Generación (física de partículas)

En la física de partículas, una generación es una división de las partículas elementales. Entre generaciones, las partículas diferen solo en su masa. Todas las interacciones y los números cuánticos son idénticos. Hay tres generaciones de acuerdo al modelo estándar de la física de partículas.

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Clasificación

Cada generación esta dividida en dos leptones y dos quarks. Los dos leptones pueden ser divididos en uno con carga eléctrica -1 (como el electrón) y uno neutro (neutrino); los dos quarks pueden ser divididos en uno con carga -1/3 (tipo abajo) y uno con carga +2/3 (tipo arriba).

Cada miembro de una generación mayor tiene mayor masa que la correspondiente partícula de una generación previa. Por ejemplo: el electrón de primera generación tiene una masa de solo 0.511  MeV, el muón de segunda generación tiene una masa de 106 MeV, y el leptón tau de tercera generación tiene una masa de 1777 MeV (casi el doble de pesado como un protón)

Todo ordinario átomo esta compuesto de partículas de primera generación. Los electrones rodean el núcleo atómico hecho de protones y neutrones que contienen quarks arriba y abajo. La segunda y la tercera generación de partículas cargadas no interacctuan en la materia normal y solo se ven en entornos de energía extremadamente alta. Neutrinos de todas las generaciones fluyen a través del universo pero interactúan raramente con la materia normal.

Posibilidad de una cuarta generación

Sin el modelo estándar, la cuarta generación y las posteriores tendrían cabida bajo consideraciones teóricas. Muchas de estas están basadas en las sutiles modificaciones de precisión de observables electrodébiles que una generación extra puede inducir; tales modificaciones son desfavorecidas fuertemente por las medidas. Por lo tanto, una cuarta generación con neutrinos ligeros (uno con una masa menor que cerca de 40 GeV) ha sido regida por las medidas de los pesos de los bosones Z (LEP, CERN)^{[cita requerida]}. No obstante, búsquedas en colisionadores de alta energía de partículas de una cuarta generación continúa pero hasta ahora no hay evidencia observada.

Explicación del número de generaciones

Actualmente no se tiene una explicación del número de generaciones, ni siquiera se conoce con seguridad que sólo existen tres generaciones. Dentro de algunas teorías especulativas altamente especulativas se han apuntado explicaciones para el número de generaciones:

• En la teoría de supercuerdas el número de generaciones coincidiría con el número de "hoyos" de dimensionalidad adecuada en el espacio de Calabi-Yau que constituye el fibrado que dicho esquema añade al espacio-tiempo ordinario.
• En ciertos esquemas de teoría del todo, el grupo de simetría básico de las interacciones electrodébiles y fuertes (col = grupo de simetría gauge de color, deb = grupo de simetría rota de la interacción débil, elec = grupo de simetría interacción electromagnética) se complementa con otros tres grupos duales de los anteriores , donde fla = se referiría a la simetría rota de sabor responsable de que existan precisamente tres generaciones.

Referencias

Wikipedia en ingles: