Como probablemente sepa, las moléculas / átomos se forman a partir de componentes: electrones, protones y neutrones.
Los protones y los neutrones mismos están compuestos nuevamente por componentes más pequeños. Cuando las personas intentaban crear una teoría para describir el comportamiento de estas partículas, tenían que incorporar algunas características que las personas encontraban en los experimentos. Los dos más importantes son: encierro y libertad asintótica.
El primero significa que es imposible desgarrar un protón o un neutrón: requeriría tanta energía que tendría suficiente para que se formara una nueva partícula espontánea. Esto nos dice que la fuerza entre estas partículas aumenta con la distancia, lo cual es bastante extraño en comparación con la gravedad o el electromagnetismo.
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El segundo significa que si aumenta la temperatura lo suficiente, estos componentes de los protones / neutrones eventualmente dejarán de interactuar entre ellos, simplemente flotarán en algún tipo de gas o plasma.
Si comienza a construir una teoría para este tipo de interacciones, necesitará algunas matemáticas más complejas de las que necesita para Quantum Electro Dynamics. La teoría también termina siendo fuertemente acoplada, lo que dificulta la creación de predicciones.
Sin embargo, una cosa que desaparece casi automáticamente del modelo es el hecho de que necesita 3 copias (3 del componente con carga 2/3 y 3 copias del componente con carga -1/3). Te da 6 componentes en total. Estos fueron llamados quarks (y sus anti partículas anti-quarks).
Los 6 quarks son (en términos de aumento de masa): arriba, encanto y arriba (para carga 2/3) y abajo extraño y abajo (para carga -1/3).
Entonces el quark superior es el quark más pesado con carga 2/3. Tiene una masa estimada de 173 GeV (es difícil determinar exactamente las masas, ya que debido a la propiedad de confinamiento no se pueden obtener quarks solos).
El quark Top es mucho, mucho más pesado que los otros quarks (de los cuales el quark bottom más pesado es de solo 4.2 GeV, un factor 40 más bajo). ¡Esto es comparable a un átomo de tungsteno!
En cuanto a su importancia, no sé ningún tipo de cosas físicas en las que el quark top desempeñe un papel fundamental. Debido a su gran masa, los quarks superiores son bastante raros: requieren mucha energía para formarse y no son muy estables. Ambos factores significan que las interacciones con los quarks superiores son bastante raras.
