Por favor, hágalo sencillo para que un niño de 11º curso, nuevo en física nuclear, lo entienda.
Todos nos iniciamos en la física nuclear y luego en la física de partículas que evolucionó a partir de la física nuclear.
Las reglas básicas de la física se clasifican en leyes de conservación . La energía se conserva , la suma de todas las energías se conserva en un sistema aislado, así como el momento. En la física clásica se pensaba que la masa también se conservaba, pero esto resultó ser erróneo a la hora de estudiar las interacciones de los núcleos , de los que se componen todas las masas macroscópicas. Esto condujo a las matemáticas de relatividad especial , donde las partículas pueden descomponerse en partículas de menor masa.
La conservación de la energía y el momento sigue siendo válida en la relatividad especial, y las desintegraciones de partículas observadas en experimentos cósmicos y de laboratorio llevaron a la necesidad de definir una neutrino electrón, así como otros dos neutrinos. Así es como se propuso y luego se descubrió: la energía y el momento no se conservaban en la desintegración del neutrón en un protón y un electrón, parecía que una partícula neutra se llevaba energía y momento. Así que la definieron como neutrino electrónico.
Más tarde se descubrieron otras partículas, como el muón y los leptones tau, que también requerían la existencia de un neutrino muón y un neutrino tau. No podían ser lo mismo porque para explicar la desintegración del muón en electrón se necesitaban dos partículas neutras, un antineutrino electrónico y un neutrino muónico. Así surgió el concepto de conservación del número leptónico, un electrón no puede desaparecer o aparecer sin más (como ocurre en la desintegración del muón, que conduce al mundo de las antipartículas:
Para cada partícula del mesa de partículas existe una antipartícula, que tiene los números cuánticos opuestos, para el electrón es el positrón (para el protón, que está compuesto de quarks, es el antiprotón). El positrón tiene un número de electrón negativo, y cuando se encuentran desaparecen en dos fotones. Así es como desaparecen los números leptónicos. El neutrino antielectrón tiene un número negativo de leptones. El mundo matemático de las antipartículas es el mismo que el de las partículas con números cuánticos característicos en negativo, por lo que cuando partícula se encuentra con antipartícula pueden desaparecer.
De lo contrario, un electrón no puede desaparecer, y cuando se crea, como en la desintegración del muón, tiene que aparecer un neutrino antielectrón.
Todo esto es el resultado de un gran número de experimentos que condujeron a la modelo estándar de la física de partículas, que puede estudiar si continúa en física en la universidad.