauli, lo que dice que dos fermiones idénticos no pueden ocupar el mismo estado cuántico en un sistema. Esto es algo muy relevante en los átomos, dónde los electrones que son leptones, no pueden tener el mismo conjunto de números cuánticos en una misma órbita.
As we have already mentioned in previous publications, leptons are elementary particles that are part of the standard model. This model is in charge of describing the elementary particles and the fundamental forces, with the exception of gravity. Leptons, together with quarks, bosons and other particles make up matter and the fundamental interactions of the universe.
Speaking about the standard model, leptons are ½ spin particles, which means that they are fermions that behave under the Pauli Exclusion principle, which says that two identical fermions cannot occupy the same quantum state in a system. This is very relevant in atoms, where electrons that are leptons cannot have the same set of quantum numbers in the same orbital.
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Los leptones, no se encuentran bajo la interacción fuerte, pero si interactúan mediante la fuerza electromagnética, la fuerza débil y en algunos de los casos por la gravitatoria. Esto ocurre de esta manera debido a que los leptones no poseen una característica llamada carga de color, esta es la que permite a los quarks interactuar mediante la fuerza fuerte, a parte de ello no poseen una estructura interna conocida, lo que los clasifica como partículas fundamentales.
En sus primeros estudios se pensaba que los leptones eran partículas de masa pequeña en comparación con otras partículas, tales como los nucleones (protones y neutrones). No obstante, se ha evidenciado que algunos leptones tales como el tau, poseen una masa considerablemente mayor.
The leptons are not under the strong interaction, but they do interact by the electromagnetic force, the weak force and in some cases by the gravitational force. This occurs in this way because leptons do not possess a characteristic called color charge, this is what allows quarks to interact by the strong force, besides they do not have a known internal structure, which classifies them as fundamental particles.
In their first studies it was thought that leptons were particles of small mass compared to other particles, such as nucleons (protons and neutrons). However, it has become evident that some leptons, such as tau, have considerably greater mass.
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Ahora bien, los leptones se pueden clasificar en dos categorías: los leptones cargados y los leptones neutros. En total, hay seis tipos de leptones que se agrupan en tres generaciones, cada una con leptón cargado y un leptón neutro asociado, que también se conoce como neutrino. Los leptones cargados poseen carga eléctrica negativa y pueden interactuar a través de fuerzas electromagnéticas, débiles y gravitatorias. Los leptones cargados son:
Electrón: es el más conocido de los leptones, también el más estable de todos. Ellos orbitan alrededor del núcleo atómico y su interacción con los protones permite que se formen los átomos, por ende es toda la materia que se logra conocer.
Muón: es parecido al electrón, pero con una masa aproximadamente 200 veces mayor. Son partículas muy inestables por lo que se desintegran en otras partículas después de un tiempo muy corto.
Tau: Es el leptón con más masa, es aproximadamente 3500 veces mayor que la del electrón. De igual manera que el muón, el tau es inestable y posee una vida extremadamente corta.
Now, leptons can be classified into two categories: charged leptons and neutral leptons. In total, there are six types of leptons that are grouped into three generations, each with a charged lepton and an associated neutral lepton, which is also known as a neutrino. Charged leptons possess negative electric charge and can interact through electromagnetic, weak and gravitational forces. Charged leptons are:
Electron: is the best known of the leptons, also the most stable of all. They orbit around the atomic nucleus and their interaction with protons allows atoms to be formed, and therefore it is all the matter that is known.
Muon: it is similar to the electron, but with a mass approximately 200 times greater. They are very unstable particles and disintegrate into other particles after a very short time.
Tau: It is the lepton with the highest mass, it is approximately 3500 times greater than the electron. Like the muon, the tau is unstable and has an extremely short lifetime.
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Ahora bien, también tenemos los neutrinos quienes son leptones sin carga y con una masa extremadamente pequeña. Debido a su carga neutra y masa casi despreciable, interactúan muy débilmente con la materia, lo que dificulta su detección. Los tres tipos de neutrinos son:
Neutrino Electrónico: se encuentra asociado al electrón y es uno de los neutrinos más estudiados, especialmente en experimentos con energía solar y radiactividad
Neutrino Muónico: se encuentra relacionado con el muón, es una partícula difícil de detectar, su existencia se confirma mediante estudios de la desintegración de muones.
Neutrino tauónico: se encuentra relacionado con el tau. Como ocurre con los otros neutrinos, interactúan de manera extremadamente débil con la materia, lo que hace que sea muy difícil de observar.
Now, we also have neutrinos, which are uncharged leptons with an extremely small mass. Due to their neutral charge and almost negligible mass, they interact very weakly with matter, which makes their detection difficult. The three types of neutrinos are:
Electron neutrino: it is associated with the electron and is one of the most studied neutrinos, especially in experiments with solar energy and radioactivity
Muon neutrino: it is related to the muon, it is a particle difficult to detect, its existence is confirmed by studies of muon disintegration.
Tauonic neutrino: it is related to the tau. As with the other neutrinos, it interacts extremely weakly with matter, which makes it very difficult to observe.
Ya para despedirme espero que el tema sea del agrado de los lectores y deseo ver en los comentarios sus opiniones y aportes significativos que ayuden a la ampliación del tema y que genere un debate crítico y enriquecedor para la satisfactoria divulgación del conocimiento científico
In closing, I hope that the topic is to the readers' liking and I hope to see in the comments your opinions and significant contributions that will help to broaden the topic and generate a critical and enriching debate for the satisfactory dissemination of scientific knowledge.
Referencias
GIANCOLI, DOUGLAS. (2007). Física. Editorial: Pearson.
Prats, Miguel. (2023). Interacción débil en procesos de dispersión neutrino-leptón. [Documento en línea] Disponible en:
References
GIANCOLI, DOUGLAS. (2007). Physics. Publisher: Pearson
Prats, Miguel. (2023). Weak interaction in neutrino-lepton scattering processes.[Online document] Available at:
Translator Deepl
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https://x.com/ILovePhysica/status/1912647997646680067?t=6mejbOF3XMVqtRfDkqNycA&s=19
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woo no sabia este tipo de cosas, en la secundaria e universidad lo habia visto muy general a este tema :D
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