En las ciencias fisicas , una particula (o corpusculo  en textos antiguos) consiste en un pequeno objeto al cual pueden ser atribuidas varias propiedades fisicas y quimicas tales como un volumen o una masa . ^{[ 1 ]} ​ ^{[ 2 ]} ​ Estas varian ampliamente tanto en tamano como en cantidad, desde particulas subatomicas como el electron , pasando por particulas microscopicas como atomos o moleculas , hasta las particulas macroscopicas como la polvora u otros materiales granulados . Las particulas tambien pueden ser usadas para crear modelos cientificos de incluso objetos mas grandes, dependiendo de la densidad , tales como humanos moviendose en una multitud o cuerpos celestes en movimiento. ^{[ 3 ]} ​ El termino 'particula' es mas bien general en significado, y se especifica de acuerdo a las necesidades de cada una de las especificas ramificaciones de la ciencia . ^{[ 4 ]} ​ 

Propiedades conceptuales [ editar ]

El concepto de particulas es particularmente util cuando el modelismo cientifico puede presentar complejidades o suponer una computacion dificil. ^{[ 5 ]} ​

Puede utilizarse para hacer suposiciones simplificadoras sobre los procesos implicados. Francis Sears y Mark Zemansky , en University Physics , dan el ejemplo de calcular el lugar de aterrizaje y la velocidad de una pelota de beisbol lanzada al aire. Despojan gradualmente a la pelota de beisbol de la mayoria de sus propiedades, primero idealizandola como una esfera rigida y lisa, luego despreciando la rotacion , la flotabilidad y la friccion , reduciendo finalmente el problema a la balistica de una clasica particula puntual . particula puntual . ^{[ 6 ]} ​ El tratamiento de grandes numeros de particulas es el ambito de la fisica estadistica . ^{[ 7 ]} ​

Tamano [ editar ]

El termino particula es a menudo aplicado de manera diferente a tres clases de tamanos.El termino particula macroscopica, a menudo se refiere a particulas mucho mayores que los atomos o moleculas. Estas son normalmente abstraidas como puntos materiales , incluso aunque tienen volumenes, formas, estructuras, etc.  ^{[ 8 ]} ​ Ejemplos de particulas macroscopicas podrian ser la polvora , polvo , arena , trozos residuales durante un accidente de trafico , o incluso objetos tan grandes como las estrellas de una galaxia . ^{[ 9 ]} ​ ^{[ 10 ]} ​

Otro tipo, las particulas microscopicas, hace referencia a menudo a las particulas cuyos tamanos varian desde atomos a moleculas, tales como el dioxido de carbono , nanoparticulas , o coloides . Estas particulas son estudiadas en Quimica , tanto como en fisica atomica y molecular. Las particulas mas pequenas de estas son las llamadas particulas subatomicas, que conciernen a particulas mas pequenas que atomos. ^{[ 11 ]} ​ Estas incluirian particulas tales como los propios constituyentes de los atomos ? protones , neutrones , y electrones ? tanto como otros tipos de particulas que solo pueden ser producidas por aceleradores de particulas o rayos cosmicos . Estas particulas son estudiadas en la fisica de particulas .

Debido a su tamano extremadamente pequeno, el estudio de las particulas microscopicas y subatomicas cae en territorio de la mecanica cuantica. Estas exhibiran fenomenos demostrados en el modelo de particula en una caja , R. Eisberg; R. Resnick (1985). ≪Solutions of Time-Independent Schroedinger Equations≫ . Quantum Physics of Atoms, Molecules, Solids, Nuclei, Ions, Compounds and Particles (2nd edicion). John Wiley & Sons . pp.  214?226 . ISBN   978-0-471-87373-0 .   </ref> ^{[ 12 ]} ​ including wave?particle duality , ^{[ 13 ]} ​ ^{[ 14 ]} ​ incluyendo la dualidad onda corpusculo , y si las particulas puedan ser consideradas distintas o identicas. ^{[ 15 ]} ​ ^{[ 16 ]} ​ ^{[ 17 ]} ​ ^{[ 18 ]} ​

Composicion [ editar ]

Las particulas tambien pueden clasificarse segun su composicion. Las particulas compuestas son las que tienen composicion, es decir, las que estan formadas por otras particulas. ^{[ 19 ]} ​ Por ejemplo, un atomo de carbono-14 esta formado por seis protones, ocho neutrones y seis electrones. Por el contrario, las particulas elementales (tambien llamadas particulas fundamentales) son aquellas que no estan formadas por otras particulas. ^{[ 20 ]} ​ Segun nuestro conocimiento actual del mundo ( Modelo estandar de la fisica de particulas ), solo existe un numero muy reducido de ellas, como los leptones, los quarks y los gluones. Sin embargo, es posible que algunas de ellas resulten ser particulas compuestas y solo parezcan elementales por el momento. ^{[ 21 ]} ​ Mientras que las particulas compuestas pueden considerarse a menudo puntuales, las particulas elementales son realmente puntuales. ^{[ 22 ]} ​

Estabilidad [ editar ]

Se sabe que tanto las particulas elementales (como los muones ) como las compuestas (como los nucleos de uranio ), sufren desintegracion de particulas . Las que no lo hacen se denominan particulas estables, como el electron o un nucleo atomico de helio-4 . nucleo . El tiempo de vida de las particulas estables puede ser infinito o lo suficientemente grande como para dificultar los intentos de observar dichas desintegraciones. En este ultimo caso, dichas particulas se denominan "observacionalmente estables". En general, una particula decae de un estado de alta energia a otro de menor energia emitiendo alguna forma de radiacion , como la emision de fotones .

Simulacion de N-cuerpos [ editar ]

En fisica computacional , la Simulaciones de N -cuerpos (tambien llamadas simulaciones de N -particulas) son simulaciones de sistemas dinamicos de particulas bajo la influencia de ciertas condiciones, como estar sujetas a gravedad . ^{[ 23 ]} ​ Estas simulaciones son muy comunes en cosmologia y dinamica de fluidos computacional .

N se refiere al numero de particulas consideradas. Como las simulaciones con N mas alto son mas intensivas computacionalmente, los sistemas con un gran numero de particulas reales a menudo se aproximaran a un numero mas pequeno de particulas, y los algoritmos de simulacion necesitan ser optimizados a traves de varios metodos. ^{[ 23 ]} ​

Distribucion de particulas [ editar ]

.

Las particulas coloidales son los componentes de un coloide. Un coloide es una sustancia microscopicamente dispersa de manera uniforme en otra sustancia. ^{[ 24 ]} ​ Dicho sistema coloidal puede ser solido , liquido , o gaseoso ; asi como continuo o disperso. Las particulas en fase dispersa tienen un diametro aproximado de entre 5 y 200 nanometros . ^{[ 25 ]} ​ Las particulas solubles mas pequenas que esto formaran una solucion en contraposicion a un coloide. Los sistemas coloidales (tambien llamados soluciones coloidales o suspensiones coloidales) son el tema de la Interfase y ciencia coloide . Los solidos en suspension pueden mantenerse en un liquido, mientras que las particulas solidas o liquidas suspendidas en un gas forman conjuntamente un aerosol . Las particulas tambien pueden estar suspendidas en forma de materia particulada atmosferica , que puede constituir contaminacion atmosferica . Las particulas de mayor tamano pueden formar igualmente basura marina o basura espacial . Un conglomerado de particulas solidas macroscopicas discretas puede describirse como material granular .

Referencias [ editar ]

Bibliografia [ editar ]

• ≪What is a particle?≫ . University of Florida , Particle Engineering Research Center. 23 de julio de 2010.  
• D. J. Griffiths (2008). Introduction to Particle Physics (2nd edicion). Wiley-VCH . ISBN   978-3-527-40601-2 .  
• M. Alonso; E. J. Finn (1967). ≪Dynamics of a particle≫. Fundamental University Physics, Volume 1 . Addison-Wesley . LCCN   66010828 .  
• M. Alonso; E. J. Finn (1967). ≪Dynamics of a system of particles≫. Fundamental University Physics, Volume 1 . Addison-Wesley . LCCN   66010828 .  
• S. Segal (n.d.). ≪What is a Particle? - Definition & Theory≫ . High School Chemistry: Help and Review . Study.com. Chapter 4, Lesson 6.  
• ≪A basic guide to particle characterization≫ . Malvern Instruments . 2015.