Cada vez que escucho una tertulia en la radio o la TV, o leo
una opinión de expertos en economía sobre los mercados, el rescate (en sus
diversas modalidades), el bono basura catalán y otras cuestiones de la
actualidad económica, entiendo menos, dándome la sensación de que están
explicando algo que carece de fundamento científico que apoye sus
razonamientos. Esto al parecer, a los expertos en comunicación, no les preocupa
lo más mínimo ya que piensan que el público escuchante son unos incultos a los
que se nos puede engañar con cuatro conceptos mal definidos, pero que actúan
como elementos talismán. Para demostrar que están en un error voy a tratar de
explicar, en el breve espacio que se
puede dedicar en un Blog, lo que se entiende por Leptones, que creo quedará mucho
más claro.
Las partículas que obedecen a la estadística de Fermi-Dirac
reciben el nombre de fermiones, y dentro de éstos los más ligeros son los
leptones, que incluyen cuatro partículas y cuatro antipartículas. Las más
ligeras de las partículas son los neutrinos, que poseen una mas en reposo igual
a cero, y que obedecen a las mismas ecuaciones que los fotones. Los neutrinos se
dividen en dos clases: electrón-neutrino (ve) y muón-neutrino (vμ), y cada uno
está asociado a su antipartícula correspondiente. Ninguno tiene carga eléctrica
y poseen un spín ½. Los dos difieren en sus acoplamientos; uno al campo del
electrón y otro al del muón. Los acoplamientos se realizan mediante una
interacción débil. Se cumple la regla de que cuando un electrón está sometido a
una interacción débil, también lo está el correspondiente electrón-neutrino. Sucede lo mismo con el muón y el muón-neutrino.
El decaimiento β de un nucleón es una reacción típica que
afecta tanto a los neutrones como a los neutrinos.
Los neutrinos transportan la interacción débil por lo que
solo interaccionarán de forma débil con otras partículas.
Los neutrinos son partículas que parecen estar polarizadas
de forma absoluta en spín, con referencia a sus vectores momento. Los neutrinos
giran en el sentido contrario a las agujas del reloj (es decir con helicidad
negativa), y los antineutrinos en el sentido de las agujas del reloj (es decir
con helicidad positiva) en relación con sus direcciones de
desplazamiento. Además, los neutrinos se muestran estables en relación al
decaimiento en otras partículas.
Los miembros que poseen más carga dentro de la familia de los
leptones son el electrón y el muón. Estas partículas actúan de forma parecida,
aunque presenten diferencias de sus masas cuando se encuentran en reposo. En el
caso del electrón su masa en reposo es 0.51 MeV, mientras que el muón tiene una
masa 200 veces mayor. Tanto el electrón como el muón tienen carga negativa, mientras
que sus antipartículas la tienen positiva.
El electrón se muestra estable contra el decaimiento, pero
el muón decae en un electrón y dos neutrinos. En el caso del muón positivo el
decaimiento, en los estados conjugados de la carga, son los mismos tres productos.
En los citados decaimientos, el electrón-neutrino se asocia
a la presencia de un electrón y el muón-neutrino con un muón. Se estima que la
vida media del muón en el caso del decaimiento es 2.2x10-6 segundos.
Desde el punto de vista histórico el electrón fue la primera
partícula elemental encontrada en la naturaleza, mientras que el muón lo fue
entre los rayos cósmicos. El muón se considera un enigma en lo referente a su
clasificación, ya que al parecer se trata de un electrón pesado o quizás excitado.
En el último tercio del pasado siglo se apuntó por la comunidad científica, que
el muón forma estados resonantes con el protón y el mesón.
El ión de hidrógeno ordinario y el muónico pueden enlazar un
protón para de esa formar un ión de hidrógeno positivo molecular. La energía de
enlace del hidrógeno muónico acerca tanto a los dos protones que sus funciones
de onda se trasladan de forma apreciable. El proceso descrito provoca la
reacción protón-protón, lo que da lugar a la formación de un deuterón y la ejección
de un positrón rápido.
Se observó que la reacción protón-protón sucedía en el
deuterio líquido, con la producción de un núcleo de helio y un neutrón
acompañado de una liberación de energía considerable. El muón que causaba la
reacción se desprendía del helio con lo quedaba libre para provocar otra
reacción semejante. De esta forma se encontró que una sola partícula elemental
catalizaba una reacción nuclear dando lugar de esta forma a una cadena de
reacciones. Esta cadena se interrumpe cuando el muón decae o no se puede
desprender del helio.