Los quarks, también conocidos como cuarks,en física, no son más que todos aquellos fermiones elementales masivos que van interactuando con el fin de crear materia nuclear. Además, estos también interactúan fuertemente con el fin de crear partículas que se conocen por el nombre de hadrones.
No todos los quarks son iguales, y algunos de ellos suelen combinarse siguiendo cierto patrón, con el fin de crear ciertas partículas subatómicas. Estas partículas pueden ser distintas, pero las más comunes son los protones y los neutrones.
Estas partículas cuyo nombre no suena tan relevante, son realmente especiales e importantes, ya que son las únicas que de forma fundamental interactúan con las cuatro fuerzas fundamentales.
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Tipos de quarks
Como decíamos, no todos los quarks son iguales, sino más bien todas son diferentes.
Existen en total seis tipos de quarks en donde cada uno de ellos cuenta con un número cuántico perteneciente del modelo de quarks. Según los físicos especializados en esto de las partículas, han decidido llamarlos de la siguiente forma:
Quark u (up/arriba)
Este quark se caracteriza por ser una partícula elemental perteneciente a la primera generación de quarks de todas. Este es un quark sumamente importante ya que cuando se junta con el quark d, y con cierta cantidad de electrones, logran formar toda esa materia que logramos ver con nuestros ojos, y de las cuales estamos hechos también los seres vivos.
Esto ocurre gracias a que estas dos partículas, al igual que los electrones, se caracterizan por ser estables en todo momento, lo que quiere decir que no sufren riesgo de desintegrarse o caerse, en ningún momento.
La carga con la que cuentan estos quarks se caracteriza por ser de color, así como la de todos los quarks, en donde estos en particular pueden observarse con cargas color azul, verde o roja, y el antiquarck u cuenta con una carga antiazul, antiverde o antiroja. Por otro lado, estos quarks, siempre que se combina con dos más, puede formar hadrones, en donde la mayoría de estos no se forman precisamente gracias a la energía de los quarks, sino de la energía del campo de color.
Quark d (down/abajo)
Este tipo de quark es también una partícula elementar perteneciente a la primera generación de ellos. Como decíamos anteriormente, junto con el quark anterior son capaces de formar todo aquello que nos rodea, incluyéndonos, gracias a su característica de no desintegrarse.
La carga de color con la que cuentan estas partículas suele ser verde, azul o roja y el antiquark d cuenta con una carga antiverde, antiazul o antiroja, y cumple con la característica principal de sentir toda la interacción a través de la emisión y de la absorción de gluones. Esta partícula también forma hadrones siempre que se combina con uno o dos quarks más.
Quark s (strange/extraño)
Este quark es otra partícula elemental, que a diferencia de los dos anteriores, este forma parte de la segunda generación de quarks. Se caracteriza por tener una carga de color y el antiquark s por tener una carga de anticolor. Por lo general, ambos sienten una fuerte interacción entre ellos.
Estas partículas cuentan con el nombre de “extraño” debido a que, en aquel entonces, estaban formadas por partículas que se consideraban como extrañas, sobretodo por el hecho de contaban con una vida media que se consideraba extrañamente mayor de lo esperado.
Sin embargo, no se sabe a ciencia cierta cuánto mide la vida de estos quarks. Lo único seguro sobre estas partículas es que las mismas tienden a desintegrarse muy pronto.
Quark c (charm/encanto)
El quark encantado es otra partícula elemental que forma parte de la segunda generación de los quarks. Estos también cuentan con una carga de color, y sus antiquark c cuentan con una carga anticolor, y estos, al igual que el quark anterior, cuentan con una interacción muy fuerte entre ellos.
En el año 1964, los profesionales en la materia propusieron el hecho de que los modelos de quarks que sólo eran válidos eran el arriba, el abajo y el extraño. Sin embargo, con el paso del tiempo y el comienzo del año 1970, se propuso un nuevo mecanismo (GIM) en el cual se necesitaba que los quarks fuesen pares, tal como los leptones, dando entonces como resultado la creación de este quark.
Su vida media se caracteriza por ser corta y estas partículas, al igual que en los quarks anteriores, se caracterizan por formar hadrones que se desintegran en poco tiempo.
Quark t (top/truth – cima/verdad)
Este quark, a diferencia de los anteriores, se caracteriza por ser partículas elementales que forman parte de lo que es la tercera generación de quarks. Estos, al igual que todos los anteriores, cuentan con una carga de color, y el antiquark t tiene una carga anticolor.
Este quark, además, tiene una característica muy propia de él, y es que es el más masivo de todos los quarks descubiertos hasta la fecha, tan masivo como cualquier núcleo de oro. Además, cuenta con una masa muy grande, por lo que se considera como una partícula muy inestable, capaz de decaer en menos de un yocto segundo. Esto, a su vez, no permite que ningún hadrón llegue a formarse junto a otros quarks.
Quark b (bottom/beauty – fondo/belleza)
Y por último, tenemos lo que es el quark b, el cual es una partícula elemental que al igual al quark anterior, forma parte de la tercera generación de quarks. Este, al igual que los anteriores, también cuenta con una carga de color, misma que siente una interacción muy elevada con el antiquark b, el cual tiene una carga anticolor.
Este, también sobresaliente gracias a sus características, es catalogado como el segundo quark más masivo de todos, el cual cuenta con una masa grande, llegando a medir unas cuatro veces la masa común del protón.
Esto hace muy difícil el hecho de detectar todas sus propiedades experimentales, de forma correcta, destacando en aquellos mesones en los que forma. Por otro lado, es un quark con el cual es muy sencillo experimentar, sobretodo porque siempre aparece en todas las ocasiones en las cuales el quark t se desintegra.
