Este cuadro lo dice mejor de lo que podría. Es confuso, uno debe admitir eso.
En pocas palabras, los fermiones tienen masa e incluyen la familia de los leptones (“protagonizada” por el electrón). Los fermiones incluyen, además de los leptones, aquellas partículas compuestas de quarks (es decir, partículas compuestas): el protón y el neutrón, que también se llaman nucleones, para hacer la vida un poco más difícil, o simplemente porque forman el núcleo de los átomos, obviamente, por lo que todos los fermiones tienen masa y no pueden estar en los mismos estados cuánticos (sus variables cuánticas no pueden ser las mismas al mismo tiempo, estas variables son solo medidas diferentes (todo es medida en algún sentido).
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Mientras que los bosones, en cambio, no tienen masa, y pueden estar en el mismo lugar y estados cuánticos al mismo tiempo entre sí. Incluyen la fuerza que transporta o intercambia partículas llamadas gluones, el fotón ubicuo (portador de fem) es un gluón. También está el gravitón, aún no descubierto, por lo que sigue siendo una entidad teórica.
Entonces tenemos leptones y nucleones (protones y neutrones) que tienen masa y, por lo tanto, son fermiones; y tenemos bosones, que no tienen masa, e incluyen la fuerza que transporta partículas como el conocido fotón.
La “queja” habitual acerca de estas partículas: 6 quarks, 6 leptones y el bosón de Higgs (un bosón de Guage), es que uno puede ver fácilmente que hay algún tipo de correspondencia o congruencia entre los seis quarks y los seis leptones. ¿Pero por qué seis de cada uno? ¿Por qué tres quarks (para formar las partículas “estables” en el núcleo de un átomo) quién sabe? El modelo estándar aún no puede responder esta pregunta. Estas partículas de modelo estándar determinadas experimentalmente no tienen un valor teórico, simplemente son la forma en que las hemos encontrado en los experimentos de aceleración de partículas. Se desconoce cualquier razón especial para sus masas o el número de partículas diferentes. Pero una teoría completa predeciría todas las partículas y sus masas con precisión y explicaría por qué, por qué, por qué.
PROTÓN
se parece a la imagen de arriba (solo una imagen de Wiki; si está incrustada en esta respuesta, arriba, correctamente). La U, U y D son los tres quarks que forman el protón.
El neutrón está compuesto por (vea la ilustración de Wikipedia) tres quarks también, U, D y D quarks.
Tanto las partículas compuestas como las leptónicas obedecen las estadísticas de “Fermi-Dirac”, o más simplemente, como se dijo anteriormente, tienen masa, y todas se llaman “Fermiones”
NEUTRON, arriba de la foto
¿De acuerdo? Dos familias principales: las FERMIONES son partículas de materia (tienen masa; incluyen los leptones (familia de electrones) y los nucleones (partículas compuestas: hechas de quarks). Cualquier partícula hecha de quarks tiene masa. Todos los leptones también tienen masa y son fundamentales (no -compuesto) partículas.
Los BOSONES son la otra familia. Son portadores de fuerza, intercambiando fuerza entre partículas. Un ejemplo típico de fuerza es la fuerza electromagnética (fem), usted lo conoce simplemente como luz. Los bosones pueden estar en el mismo lugar al mismo tiempo. Cuando las partículas de bosón están “congeladas” hasta justo por encima del cero absoluto (el cero absoluto en sí mismo es inalcanzable, lo que a través de todo un razonamiento es responsable de la incertidumbre cuántica! Otra historia, otra pregunta, otro día), … cuando los bosones se ralentizan a casi cero absoluto, se reúnen en el mismo estado cuántico en el mismo lugar formando una partícula cuántica gigante, es decir, todas las partículas están en estados cuánticos idénticos, por lo que se comportan como una unidad, ¡muy extraño, sí señor!
Los ejemplos macroscópicos incluyen helio líquido, famoso por fluir de los contenedores por sí solo, o por el costado del contenedor, como una partícula cuántica, extremadamente no intuitiva y extraña pero totalmente real, puede ver (y tocar, pero perderá) su dedo si lo hace, el helio líquido está tan frío que instantáneamente congelará su dedo) helio líquido. Richard Feynman explicó su comportamiento. Y también la propiedad extraña y maravillosa llamada superconductividad (el helio es un superfluido, por cierto), donde un metal, por ejemplo, no mostrará resistencia al flujo de electrones. El material superconductor solo se conoce a temperaturas cercanas al cero absoluto. El santo grial, el premio nobel, la fama eterna y toneladas de dinero irán a ese futuro equipo o persona para crear un “superconductor a temperatura ambiente”. La electricidad fluirá más fácilmente que el agua. Sin resistencia en absoluto! Por lo tanto, podemos usar mucho menos para suministrar electricidad a través de cientos de millas de alambre de aluminio o cobre resistente, si tuviéramos en su lugar un material superconductor para transportar la electricidad; ahora, desperdiciamos mucha energía eléctrica (como calor) simplemente empujando los electrones desde su origen (una dinamo en una planta eléctrica) a su hogar debido a la resistencia eléctrica del cable (metal).
Espero que alguno de estos te ayude.
