No, los quarks libres no aparecen en la naturaleza y también lo hacen las estrellas de quark. Los Quarks aparecen en diferentes sabores y colores, y se combinan para formar partículas compuestas, conocidas colectivamente como Hadrones. Las partículas compuestas también se pueden clasificar de acuerdo con el número de quarks que se combinan para formarlas. Las partículas como los protones y los neutrones (llamados bariones) se componen de tres quarks. Un quark y un anti-quark pueden combinarse para formar partículas conocidas como Mesones (p. Ej., Piones, Kaones, Eta Mesón, etc.).
Es un misterio que los quarks libres no aparezcan en la naturaleza. El confinamiento del color es uno de los acertijos sin resolver de la física teórica. La cromodinámica cuántica (QCD) es una teoría cuántica diseñada para comprender las interacciones fundamentales entre los quarks y los gluones (mediadores de las fuerzas fuertes), lo que da lugar a las fuerzas fuertes. QCD aún no ha proporcionado una razón matemáticamente satisfactoria para ello. Sin embargo, se puede decir que en un intento de aislar los quarks de sus partículas compuestas por partículas energéticas, el campo de fuerza de color se estira y termina produciendo un par quarks-anti-quark antes de liberar los quarks. Esto da como resultado la producción de nuevas partículas compuestas.
Sin embargo, los quarks y los gluones pueden formar un Quarks-Gluon Plasma (QGP) a una temperatura de aproximadamente [matemáticas] 10 ^ {12} [/ matemáticas] K, condiciones prevalentes en el momento del Big-Bang. En este punto, la energía promedio de una partícula individual era de alrededor de 175 MeV (o incluso más), lo suficientemente alta como para superar las fuertes interacciones. El estudio de QGP es actualmente un campo de investigación muy emocionante en física teórica. ¡Creo que no estamos muy lejos de comprender la verdadera naturaleza de los quarks!
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