b'\n_START_ARTICLE_\nModelo est\xc3\xa1ndar de la f\xc3\xadsica de part\xc3\xadculas\n_START_PARAGRAPH_\nEl modelo est\xc3\xa1ndar de la f\xc3\xadsica de part\xc3\xadculas es una teor\xc3\xada relativista de campos cu\xc3\xa1nticos desarrollada entre 1970 y 1973  basada en las ideas de la unificaci\xc3\xb3n y simetr\xc3\xadas\xe2\x80\x8b que describe la estructura fundamental de la materia y el vac\xc3\xado considerando las part\xc3\xadculas elementales como entes irreducibles cuya cinem\xc3\xa1tica est\xc3\xa1 regida por las cuatro interacciones fundamentales conocidas (exceptuando la gravedad, cuya principal teor\xc3\xada, la relatividad general, no encaja con los modelos matem\xc3\xa1ticos del mundo cu\xc3\xa1ntico). La palabra "modelo" en el nombre viene del per\xc3\xadodo de los 70 cuando no hab\xc3\xada suficiente evidencia experimental que confirmara el modelo.\xe2\x80\x8b Hasta la fecha, casi todas las pruebas experimentales de las tres fuerzas descritas por el modelo est\xc3\xa1ndar est\xc3\xa1n de acuerdo con sus predicciones. Sin embargo el modelo est\xc3\xa1ndar no alcanza a ser una teor\xc3\xada completa de las interacciones fundamentales debido a varias cuestiones sin resolver.\n_START_SECTION_\nPrecedentes\n_START_PARAGRAPH_\nComo antecedentes del modelo est\xc3\xa1ndar se pueden citar a la teor\xc3\xada de campos y la teor\xc3\xada at\xc3\xb3mica. _NEWLINE_La teor\xc3\xada at\xc3\xb3mica supone que la materia est\xc3\xa1 constituida por entes indivisibles. Los descubrimientos de J. J. Thomson sobre el electr\xc3\xb3n y de E. Rutherford sobre el n\xc3\xbacleo at\xc3\xb3mico dieron un mejor entendimiento de la estructura interna del \xc3\xa1tomo dando lugar a la f\xc3\xadsica electr\xc3\xb3nica  y la f\xc3\xadsica nuclear respectivamente.\n_START_SECTION_\nF\xc3\xadsica electr\xc3\xb3nica\n_START_PARAGRAPH_\nLa teor\xc3\xada cu\xc3\xa1ntica del electr\xc3\xb3n ideada por Paul Dirac describe al electr\xc3\xb3n a velocidades relativistas. De \xc3\xa9sta se desprende la idea del spin en forma natural como parte de la soluci\xc3\xb3n a la formulaci\xc3\xb3n relativista de ecuaci\xc3\xb3n de Schr\xc3\xb6dinger. Este esfuerzo excedi\xc3\xb3 las expectativas, no s\xc3\xb3lo explicando el espectro de ciertos \xc3\xa1tomos sino la predicci\xc3\xb3n confirmada en 1932 de electrones con carga positiva: los positrones. Sin embargo, estas ecuaciones describen al electr\xc3\xb3n como un \xc3\xbanico electr\xc3\xb3n o un gas ideal de electrones, y tambi\xc3\xa9n que el campo el\xc3\xa9ctrico del electr\xc3\xb3n es despreciable con respecto al que est\xc3\xa1 inmerso. La investigaci\xc3\xb3n te\xc3\xb3rica sobre la interacci\xc3\xb3n del electr\xc3\xb3n con el campo electromagn\xc3\xa9tico y entre electrones da lugar a la electrodin\xc3\xa1mica cu\xc3\xa1ntica. Esta \xc3\xbaltima se la considera sumamente exitosa por el grado de precisi\xc3\xb3n de sus predicciones._NEWLINE_Los m\xc3\xa9todos y conceptos utilizados en la electrodin\xc3\xa1mica cu\xc3\xa1ntica dieron lugar a la teor\xc3\xada cu\xc3\xa1ntica de campos y sent\xc3\xb3 las bases sobre la que se apoya el modelo est\xc3\xa1ndar.\n_START_SECTION_\nRuptura espont\xc3\xa1nea de simetr\xc3\xada\n_START_PARAGRAPH_\nSi bien el modelo es perfectamente sim\xc3\xa9trico, la evidencia experimental demuestra que la realidad no es as\xc3\xad, principalmente porque la inclusi\xc3\xb3n de masa en el modelo rompe estas simetr\xc3\xadas, pero existe la evidencia emp\xc3\xadrica que demuestra que las part\xc3\xadculas son masivas. Esto puso en evidencia una ruptura espont\xc3\xa1nea de simetr\xc3\xada para el modelo electrod\xc3\xa9bil.\n_START_SECTION_\nPart\xc3\xadculas de materia\n_START_PARAGRAPH_\nLos fermiones cumplen el rol de part\xc3\xadculas de materia ya que, debido a su estad\xc3\xadstica, no pueden existir dos de estas part\xc3\xadculas en el mismo estado cu\xc3\xa1ntico por lo cual necesariamente forman estructuras, como un \xc3\xa1tomo, una mol\xc3\xa9cula o una estructura cristalina. El prototipo de los fermiones es el electr\xc3\xb3n, cuya descripci\xc3\xb3n cu\xc3\xa1ntica y relativista est\xc3\xa1 dada por la ecuaci\xc3\xb3n de Dirac. Sin embargo la violaci\xc3\xb3n de las simetr\xc3\xada C y P de la desintegraci\xc3\xb3n beta pone en duda que el neutrino responda a esta ecuaci\xc3\xb3n. Weyl y Ettore Majorana propusieron sendas ecuaciones para describir al neutrino.\n_START_SECTION_\nFermiones de Dirac\n_START_PARAGRAPH_\nSe denomina as\xc3\xad a la part\xc3\xadcula regida por la ecuaci\xc3\xb3n de Dirac. Si bien esta ecuaci\xc3\xb3n fue en primera instancia postulada por P. M. Dirac para describir al electr\xc3\xb3n a velocidades relativistas, es generalizable a otros fermiones como protones y neutrones y por supuesto quarks._NEWLINE_Aunque la ecuaci\xc3\xb3n resulta en resultados consistentes con los experimentos, la soluci\xc3\xb3n admite infinitos niveles de energ\xc3\xada negativos que no son observados: ning\xc3\xban electr\xc3\xb3n decae infinitamente. La interpretaci\xc3\xb3n a esta aparente contradicci\xc3\xb3n es admitir la existencia de electrones cargados positivamente. Hip\xc3\xb3tesis luego verificada experimentalmente por C. D. Anderson. La violaci\xc3\xb3n de la simetr\xc3\xada-C  de la interacci\xc3\xb3n nuclear d\xc3\xa9bil requiri\xc3\xb3 modificar la ecuaci\xc3\xb3n de dirac para ajustarla a los resultados experimentales.\n_START_SECTION_\nFermi\xc3\xb3n de Majorana\n_START_PARAGRAPH_\nEttore Majorana propuso  una modificaci\xc3\xb3n a la ecuaci\xc3\xb3n de Dirac para incluir expl\xc3\xadcitamente la antipart\xc3\xadcula y forzar una asimetr\xc3\xada. De esta manera un fermi\xc3\xb3n de Majorana es su propia antipart\xc3\xadcula. La hip\xc3\xb3tesis del neutrino como fermi\xc3\xb3n de Majorana se confirmar\xc3\xada si se observaran desintegraciones dobles beta sin neutrinos.\n_START_SECTION_\nInteracciones\n_START_PARAGRAPH_\nLos leptones interaccionan emitiendo y absorbiendo bosones W, Z y fotones.\xe2\x80\x8b La emisi\xc3\xb3n o absorci\xc3\xb3n de un bos\xc3\xb3n W implica un cambio de isospin d\xc3\xa9bil y carga del lept\xc3\xb3n._NEWLINE_Los bosones Z responsables de la dispersi\xc3\xb3n el\xc3\xa1stica de neutrinos y la \xc3\xbanica interacci\xc3\xb3n que tienen los neutrinos con la materia._NEWLINE_Los leptones cargados, naturalamente, interact\xc3\xbaan electromagn\xc3\xa9ticamente, independientemente de su quiralidad.\n_START_SECTION_\nGeneraci\xc3\xb3n de masa\n_START_PARAGRAPH_\nLos leptones cargados adquieren su masa observada luego de la ruptura espont\xc3\xa1nea de la simetr\xc3\xada electrod\xc3\xa9bil interactuando con el bos\xc3\xb3n de Higgs._NEWLINE_Los leptones neutros \xe2\x80\x94neutrinos\xe2\x80\x94 permanecen sin masa.\xe2\x80\x8b Esto no se condice con los resultados experimentales, por lo que el mecanismo por el cual los neutrinos adquieren masa escapa al modelo est\xc3\xa1ndar. En primer lugar la no observaci\xc3\xb3n de neutrinos dextr\xc3\xb3giros implica que no pueden adquirir masa de Dirac. La carga el\xc3\xa9ctrica nula de los neutrinos no excluye que adquieran masa de Majorana, aunque esto violar\xc3\xada la conservaci\xc3\xb3n del n\xc3\xbamero lept\xc3\xb3nico.\n_START_SECTION_\nOscilaci\xc3\xb3n de neutrinos\n_START_PARAGRAPH_\nLa masa no nula de los neutrinos implica una oscilaci\xc3\xb3n entre los diferentes tipos de neutrinos_NEWLINE_A su vez, esta oscilaci\xc3\xb3n permite el decaimiento de leptones cargados de una familia a otra emitiendo un fot\xc3\xb3n, por ejemplo_NEWLINE_Sin embargo la probabilidad de este proceso es despreciable.\n_START_SECTION_\nModelo est\xc3\xa1ndar de cuarks\n_START_PARAGRAPH_\nEl modelo de cuarks originalmente ten\xc3\xada tres cuarks, up down y strange. Cada uno portador de los n\xc3\xbameros cu\xc3\xa1nticos isospin arriba, isospin abajo y extra\xc3\xb1eza. El mecanismo Glashow-Iliopolous-Maiani predijo un cuarto cuark (charm o encanto).\xe2\x80\x8b El mecanismo Cabbibo-Kobayashi-Maskawa predice una tercera generaci\xc3\xb3n de cuarks, top y bottom (truth y beauty).\n_START_SECTION_\nCuark Top\n_START_PARAGRAPH_\nEl cuark top tiene cierta relevancia en el modelo est\xc3\xa1ndar ya que su corta vida media no le permite hadronizar y su masa puede determinarse con mayor precisi\xc3\xb3n que la de los otros cuarks.\n_START_SECTION_\nMecanismo de Higgs\n_START_PARAGRAPH_\nLa part\xc3\xadcula de Higgs es una part\xc3\xadcula elemental (con masa) predicha en el modelo est\xc3\xa1ndar. Tiene spin S=0, por lo que es un bos\xc3\xb3n._NEWLINE_El bos\xc3\xb3n de Higgs desempe\xc3\xb1a un papel \xc3\xbanico en el modelo est\xc3\xa1ndar, y un papel dominante en explicar los or\xc3\xadgenes de la masa de los bosones W y Z, los leptones cargados, los cuarks y su propia masa . Las masas de las part\xc3\xadculas elementales, y las diferencias entre el electromagnetismo (causada por el fot\xc3\xb3n) y la fuerza d\xc3\xa9bil (causada por los bosones W y Z), son cr\xc3\xadticas en muchos aspectos de la estructura de la materia microsc\xc3\xb3pica (y por lo tanto macrosc\xc3\xb3pica)._NEWLINE_Hasta el a\xc3\xb1o 2012, ning\xc3\xban experimento hab\xc3\xada detectado directamente la existencia del bos\xc3\xb3n de Higgs, aunque hab\xc3\xada una cierta evidencia indirecta de \xc3\xa9l. Todas las esperanzas estaban puestas en las investigaciones realizadas mediante el Gran colisionador de hadrones del CERN. Este centro hizo el hist\xc3\xb3rico anuncio del hallazgo de una part\xc3\xadcula compatible con las propiedades del bos\xc3\xb3n de Higgs el 4 de julio de 2012, confirmado por los experimentos ATLAS y CMS. Pero a\xc3\xban falta ver si esta nueva part\xc3\xadcula cumple las caracter\xc3\xadsticas predichas del bos\xc3\xb3n de Higgs dadas por el modelo est\xc3\xa1ndar.\n_START_SECTION_\nPar\xc3\xa1metros arbitrarios del modelo est\xc3\xa1ndar\n_START_PARAGRAPH_\nEl modelo est\xc3\xa1ndar tiene 19 par\xc3\xa1metros que deben establecerse de forma arbitraria para ser consistente con los resultados expermientales. Estos son tres constantes de acoplamiento, las nueve masas de los fermiones cargados y los cuatro \xc3\xa1ngulos y fase de la matriz CMK. Adicionalmente las masas de los neutrinos y los seis \xc3\xa1ngulos de mezcla.\n_START_SECTION_\nConstantes de acoplamiento\n_START_PARAGRAPH_\nEl modelo est\xc3\xa1ndar tiene tres constantes de acoplamiento por cada grupo de simetr\xc3\xada SUcolor(3), SUlev\xc3\xb3giro(2), Uyukawa(1): g3, g\' y g respectivamente. Alternativamente a g y g\' se pueden definir a partir del \xc3\xa1ngulo de mezcla electrod\xc3\xa9bil y la carga elemental:_NEWLINE_O bien a partir de la constante de estructura fina.\n_START_SECTION_\nMasas de los fermiones cargados\n_START_PARAGRAPH_\nLas masas de los leptones cargados electr\xc3\xb3n, muon y tau\xc3\xb3n se pueden medir con relativa facilidad. _NEWLINE_En cambio, como los cuarks no se observan libremente, su masa tiene que inferirse.\n_START_SECTION_\n\xc3\x81ngulos de mezcla de la matriz CMK\n_START_PARAGRAPH_\nLa matrix CMK queda definida por tres \xc3\xa1ngulos y una fase, \xc3\xbanico mecanismo conocido responsable de la violaci\xc3\xb3n CP.\n_START_SECTION_\nPar\xc3\xa1metros del mecanismo de Higgs\n_START_PARAGRAPH_\nUno de ellos es la esperanza en vac\xc3\xado, el cual fue determindado en 2012 en el LHC._NEWLINE_Otro par\xc3\xa1metro es el acoplamiento de los fermiones al bos\xc3\xb3n de Higgs.\n_START_SECTION_\nPar\xc3\xa1metro \xce\xb8 de la Cromodin\xc3\xa1mica Cu\xc3\xa1ntica\n_START_PARAGRAPH_\nVer Teor\xc3\xada de Peccei-Quinn\n_START_SECTION_\nPar\xc3\xa1metros de Oscilaci\xc3\xb3n de los neutrinos\n_START_PARAGRAPH_\nVer Matriz de Pontecorvo\xe2\x80\x93Maki\xe2\x80\x93Nakagawa\xe2\x80\x93Sakata\n_START_SECTION_\nExtensiones al modelo est\xc3\xa1ndar\n_START_PARAGRAPH_\nUna meta importante de la f\xc3\xadsica es encontrar la base com\xc3\xban que unir\xc3\xada a todas \xc3\xa9stas en una teor\xc3\xada del todo, en la cual todas las otras leyes que conocemos ser\xc3\xadan casos especiales, y de la cual puede derivarse el comportamiento de toda la materia y energ\xc3\xada (idealmente a partir de primeros principios)._NEWLINE_Existen alternativas al Modelo Est\xc3\xa1ndar que intentan dar respuesta a estas "deficiencias", como por ejemplo la teor\xc3\xada de cuerdas y la Gravedad cu\xc3\xa1ntica de bucles.'