Definición de hadrón

Un hadrón es una partícula que está sometida a una interacción nuclear fuerte. El término procede del inglés hadron, a su vez derivado del vocablo latino hadrós (que puede traducirse, justamente, como “fuerte”).

Partículas subatómicas

Los hadrones son partículas subatómicas: es decir, de menor tamaño que un átomo (que es la unidad más pequeña entre las que constituyen la materia). Entre los hadrones podemos encontrar a los neutrones, los protones, los gluones, los bosones, los fermiones y los cuarks (o quarks).

Hadrón partículas subatómicas

Los hadrones son partículas más pequeñas que los átomos


Se denomina fuerza nuclear fuerte a la fuerza fundamental que permite la definición de los hadrones. Esta fuerza hace que los neutrones y los protones que se hallan en el núcleo del átomo se mantengan unidos.

Gracias a la fuerza nuclear fuerte a la que están sujetos los hadrones, los protones que tienen carga eléctrica positiva consiguen superar la repulsión electromagnética. Por su parte los neutrones, que carecen de carga eléctrica, se mantienen enlazados entre sí y a los protones.

Es importante señalar que analizar los subproductos de las colisiones de partículas sirve para estudiar el mundo subatómico, su estructura y sus leyes. Gran parte de éstos solamente se generan por medio de la colisión de alta energía, y su descomposición tiene lugar poco tiempo más tarde. Por esta razón son tan difíciles de detectar; de hecho, solo algunos se pueden obtener por otros medios.

Gran Colisionador de Hadrones

Para tratar de determinar qué ocurrió luego del big bang (nombre con el cual se conoce a la enorme explosión que habría dado origen al universo), la Organización Europea para la Investigación Nuclear –denominada CERN por la sigla en francés del Consejo Europeo para la Investigación Nuclear– construyó un dispositivo llamado Gran Colisionador de Hadrones.

El Gran Colisionador de Hadrones es un acelerador de partículas: una máquina que, recurriendo a campos electromagnéticos, logra la aceleración de partículas cargadas a altas velocidades y provoca colisiones con otras partículas. En este caso, se aceleran haces de protones en sentidos opuestos para generar el choque de los quarks que los forman.

Entre los propósitos de los científicos con respecto a este colisionador está hallar respuestas a ciertas preguntas esenciales del campo de la física con respecto a las leyes básicas sobre las que se apoyan las fuerzas y las interacciones entre las partículas elementales, la relación mutua que existe entre la relatividad general y la mecánica cuántica, y la estructura del tiempo y el espacio.

Asimismo es necesario obtener información acerca de las partículas de alta energía para saber qué modelos científicos de hoy en día, o bien cuáles de sus versiones, son más viables. Dos modelos para los cuales esto es especialmente relevante son el de Higgsless y el estándar.

Temas de investigación

Con el Gran Colisionador de Hadrones se investigan varios temas, entre los cuales podemos destacar los siguientes cuatro, planteados en forma de preguntas:

Hadrón agujero negro

Los físicos pretenden desvelar el misterio de la «materia oscura»


* usando el mecanismo de Higgs y por medio de la ruptura espontánea de la simetría, ¿se está produciendo la masa de partículas elementales? Los físicos tenían la esperanza de que el colisionador demostrase o descartase la presencia del denominado bosón de Higgs, para permitirles entender cuál de los dos modelos mencionados más arriba es el más correcto;

* la supersimetría, un concepto hipotético, ¿se desprende del modelo estándar? Si esto fuese cierto, entonces habría un supercompañero para cada partícula conocida;

* ¿hay más dimensiones de las que conocemos? De ser así, ¿podremos detectarlas? Esto forma parte de las predicciones de diversos modelos que se apoyan en la teoría de cuerdas;

* ¿qué es en verdad la llamada materia oscura, la cual se cree que representa casi el 30 por ciento del universo?

Referencias

Autores: Julián Pérez Porto y Ana Gardey. Publicado: 2020. Actualizado: 2021.
Definicion.de: Definición de hadrón (https://definicion.de/hadron/)

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