¿Cómo tienen diferentes cargas los electrones y los positrones cuando están formados por la misma cosa (quarks)?

Los electrones y los positrones no están hechos de quarks. Ambos son leptones, que son por sí mismos partículas fundamentales equivalentes a los quarks.

El electrón y el positrón tienen carga opuesta porque son partículas y antipartículas . Los Quarks que componen la materia tienen una carga diferente porque hay partículas de tipo arriba y abajo.

Tanto los leptones como los quarks son grupos de partículas fundamentales. No se trata de “quark” y “anti-quark” (como electrones y positrones) sino de diferentes partículas con diferente carga. Esto permite que los objetos compuestos, como los protones y los neutrones, tengan una carga diferente.

Tanto los leptones como los quarks se clasifican en generaciones , y cada generación tiene dos partículas. La principal diferencia entre generaciones es la masa: para los leptones, los electrones son 200 veces más ligeros que su partícula de próxima generación, el muón. Dado que las generaciones superiores decaen a las inferiores, prácticamente toda la materia está hecha de partículas de primera generación.

En cada generación, hay una partícula de tipo ascendente con carga [matemática] qe [/ matemática] y una de tipo descendente con carga ([matemática] q-1) e [/ matemática]. Por ejemplo, electron y electron-neutrino son leptones de primera generación, con carga [math] + 1e [/ math] y [math] 0e [/ math].

Los quarks de primera generación son el quark up [math] u [/ math] y down [math] d [/ math]. La u tiene carga [math] + \ frac23e [/ math], por lo que la d tiene carga [math] – \ frac13e [/ math]. Debido a la carga de color, los bariones como los protones y los neutrones están formados por 3 quarks de valencia *. Si calcula la carga de [matemática] u + u + d [/ matemática] (un protón) obtendrá [matemática] + 1e [/ matemática], y para [matemática] u + d + d [/ matemática] (a neutrón) obtienes [matemáticas] 0e [/ matemáticas].

* Los quarks de valencia le dan a los bariones su característica. En realidad, hay más quarks en los bariones debido a las partículas virtuales formadas por la fuerza que une los quarks de valencia. Sin embargo, estos quarks adicionales equivalen a un juego de suma cero.

No, ellos no son. Hasta donde sabemos, los electrones se consideran partículas fundamentales. Se clasifican como un tipo de leptón, que es una de las partículas elementales que componen otras cosas. No sabemos de nada más pequeño que componga leptones en este momento. Los Quarks también son otra partícula elemental de tipo 0f junto con los leptones, como los electrones, por lo que ambas partículas son algunos de los bloques de construcción de materia más pequeños que conocemos.

El positrón es la antimateria de electrones y, por lo tanto, tiene carga opuesta de electrones.

El electrón y su positrón antipartícula se consideran partículas elementales. No son una construcción de quarks. Los Quarks son los componentes de los hadrones.

La carga opuesta es una consecuencia de que el positrón sea una antipartícula para el electrón o viceversa.