Cromodinámica cuántica

Lo primero de todo es que os preguntares, ¿que diablos es la cromodinámica cuántica y porque hay que ponerle un apellido de cuántica a aquello para que parezca interesante?.

No os preocupéis, no es tan complicado como suena en el titulo porque la cromodinámica cuántica no es más que una parte de la teoría cuántica que describe una de las fuerzas e iteracciones fundamentales.

Vaya, ahora suena un poco mejor pero aun suena bastante difícil para muchos. Pues no os preocupéis puesto que es muy simple.

Obviamente, espero que os acordéis que, por ahora, existen cuatro fuerzas fundamentales en la naturales: fuerza débil, fuerza fuerte, electromagnética y gravitatoria.

Obviamente, luego se ha visto que se pueden reducir a tres: la fuerza fuerte, la electrodébil (que une la electromagnética y la débil) y la gravedad.

La cromodinámica es una forma de explicar la fuerza fuerte o interacción fuerte a través de una teoría de campo que crea una serie de bosones (que como sabéis son partículas virtuales) para mantener los quarks unidos y formar así una partícula.

Recopilemos este parrafo y expliquemoslo de forma sencilla.

Ya sabéis que, por ahora, los componentes fundamentales de los átomos son quarks, estos se unen de diversas formas (ya que hay bastantes tipos diferentes de quarks) para formar protones, neutrones, electrones.

Los diferentes tipos de quark (up, down, strange, bottom, charm) se tienen que unir de tres en tres, por ejemplo, para formar un neutrón. ¿Y como se unen tres quarks formando un trio a sabiendas que el problema de los tres cuerpos en física Newtoniana es irresoluble?, pues para complicarlo más aún a través de 3 tipos de fuerzas diferentes.

¿Estas diciendo que la fuerza fuerte en realidad son tres tipos de bosones/fuerzas diferentes?. Sí, exacto. Y los físicos, que no tenemos mucha imaginación, las hemos llamado colores. Así, existen tres colores, rojo, verde y azul (RGB, como en las TVs).

Los quarks, aparte del tipo que sea (up, down, etc.. denominado sabor) también pueden tener asociada una fuerza o un color.

La cromodinámica se estudia del como funcionan dichas interacciones entre colores ya que un quark de un color solo se puede unir (doblemente) a otro de los otros dos colores restantes.

A todo esto, hay que añadir que, al igual que la electricidad que hay cargas negativas y “positivas”, los colores tienen color y anti color. Luego a un quark up rojo le corresponde un anti quark up anti rojo.

Estas parejas de quark y anti quark del mismo color y color “contrario” solo son visibles cuando un elemento del átomo se desintegra.

¡Ah! y al igual que los quarks tienen color, los leptones, al ser parte fundamental de la máteria (por ahora), también tienen color. De ahí que electrones y sus correspondientes variantes (positrones, muones, antimuones o partículas tau y anti táu formadas por un quark y un anti quark) al estar compuestas por estos, tienen color.

Así que, a sabiendas que hay una rama de la física que estudia todo esto, como interaccionan, como funcionan e intenta averiguar el por que estas partículas tienen color, la cromodinámica cuántica es una rama muy divertida y apasionante de la física con sus diferentes sub ramas como la termodinámica de la cromodinámica cuántica (buf, que lio de palabrejas) que estudia los intercambios de energía y su proyección en calor de las interacciones fuertes según el color de las partículas fundamentales. Vamos, la termodinámica de toda la vida aplicada a algo en concreto.

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