La diferencia clave entre las partículas fundamentales y las partículas elementales es que las partículas fundamentales son constituyentes fundamentales de la materia, mientras que las partículas elementales son los bloques de construcción más pequeños conocidos del universo.
A menudo usamos los nombres partículas fundamentales y partículas elementales como sinónimos. Pero hay una diferencia entre las partículas fundamentales y las partículas elementales porque el término partícula fundamental se usa principalmente para los quarks, mientras que el término partícula elemental se usa para todas las partículas más pequeñas conocidas.
¿Qué son las partículas fundamentales?
Las partículas fundamentales o quarks son una categoría importante de partículas elementales y constituyen un componente fundamental de la materia. Generalmente, estas partículas interactúan fuertemente entre sí mediante una fuerte interacción nuclear para formar combinaciones de quarks. Podemos llamar a estas combinaciones como Hadrones. Sin embargo, los quarks aislados no existen en nuestro universo en la actualidad. Por lo tanto, es razonable decir que todos los quarks de este universo tienen alguna forma de hadrones. (Los tipos de hadrones más comunes y conocidos son los protones y los neutrones).
Figura 01: Quarks
Además, las partículas de quarks tienen una propiedad interna denominada número bariónico. Todas estas partículas tienen un número bariónico de 1/3 y los antiquarks tienen un número bariónico de -1/3. Además, en una reacción en la que intervienen partículas elementales, esta propiedad se conoce porque se conserva el número bariónico.
Además de estas, las partículas de quark tienen otra propiedad llamada sabor. Hay un número que se asigna para indicar el sabor de la partícula conocido como el número de sabor. Los sabores se denominan Upness (U), Downness (D), Strangeness (S), etc. El quark up tiene una upness de +1 mientras que 0 extrañeza y Downness.
¿Qué son las partículas elementales?
Las partículas elementales son partículas subatómicas que no tienen subestructura. Esto significa que estas partículas no se pueden dividir más en otras partículas. Las principales partículas elementales incluyen fermiones (que vienen en dos tipos como partículas de materia y antimateria) y bosones. Si hay una partícula que contiene dos o más partículas elementales, podemos llamarlas partículas compuestas. Todas las partículas elementales son bosones o fermiones.
Figura 2: Partículas elementales
Los bosones son un tipo de partículas elementales que tienen un espín entero. Estas partículas no están limitadas por el principio de exclusión de Pauli. Además, podemos describir la distribución de energía de las partículas de bosones utilizando las estadísticas de Bose-Einstein.
Los fermiones son otro tipo de partículas elementales que contienen un espín semientero. Por lo tanto, estas partículas están restringidas por el Principio de Exclusión de Pauli. A diferencia de los bosones, dos fermiones no pueden ocupar el mismo estado cuántico al mismo tiempo. Si varios fermiones tienen la misma distribución de probabilidad espacial, al menos el espín de cada fermión es diferente entre sí. Además, los fermiones son partículas que componen la materia.
¿Cuál es la diferencia entre partículas fundamentales y partículas elementales?
La diferencia clave entre las partículas fundamentales y las partículas elementales es que las partículas fundamentales son quarks o constituyentes fundamentales de la materia, mientras que las partículas elementales son los bloques de construcción más pequeños conocidos del universo. Las partículas fundamentales son quarks, mientras que las partículas elementales son bosones o fermiones.
Además, las partículas fundamentales tienen carga de color, mientras que las partículas elementales pueden o no tener carga de color. Entonces, esta es otra diferencia entre las partículas fundamentales y las partículas elementales.
La siguiente infografía compara ambas partículas una al lado de la otra para discernir fácilmente la diferencia entre las partículas fundamentales y las partículas elementales.
Resumen: partículas fundamentales frente a partículas elementales
Aunque a menudo usamos los nombres partículas fundamentales y partículas elementales como sinónimos, existe una diferencia entre partículas fundamentales y partículas elementales. La diferencia clave entre las partículas fundamentales y las partículas elementales es que las partículas fundamentales son quarks, que son un componente fundamental de la materia, mientras que las partículas elementales son los bloques de construcción más pequeños conocidos del universo.
