6.5 Naturaleza dualde la materia: electrones, particulas elementales y nucleos

La naturaleza ondulatoria es inherente a cada cuerpo. La importancia del hecho radica en que en ocasiones la luz se comporta de una u otra forma.

Louis de Broglie postuló la dualidad en su forma:

lambda=h/mxv

Donde lambda= la longitud de onda (metros)
h=Constante de Planck (6.626x10-34 Jxs)
m=masa (kg)
v=velocidad (m/s)

De todo esto se deduce que onda y corpúsculo son dos camisetas para un mismo ente (la luz, en este caso). Es notable el hecho de que la luz es capaz de "doblar las esquinas". Huygens demostró esta propiedad mediante la difracción, en la que los puntos que abordaba la onda se convertían en nuevos focos emisores sucesivamente.
El átomo es la parte más pequeña en la que se puede obtener materia de forma estable, ya que las partículas subatómicas que lo componen no pueden existir aisladamente salvo en condiciones muy especiales. El átomo está formado por un núcleo, compuesto a su vez por protones y neutrones, y por una corteza que lo rodea en la cual se encuentran los electrones, en igual número que los protones.

Las partículas portadoras de fuerza se pueden agrupar en cuatro categorías, de acuerdo con la intensidad de fuerza que transmiten y con el tipo de partículas que con las que interactúan.

La primera categoría es la fuerza gravitatoria. Esta fuerza es universal porque toda partícula la experimenta. Es la fuerza que mantiene unidos a los planetas, estrellas y galaxias, pero su efecto sobre partículas elementales es despreciable. La fuerza gravitatoria es mediada por una partícula llamada gravitón . Esta partícula no tiene masa propia y la fuerza que transmite es de largo alcance. La fuerza gravitatoria entre el Sol y la Tierra se atribuye al intercambio de gravitones entre las partículas que forman estos dos cuerpos.

La segunda categoría es la fuerza electromagnética. Interactúa con las partículas cargadas eléctricamente, como los electrones yl os quarks, pero no con partículas sin carga como los gravitones. Hay dos tipos de carga eléctrica, positiva y negativa. La fuerza entre cargas positivas o negativas es repulsiva, y es atractiva entre una carga positiva y una negativa. Entre cuerpos grandes, la fuerza electromagnética es muy débil, en cambio, entre átomos y moléculas las fuerzas electromagnéticas dominan. La atracción electromagnética entre los electrones (-) y los protones (+) del núcleo hace que los electrones giren alrededor del núcleo del átomo. La fuerza electromagnética es mediada por partículas sin masa llamadas fotones.

La tercera categoría es la fuerza nuclear débil. Es la responsable de la radiactividad, actúa sobre las partículas de espín ¹/₂y no sobre partículas como fotones y gravitones. La fuerza débil es transmitida por partículas llamadas bosones W y Z.

Las principales estructuras que constituyen el núcleo son la envoltura nuclear, una doble membrana que rodea completamente al orgánulo y separa su contenido del citoplasma, y lae necesita el paso a través de estos poros para la expresión génica y el mantenimiento cromosómico.