3.2. Masa de las partículas subatómicas

Las partículas subatómicas básicas son el electrón, protón y el neutrón. Los protones y neutrones están compuestos por quarks, en concreto, por dos quarks up y uno down en el caso del protón y por un quark up y dos down en el caso del neutrón [1]. Teniendo esto en cuenta la masa de los protones y neutrones tendría que ser igual a la masa de los quarks que lo componen. La masa de las partículas subatómicas es:

mprotón=938.272 MeV/c2

mneutrón=939.565 MeV/c2

Realizando un cálculo sencillo se puede comprobar que esto no ocurre, ya que si sumamos las masas de las partículas fundamentales que componen el protón y el neutrón, se observa que las masas obtenidas no coinciden con las medidas experimentalmente y expresadas anteriormente::

mprotón= 2·mquark up+mquark down= 2·2.16+4.67=8.99 MeV/c2

mneutrón= mquark up+2·mquark down= 2.16+2·4.67=11.50 MeV/c2

            Esto se debe a que no toda la masa de las partículas viene del bosón de Higgs sino que parte de la masa viene de la energía, ya que como se ha mencionado varias veces en este trabajo, E=mc2 . Por tanto, se puede saber el % de la masa debido a la interacción con el campo de Higgs y el % de masa proveniente de la energía, que en este caso será la energía debida al enlace de los quarks, es decir, se corresponderá con la interacción nuclear fuerte [1,3].

Tabla 2: masa total, masa de Higgs y masa energética de las partículas subatómicas básicas, expresada en MeV/c2, calculada a partir de los datos de la tabla 1. Se incluye el porcentaje de cada tipo de masa en la masa total.

Así, se deduce que la masa producida por la interacción con el campo de Higgs en los protones y neutrones está alrededor del 1% dejando el 99% de la masa a la energía. De esta forma se clasifica, tal y como se observa en la tabla 2, la masa de las partículas en función de su origen, denominando masa de Higgs a la masa debida a las partículas fundamentales que las componen (dado que el total de su masa se corresponde con la interacción de las mismas con el campo de Higgs, tal y como se ha explicado en las secciones anteriores) y masa energética a la masa restante de la partícula, que vendrá dada por la fórmula de Einstein E=mc2 explicada anteriormente y será fruto del balance de la fuerza nuclear fuerte, mediada por los gluones [1,3].

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