Clasificación de partículas subatómicas

Hay dos clasificaciones según dos criterios:

1º) Según el spin (momento angular intrínseco):

a) Fermiones: Tienen spin impar semientero (1/2, 3/2, …), positivo o negativo, medido en unidades de ћ:

• Partículas fundamentales (de materia y antimateria): 6 quarks (y 6 antiquarks) y 6 leptones (y 6 antileptones).
• Bariones: Partículas compuestas por 3 quarks.

b) Bosones: Tienen spin entero (0, 1, 2, …), medido en unidades de ћ:

• Bosones de gauge: Partículas portadoras de las interacciones fundamentales.
• Mesones: Partículas compuestas por una cantidad par de fermiones.

Esta extraña, a priori, clasificación, se justifica en que los fermiones cumplen el Principio de Exclusión de Pauli, que establece que dos partículas en el mismo estado (idéntico spin, carga de color, momento angular, etc.), no pueden existir en el mismo lugar y al mismo tiempo, mientras que los bosones no lo cumplen. Muchas de las propiedades de la materia se deben a esta ley.

A los fermiones se les llama así en honor de Enrico Fermi, pues cumplen la estadística de Fermi. Los bosones reciben su nombre en honor de Satyendra Nath Bose, pues cumplen la estadística de Bose.

2º) Según tengan o no subestructura interna:

a) Partículas fundamentales: No están formadas por otras partículas:

• Bosones de gauge: Partículas portadoras de las interacciones fundamentales.
• Partículas de materia (y de antimateria): 6 quarks, 6 leptones, y sus antipartículas.

b) Hadrones: Están formadas por otras partículas:

• Bariones: Formados por 3 quarks (como el protón y el neutrón).
• Mesones: Formados por una cantidad par de fermiones.

¿Confuso?

Ejemplos:

• El fotón es un bosón de gauge (la partícula portadora de la interacción electromagnética).
• Los protones y neutrones son bariones y por lo tanto, hadrones.
• El electrón es un leptón, luego no es un barión ni un hadrón.