Partícula (física)

En les ciències físiques, una partícula (o corpúscul en texts antics) consistix en un chicotet objecte al com poden ser atribuïdes vàries propietats físiques i químiques tals com un volum o una massa. Estes varien àmpliament tant en tamany com en cantitat, des de partícules subatòmiques com l'electró, passant per partícules microscòpiques com àtoms o molècules, fins a les partícules macroscòpiques com la pólvora o uns atres materials granulados. Les partícules també poden ser usades per a crear models científics d'inclús objectes més grans, depenent de la densitat, tals com a humans movent-se en una multitut o cossos celests en moviment.^[1] El terme 'partícula' és més be general en significat i s'especifica d'acort a les necessitats de cada una de les específiques ramificacions de la ciència.

Propietats conceptuals

El concepte de partícules és particularment útil quan el modelisme científic pot presentar complexitat o supondre una computació difícil.^[2]

Pot utilisar-se per a fer suposicions simplificadoras sobre els processos implicats. Francis Sears i Mark Zemansky, en University Physics, donen l'eixemple de calcular el lloc d'aterrisage i la velocitat d'una pilota de béisbol llançada a l'aire. Despullen gradualment a la pilota de béisbol de la majoria de les seues propietats, primer idealizándola com una esfera rígida i plana, després despreciant la rotació, la flotabilitat i la fricció, reduint finalment el problema a la balística d'una clàssica partícula puntual. El tractament de grans números de partícules és l'àmbit de la física estadística.

Tamany

El terme partícula és a sovint aplicat de manera diferent a tres classes de tamanys.El terme partícula macroscòpica, a sovint es referix a partícules molt majors que els àtoms o molècules. Estes són normalment abstretes com punts materials, inclús encara que tenen volums, formes, estructures, etc. ^[3] Eixemples de partícules macroscòpiques podrien ser la pólvora, pols, arena, trossos residuals durant un accidente de tràfic, o inclús objectes tan grans com les estreles d'una galàxia.

Un atre tipo, les partícules microscòpiques, fa referència a sovint a les partícules els tamanys de les quals varien des d'àtoms a molècules, tals com el diòxit de carbono, nanopartículas, o coloide. Estes partícules són estudiades en Química, tant com en física atòmica i molecular. Les partícules més chicotetes d'estes són les anomenades partícules subatòmiques, que concernixen a partícules més chicotetes que àtoms. Estes inclourien partícules tals com els propis constituents dels àtoms – protones, neutrons, i electrons – tant com atres tipos de partícules que solament poden ser produïdes per acceleradors de partícules o rajos còsmics. Estes partícules són estudiades en la física de partícules.

Pel seu tamany extremadament menut, l'estudi de les partícules microscòpiques i subatòmiques cau en territori de la mecànica quàntica. Estes exhibiran fenomens demostrats en el modele de partícula en una caixa, incloent la dualitat ona-partícula, incloent la dualitat ona corpúscul, i si les partícules puguen ser considerades distintes o idèntiques.^[4]^[5]^[6]^[7]

Composició

Les partícules també poden classificar-se segons la seua composició. Les partícules compostes són les que tenen composició, és dir, les que estan formades per atres partícules. Per eixemple, un àtom de carbono-14 està format per sis protones, huit neutrons i sis electrons. Pel contrari, les partícules elementals (també cridades partícules fonamentals) són aquelles que no estan formades per atres partícules.^[8] Segons el nostre coneiximent actual del món (Model estàndar de la física de partícules), només existix un número molt reduït d'elles, com els leptones, els quarks i els gluones. No obstant, és possible que algunes d'elles resulten ser partícules compostes i només semblen elementals pel moment.^[9] Mentres que les partícules compostes poden considerar-se a sovint puntuals, les partícules elementals són realment puntuals.^[10]

Estabilitat

Se sap que tant les partícules elementals (com els muones) com les compostes (com els núcleus d'urani), sofrixen desintegració de partícules. Les que no ho fan es denominen partícules estables, com l'electró o un núcleu atòmic d'heli-4. El temps de vida de les partícules estables pot ser infinit o lo suficientment gran com per a dificultar els intents d'observar dites desintegracions. En este últim cas, dites partícules es denominen "observacionalmente estables". En general, una partícula decau d'un estat d'alta energia a un atre de menor energia emetent alguna forma de radiació, com l'emissió de fotons.

Simulació de N-cossos

En física computacional, la Simulacions de N-cossos (també cridades simulacions de N-partícules) són simulacions de sistemes dinàmics de partícules baixe l'influència de certes condicions, com estar subjectes a gravetat. Estes simulacions són molt comunes en cosmologia i dinàmica de decorreguts computacional.

N es referix al número de partícules considerades. Com les simulacions en N més alt són més intensives computacionalment, els sistemes en un gran número de partícules reals a sovint s'aproximaran a un número més chicotet de partícules, i els algoritmes de simulació necessiten ser optimisats a través de varis métodos.

Referències

↑ (1969) John Wiley & Sons (ed.). Soil Mechanics, p. 18. ISBN 978-0-471-51192-2. «The word 'particulate' means 'of or pertaining to a system of particles'.»
↑ F. Reif (1965). «Statistical Description of Systems of Particles», Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, McGraw-Hill, pp. 47ff. ISBN 978-0-07-051800-1.
↑ (2009).Publications of the Astronomical Society of the Pacific.121(879)doi:10.1086/599288.
↑ (1985) «Solutions of Clave-Independent Schroedinger Equations», Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, Ions, Compounds and Particles, 2nd edició, John Wiley & Sons, pp. 214–226. ISBN 978-0-471-87373-0.
↑ F. Reif (1965). «Quàntum Statistics of Ideal Gasos – Quàntum States of a Single Particle», Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, McGraw-Hill, pp. vii–x. ISBN 978-0-07-051800-1.
↑ (1985) «Photons—Particlelike Properties of Radiation», Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles., 2nd edició, John Wiley & Sons, pp. 26–54. ISBN 978-0-471-87373-0.
↑ (1985) «de Broglie's Postulate—Wavelike Properties of Particles», Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles, 2nd edició, John Wiley & Sons, pp. 55–84. ISBN 978-0-471-87373-0.
↑ «Elementary particle». American Heritage Science Dictionary YourDictionary.com]].
↑ (1992) Preons: Models of Leptons, Quarks and Gauge Bosons as Composite Objects, World Scientific. ISBN 978-981-02-1019-9.
↑ US National Research Council (1990). «What is an elementary particle?», Elementary-Particle Physics, United States National Research Council, p. 19. ISBN 0-309-03576-7.

Bibliografia

Referències

Este artícul conté una traducció derivada de «Partícula (física)» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.

[1] (1969) John Wiley & Sons (ed.). Soil Mechanics, p. 18. ISBN 978-0-471-51192-2. «The word 'particulate' means 'of or pertaining to a system of particles'.»

[2] F. Reif (1965). «Statistical Description of Systems of Particles», Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, McGraw-Hill, pp. 47ff. ISBN 978-0-07-051800-1.

[3] (2009).Publications of the Astronomical Society of the Pacific.121(879)doi:10.1086/599288.

[4] (1985) «Solutions of Clave-Independent Schroedinger Equations», Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, Ions, Compounds and Particles, 2nd edició, John Wiley & Sons, pp. 214–226. ISBN 978-0-471-87373-0.

[5] F. Reif (1965). «Quàntum Statistics of Ideal Gasos – Quàntum States of a Single Particle», Fundamentals of Statistical and Thermal Physics, McGraw-Hill, pp. vii–x. ISBN 978-0-07-051800-1.

[6] (1985) «Photons—Particlelike Properties of Radiation», Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles., 2nd edició, John Wiley & Sons, pp. 26–54. ISBN 978-0-471-87373-0.

[7] (1985) «de Broglie's Postulate—Wavelike Properties of Particles», Quàntum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, and Particles, 2nd edició, John Wiley & Sons, pp. 55–84. ISBN 978-0-471-87373-0.

[8] «Elementary particle». American Heritage Science Dictionary YourDictionary.com]].

[9] (1992) Preons: Models of Leptons, Quarks and Gauge Bosons as Composite Objects, World Scientific. ISBN 978-981-02-1019-9.

[10] US National Research Council (1990). «What is an elementary particle?», Elementary-Particle Physics, United States National Research Council, p. 19. ISBN 0-309-03576-7.

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]