Cuando preguntas “cuántos”, supongo que quieres saber la cantidad de tipos de partículas subatómicas que existen. Esto nos llevaría al ámbito de la física de partículas, más específicamente el modelo estándar y las partículas elementales.
Las partículas elementales incluyen quarks, leptones, el bosón de Higgs y los bosones de calibre. Los protones y los neutrones están formados por quarks, mientras que el electrón es un leptón. Una vez que sepamos de qué están hechos los átomos, debemos preguntarnos por qué la materia se comporta como lo hace. ¿Por qué las partículas tienen masa? ¿Por qué se descomponen los núcleos? ¡Y muchos más! Estas son preguntas profundas que han sido respondidas por físicos que han trabajado durante décadas, estableciendo el marco de la teoría cuántica de campos. Los bosones de calibre están involucrados en reacciones nucleares, por ejemplo cuando el uranio se descompone. El bosón higgs es crucial para explicar por qué las partículas elementales tienen masa.
Uno de los grandes éxitos de la teoría cuántica de campos es describir cada partícula como una excitación de un campo subyacente. Cada campo desempeña un papel definitorio en el gran marco de las cosas. Por ejemplo, el campo de fotones es un mediador de interacciones entre partículas cargadas. El campo electromagnético del que la mayoría de los estudiantes aprenden en la física de secundaria se esfuerza por proporcionar la base de todas las interacciones en la electrodinámica clásica. Esto fue sucedido por la teoría más exitosa de la electrodinámica cuántica que introduce el campo de fotones.
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La investigación moderna se enfrenta a la cuestión de la naturaleza de la materia oscura y se han propuesto algunos modelos como la invocación de la supersimetría (SUSY) para explicar estas “anomalías”. En tal marco de cosas, cada una de las partículas anteriores tendría un supercompañero con diferentes propiedades fundamentales. Así se introducen más partículas.
La idea es darse cuenta de que cada partícula subatómica es crucial y una parte integral de una teoría completa. El número de partículas subatómicas varía según la teoría física subyacente involucrada.
¡La digresión tomada para responder una pregunta muy simple es solo transmitir la pasión que es responsable de conducir la física moderna!
