Hadrón

En física de partículas, un hadrón (griego antiguo: ἁδρός, romanizado: hadrós; "fuerte, grueso") es una partícula subatómica compuesta hecha de dos o más quarks unidos por el fuerte interacción. Son análogos a las moléculas que se mantienen unidas por la fuerza eléctrica. La mayor parte de la masa de la materia ordinaria proviene de dos hadrones: el protón y el neutrón, mientras que la mayor parte de la masa de los protones y neutrones se debe a su vez a la energía de enlace de sus quarks constituyentes, debido a la fuerza fuerte.

Los hadrones se clasifican en dos grandes familias: los bariones, formados por un número impar de quarks (normalmente tres quarks) y los mesones, formados por un número par de quarks (normalmente dos quarks: un quark y un antiquark). Los protones y los neutrones (que constituyen la mayor parte de la masa de un átomo) son ejemplos de bariones; Los piones son un ejemplo de un mesón. En los últimos años se han descubierto hadrones "exóticos", que contienen más de tres quarks de valencia. Un estado de tetraquark (un mesón exótico), llamado Z (4430), fue descubierto en 2007 por Belle Collaboration y confirmado como una resonancia en 2014 por la colaboración LHCb. Dos estados de pentaquark (bariones exóticos), llamados PC(4380) y PC(4450), fueron descubiertos en 2015 por la colaboración LHCb. Hay varios candidatos de hadrones más exóticos y otras combinaciones de quarks de color-singlete que también pueden existir.

Se cree que casi todos los hadrones y antihadrones "libres" (es decir, aislados y no unidos dentro de un núcleo atómico) son inestables y eventualmente se descomponen en otras partículas. La única posible excepción conocida son los protones libres, que parecen ser estables o, al menos, tardan mucho tiempo en descomponerse (del orden de 10 años). A modo de comparación, los neutrones libres son la partícula inestable de vida más larga y se desintegran con una vida media de unos 879 segundos.Experimentalmente, la física de hadrones se estudia haciendo colisionar protones o núcleos de elementos densos y pesados, como el plomo o el oro, y detectando los desechos en las lluvias de partículas producidas. El mismo proceso ocurre en el entorno natural, en la atmósfera superior extrema, donde los muones y los mesones, como los piones, se producen por las colisiones de los rayos cósmicos con las partículas de gas enrarecido en la atmósfera exterior.

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