¡Algunas partículas son sistemas! Los protones, por ejemplo, están formados por tres quarks. Y tomó un poco de esfuerzo y conocimiento descubrir este hecho, por lo que es posible que con más esfuerzo y conocimiento descubramos que otras partículas también tienen componentes constituyentes.
Sin embargo, el hecho de que una partícula se pueda crear o destruir, y pueda interactuar con otras partículas no es, en mi opinión, evidencia de que esa partícula sea un compuesto. No veo ninguna razón por la cual una partícula fundamental e indivisible no pueda tener esas mismas propiedades.
Déjame contarte la historia de los quarks. Los Quarks se hipotetizaron por primera vez porque los físicos habían descubierto una serie vertiginosa de barryons y mesones, y cuando intentaron clasificar todas estas partículas, se dieron cuenta de que había patrones claros en sus propiedades. (Propiedades como carga, giro y algo llamado “extrañeza”, que tiene que ver con los tipos de descomposición que puede sufrir una partícula).
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Así es como agruparon los mesones en un octeto:
Y así es como algunos de los barryons formaron un decuplet:
Resulta que estos patrones podrían explicarse si imaginaras los mesones y los barryons como grupos de dos o tres partículas más pequeñas. ¡Y al hacerlo, reduce el número de partículas fundamentales en su modelo de docenas a solo un puñado!
¡Pero se pone mejor! Una vez que tenga la idea de los quarks y cómo se agrupan, puede imaginar grupos de quarks que no se han observado antes, determinar las propiedades que tendría una partícula compuesta y predecir que tal partícula algún día se encontrará. Esto es precisamente lo que se hizo para predecir la existencia de [math] \ Omega ^ {-} [/ math].
Eso lo convierte en un argumento teórico bastante fuerte, pero todavía no había evidencia observacional directa de los quarks. Para conseguir eso, los físicos usaron algo llamado “dispersión inelástica profunda”. Básicamente, dispararon pequeñas partículas que no se creían compuestas de quarks, como electrones, a una velocidad muy alta, hacia partículas que creían que estaban compuestas de quarks, como protones. ¡Lo que encontraron es que la energía cinética perdida por el electrón en la colisión fue mayor que la energía cinética captada por el protón! Lo que sugiere que algo dentro del protón fue golpeado a un estado de mayor energía. También observaron los ángulos en los que se desviaban los electrones, y descubrieron que parecía haber tres puntos de desviación, ¡no solo uno! ¡Combinando los tres quarks que se suponía que formarían el protón!
Esto, por fin, era evidencia directa de la existencia de quarks. Y hasta el día de hoy, a pesar de que no se ha observado un quark individual, su existencia es ampliamente aceptada.
Te cuento esta historia para darte una idea de qué buscar, si quieres formular una teoría que explique las partículas en términos de partículas más pequeñas. Desea buscar patrones inexplicables en los tipos de partículas que conocemos, explicar esos patrones en términos del comportamiento de sus partículas más pequeñas y luego hacer predicciones sobre nuevas partículas o la estructura interna de partículas conocidas.
¡Buena suerte!
