En la teoría cuántica de campos, ¿qué son los quarks y los leptones?

En QFT, todo está hecho de campos cuantificados, incluido el campo de quark y el campo de leptones. (Otros campos son, por ejemplo, el campo gravitacional y el campo electromagnético). “Cuantizado” significa que los campos están formados por muchos “fragmentos” llamados cuantos. Así es como los describo en mi Capítulo 1, que puedes leer gratis en quantum-field-theory.net.

¿Qué es un cuanto? En el año centenario de 1900, Max Planck introdujo la idea de que el campo EM no es un campo continuo “clásico”, sino que está hecho de piezas, o trozos, que él llamó quanta (del latín cuántico que significa “cuánto”). Si bien el campo EM clásico de Maxwell puede ser arbitrariamente pequeño, los campos cuánticos están formados por fragmentos que no pueden reducirse aún más. Quanta puede superponerse entre sí, pero cada uno mantiene su identidad separada; vive una vida y muere una muerte propia. En ese sentido, y solo en ese sentido, los cuantos de campo se parecen a partículas.

Las “partículas” son quanta . En la década de 1920 se descubrió que las partículas que forman la materia exhiben características de onda. Esto condujo al desarrollo de QM, con su característica dualidad onda-partícula. Este problemático problema se resolvió cuando apareció QFT. En QFT no hay partículas; solo hay campos. Fue Julian Schwinger quien, en 1954, completó la formulación de QFT al tratar finalmente los campos de fuerza y ​​los campos de materia en igualdad de condiciones.

… estos dos conceptos clásicos distintos [partículas y campos] se fusionan y se trascienden en algo que no tiene contraparte clásica: el campo cuantificado que es una nueva concepción propia, una unidad que reemplaza la dualidad clásica. – J. Schwinger (S2001) “

La tragedia es que la formulación de QFT de Schwinger nunca se dio cuenta y ahora se olvida. Es por eso que siempre insto a las personas a DESPERTAR Y HUELER LOS CAMPOS.

La teoría del campo cuántico es más general. Los Quarks y los leptones son parte del Modelo Estándar, que aplica la teoría del campo cuántico a tres de las fuerzas conocidas: el electromagnetismo, la fuerza nuclear débil y la fuerza nuclear fuerte.

Quarks y leptones son fermiones. El mundo se divide en partículas de materia fundamentales con spin-1/2, que llamamos fermiones, y partículas fundamentales que median la fuerza: el fotón, W, Z, gluón con spin-1 y gravitón hipotético con spin-2, que llamamos bosones

La diferencia entre leptones y quarks es que los leptones, por ejemplo, el electrón, interactúan solo a través de la gravedad, el electromagnetismo y la débil fuerza nuclear. Los Quarks pueden interactuar a través de la fuerza nuclear fuerte adicional. Curiosamente, vienen en familias y nadie está completamente seguro de por qué existe esta jerarquía, es decir, por qué hay versiones más pesadas del electrón llamadas muón y tauón.

Para responder la pregunta más completamente, debe buscar el Modelo estándar.

Son fermiones que tienen medio giro de havers. Los leptones consisten en electrones, muones, tau y sus respectivas antipartículas y los neutrinos y antineutrinos correspondientes que hacen 12 en número. Los Quarks vienen en seis sabores (arriba, abajo, encanto, extraño, arriba, abajo) y los correspondientes anti quarks. Todas son partículas sin estructura discernible adicional en lo que respecta a los métodos de medición actuales

Los sueños de los que están hechas esas cosas.