Propuesta de unidad didáctica sobre partículas e interacciones de partículas para estudiantes de electivo de Física de tercero y cuarto medio

Abstract

El famoso cientifico Stephen Hawking menciona en la primera linea de su libro Breve historia del tiempo: del big bang hasta el agujero negro (1988) “Nos movemos en nuestro ambiente diario sin entender casi nada acerca del mundo”. No nos damos cuenta de lo pequeños que somos frente al universo, el sol es 109 veces más grande que la tierra en la que nos encontramos, y podrían imaginarse lo pequeño que somos nosotros en comparación a esta. De esta manera también podemos entender lo pequeñas que son las partículas. Los átomos componen todo lo que observamos, cada píxel de la pantalla en la cual está usted leyendo esto o tinta en la hoja de papel. Estos son tan pequeños que no lo podemos observar con nuestros ojos solamente, necesitamos instrumentos que nos acerquen a estos. Una partícula es la unidad que compone al átomo: el protón, neutrón y electrón, este último también tiene una particularidad. Mientras que los protones y neutrones, cada uno compuesto por subpartículas, es decir, partículas aún más pequeñas conocidas como quarks las partículas elementales, mientras que el electrón no estaría compuesto por estas subpartículas, haciendo a sí mismo una partícula elemental. Todo esto hasta lo que sabemos ahora, Las herramientas que tenemos hoy en día nos permiten confirmar hasta este punto, pero nada nos dice que no pueden existir otras sub-subpartículas, citando nuevamente a Frank Close con respecto a las masas de los quarks con respecto a la del electrón. “... son las masas de estos quarks tal vez ser considerados como similares a la del electrón, dando pistas a alguna unidad más profunda entre los constituyentes fundamentales de la materia. El area de fisica de particulas consiste en el estudio de cómo se compone la masa, de donde viene y que nos puede decir esto del universo temprano, como se puede observar en esta área, si bien se ha estudiado durante mucho tiempo, todavía se encuentran una cantidad de dudas y controversias, como se comentará más adelante, hoy en día para encontrar respuestas a estas dudas se necesitan experimentos masivos, instalaciones en lugares muy complejos que requieren de una cantidad enorme de recursos, tanto económicos como energéticos. Hoy en dia tenemos organizaciones como Particle Data Group la cual se dedica a resumir todos los descubrimientos en el área de física de partículas y áreas relacionadas, la cual se actualiza anualmente: “La Revista de Física de Partículas se actualiza anualmente y se publica cada dos años en una revista de Partículas de Altas Energías (High Energy Particles, HEP). Incluye una recopilación y evaluación de las mediciones de las propiedades de las partículas elementales conocidas y resume las búsquedas de nuevas partículas hipotéticas. Para la edición de 2022, se han añadido 2.143 mediciones nuevas de 709 artículos, además de 44.695 mediciones de 12.200 artículos que aparecieron por primera vez en ediciones anteriores. 120 artículos individuales de revisión tratan temas como los bosones de Higgs, la supersimetría, la nucleosíntesis del Big Bang, la probabilidad, la estadística, los aceleradores y los detectores.”