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Materia
En física, materia es todo aquello que se extiende en cierta región del espacio-tiempo, posee una cierta cantidad de energía y por ende está sujeto a
cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. Se considera que es lo que forma la parte sensible de los objetos perceptibles o
detectables por medios físicos.
Etimológicamente, proviene del latín materia, que significa «sustancia de la que están hechas las cosas» y que también alude a la «madera dura del
interior de un árbol»;1 la palabra está relacionada con māter («origen, fuente, madre»)2 y se corresponde con el griego hyle3 (de hylos: «bosque,
madera, leña, material»)4 5 que es un concepto aristotélico de la teoría filosófica del hilemorfismo.6 
El uso moderno del término va más allá de la noción clásica de sustancia, y los físicos denominan materia a cualquier entidad cuya presencia en una
cierta región del espacio-tiempo conlleva que el tensor energía-impulso para dicha región es diferente de cero. Así tanto la materia fermiónica, como
los electrones y otras formas como la materia bosónica son consideradas materia.
Concepto de la materia
Concepto filosófico de la materia
Principio único o diversos de la materia
El atomismo de la materia
Hilemorfismo
Materialismo
Ley de la conservación de la materia
Distribución de materia en el universo
Propiedades intrínsecas de la materia
Masa
Materia no-másica
Materia másica
Carga eléctrica
Impenetrabilidad
Dualidad onda-partícula
Antimateria
Espín
Niveles de organización de la materia
Partículas subatómicas
Materia bariónica
Materia degenerada
Materia extraña
Dos significados del término "materia extraña"
Átomos
Generalidades del núcleo atómico
Generalidades de la nube electrónica
Configuración electrónica
Enlaces atómicos
Teoría molecular
Generalidades de las moléculas
Interacciones intermoleculares
Teoría cinética molecular
Física de la materia condensada
Condensado de Bose–Einstein
Sistemas supramoleculares
Fenómenos de superficie
Propiedades de la materia ordinaria
Propiedades generales
Propiedades extrínsecas o generales
Índice
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio-tiempo
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Ecuaci%C3%B3n_de_movimiento
https://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADn
https://es.wikipedia.org/wiki/Madera
https://es.wikipedia.org/wiki/Madre
https://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_griego
https://es.wikipedia.org/wiki/Arist%C3%B3teles
https://es.wikipedia.org/wiki/Hilemorfismo
https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio-tiempo
https://es.wikipedia.org/wiki/Tensor_de_energ%C3%ADa-impulso
https://es.wikipedia.org/wiki/Fermi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Bos%C3%B3n
Propiedades intrínsecas o específicas
Propiedades químicas de la materia
Definición de materia en otros contextos
Materia y Alma - Cuerpo y Espíritu
Ciencias materiales y ciencias formales
Éticas materiales y éticas formales.
Materia y forma en las obras artísticas
Miscelánea
Véase también
Referencias
Bibliografía
Enlaces externos
La definición común de materia es “algo que posee masa y volumen” (ocupa un espacio). 7 8 
Por ejemplo, un coche, como se diría, que está hecho de materia, ya que ocupa espacio, y tiene masa.
La observación de que la materia ocupa espacio viene desde la antigüedad. Sin embargo, una explicación sobre por qué la materia ocupa un espacio es
reciente, y se argumenta como un resultado del Principio de exclusión de Pauli. 9 10 
En física, se llama materia a cualquier tipo de entidad que es parte del universo, tiene energía asociada, es capaz de interaccionar, es decir, es medible
y tiene una localización espaciotemporal compatible con las leyes de la naturaleza.
Clásicamente se considera que la materia tiene tres propiedades que juntas la caracterizan: ocupa un lugar en el espacio, tiene masa y perdura en el
tiempo.
En el contexto de la física moderna se entiende por materia cualquier campo, entidad, o discontinuidad traducible a fenómeno perceptible que se
propaga a través del espacio-tiempo a una velocidad igual o inferior a la de la luz y a la que se pueda asociar energía. Así todas las formas de materia
tienen asociadas una cierta energía pero solo algunas formas de materia tienen masa.
Dos ejemplos particulares donde el principio de exclusión relaciona claramente la materia con la ocupación de espacio son las estrellas del tipo enana
blanca y estrella de neutrones, discutidas más adelante.
Desde el comienzo de la filosofía, y en casi todas las culturas, se encuentra este concepto vagamente formulado como lo que permanece por debajo de
las apariencias cambiantes de las cosas de la naturaleza. Según esa idea, todo lo observable está dado en sus diversas y cambiantes apariencias en un
soporte o entidad en la que radica el movimiento y cambio de las cosas: la materia.
Una cuestión filosófica importante fue si toda la materia o sustrato material tenía un principio único o tenía diversas fuentes. Que dicho sustrato sea
uno sólo, o varios principios materiales, (aire, fuego, tierra y agua), fue cuestión planteada por los filósofos milesios; los eleatas, en cambio,
cuestionaron la realidad del movimiento y, junto con los pitagóricos, fundamentaron el ser en un principio formal del pensamiento, dejando a la
materia meramente como algo indeterminado e inconsistente, un no-ser.
Mayor trascendencia histórica ha tenido la teoría atomista de la antigüedad, puesta de nuevo en vigor por el mecanicismo racionalista en el siglo XVII
y XVIII, que supuso el soporte teórico básico para el nacimiento de la ciencia física moderna.
Platón y sobre todo Aristóteles elaboraron el concepto de forma, correlativo y en contraposición a la materia, dándole a ésta el carácter metafísico y
problemático que ha tenido a lo largo de la historia del pensamiento, al mismo tiempo que ha servido como concepto que se aplica en otros contextos.
Concepto de la materia
Concepto filosófico de la materia
Principio único o diversos de la materia
El atomismo de la materia
Hilemorfismo
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa
https://es.wikipedia.org/wiki/Volumen
https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_exclusi%C3%B3n_de_Pauli
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/Universo
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa
https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio_m%C3%A9trico
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_moderna
https://es.wikipedia.org/wiki/Campo_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Entidad
https://es.wikipedia.org/wiki/Fen%C3%B3meno
https://es.wikipedia.org/wiki/Espacio-tiempo
https://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luz
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa
https://es.wikipedia.org/wiki/Enana_blanca
https://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_de_neutrones
https://es.wikipedia.org/wiki/Apariencia
https://es.wikipedia.org/wiki/Naturaleza
https://es.wikipedia.org/wiki/Milesios
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Eleatas&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Pitag%C3%B3ricos
https://es.wikipedia.org/wiki/Ser
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_formal
https://es.wikipedia.org/wiki/Atomismo
https://es.wikipedia.org/wiki/Mecanicismo
https://es.wikipedia.org/wiki/Racionalismo
https://es.wikipedia.org/wiki/Plat%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Arist%C3%B3teles
https://es.wikipedia.org/wiki/Metaf%C3%ADsico
https://es.wikipedia.org/wiki/Problema_matem%C3%A1tico
Es Aristóteles quien elaboró el concepto de materia de manera más completa, si bien el aspecto metafísico quedó relegado a la escolástica.
Para Aristóteles, siguiendo la tradición de los milesios y de Platón, la característica fundamental de la materia es la receptividad de la forma. La
materia puede ser todo aquello capaz de recibir una forma. Por eso ante todo la materia es potencia de ser algo, siendo el algo lo determinado por la
forma.
En función de este conceptohay tantas clases de materias como clases de formas capaces de determinar a un ser. Puesto que el movimiento consiste en
un cambio de forma de la sustancia, el movimiento se explica en función de la materia como potencia y el acto como forma de determinación de la
sustancia.
La materia, en tanto que sustancia y sujeto, es la posibilidad misma del movimiento. Hay tantas clases de materia cuantas posibles determinaciones de
la sustancia en sus predicados.
Cuando las determinaciones son accidentales la materia viene dada por la situación de la sustancia en potencia respecto a recepción de una nueva
forma. Así el estar sentado en acto es materia en potencia para estar de pie; el movimiento consiste en pasar de estar de pie en potencia, a estar de pie
en acto.
El problema es la explicación del cambio sustancial que se produce en la generación y corrupción de la sustancia. Aparece aquí el concepto metafísico
de materia prima, pura potencia de ser que no es nada, puesto que no tiene ninguna forma de determinación.
La tradicional fórmula escolástica por la que se suele definir la materia prima da idea de que realmente es difícil concebir una realidad que se
corresponda con dicho concepto: No es un qué (sustancia), ni una cualidad, ni una cantidad ni ninguna otra cosa por las cuales se determina el ser.
Una definición meramente negativa que incumple las leyes mismas de la definición.
El materialismo es la idea que postula que la materia es lo primario y que la conciencia existe como consecuencia de un estado altamente organizado
de ésta, lo que produce un cambio cualitativo.
En cuanto a la relación del pensamiento humano y el mundo que nos rodea y la cognoscibilidad de ese mundo, el materialismo afirma que el mundo es
material y que existe objetivamente, independientemente de la conciencia. Según esta concepción, la conciencia y el pensamiento se desarrollan a
partir de un nivel superior de organización de la materia, en un proceso de reflejo de la realidad objetiva.
El materialismo también sostiene que la materia no ha sido creada de la nada, sino que existe en la eternidad y que el mundo y sus regularidades son
cognoscibles por el humano, ya que es posible demostrar la exactitud de ese modo de concebir un proceso natural, reproduciéndolo nosotros mismos,
creándolo como resultado de sus mismas condiciones y además poniéndolo al servicio de nuestros propios fines, dando al traste con la “cosa en sí,
inasequible”.
Como hecho científico la idea de que la masa se conserva se remonta al químico Lavoisier, el científico francés considerado padre de la Química
moderna que midió cuidadosamente la masa de las sustancias antes y después de intervenir en una reacción química, y llegó a la conclusión de que la
materia, medida por la masa, no se crea ni destruye, sino que sólo se transforma en el curso de las reacciones. Sus conclusiones se resumen en el
siguiente enunciado: En una reacción química, la materia no se crea ni se destruye, solo se transforma. El mismo principio fue descubierto antes por
Mijaíl Lomonosov, de manera que es a veces citado como ley de Lomonosov-Lavoisier, más o menos en los siguientes términos: La masa de un
sistema de sustancias es constante, con independencia de los procesos internos que puedan afectarle, es decir, "La suma de los productos, es igual a la
suma de los reactivos, manteniéndose constante la masa". Sin embargo, tanto las técnicas modernas como el mejoramiento de la precisión de las
medidas han permitido establecer que la ley de Lomonosov-Lavoisier, se cumple sólo aproximadamente.
La equivalencia entre masa y energía descubierta por Einstein obliga a rechazar la afirmación de que la masa convencional se conserva, porque masa y
energía son mutuamente convertibles. De esta manera se puede afirmar que la masa relativista equivalente (el total de masa material y energía) se
conserva, pero la masa en reposo puede cambiar, como ocurre en aquellos procesos relativísticos en que una parte de la materia se convierte en
fotones. La conversión en reacciones nucleares de una parte de la materia en energía radiante, con disminución de la masa en reposo; se observa por
ejemplo en procesos de fisión como la explosión de una bomba atómica, o en procesos de fusión como la emisión constante de energía que realizan las
estrellas.
Materialismo
Ley de la conservación de la materia
Distribución de materia en el universo
https://es.wikipedia.org/wiki/Escol%C3%A1stica
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Cambio_sustancial&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_prima
https://es.wikipedia.org/wiki/Conciencia_(filosof%C3%ADa)
https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Antoine_Lavoisier
https://es.wikipedia.org/wiki/Qu%C3%ADmica
https://es.wikipedia.org/wiki/Mija%C3%ADl_Lomonosov
https://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_relativista
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_en_reposo
https://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_nuclear
https://es.wikipedia.org/wiki/Bomba_at%C3%B3mica
https://es.wikipedia.org/wiki/Estrella
Según los modelos físicos actuales, sólo aproximadamente el 5% de
nuestro universo está formado por materia másica ordinaria. Se supone
que una parte importante de esta masa sería materia bariónica formada
por bariones y electrones, que sólo supondrían alrededor de 1/1850 de la
masa de la materia bariónica. El resto de nuestro universo se
compondría de materia oscura (23%) y energía oscura (72%).
A pesar que la materia bariónica representa un porcentaje tan pequeño,
la mitad de ella todavía no se ha encontrado. Todas las estrellas,
galaxias y gas observable forman menos de la mitad de los bariones que
debería haber. La hipótesis principal sobre el resto de materia bariónica
no encontrada es que, como consecuencia del proceso de formación de
estructuras posterior al big bang, está distribuida en filamentos gaseosos
de baja densidad que forman una red por todo el universo y en cuyos
nodos se encuentran los diversos cúmulos de galaxias. Recientemente
(mayo de 2008) el telescopio XMM-Newton de la agencia espacial
europea ha encontrado pruebas de la existencia de dicha red de
filamentos.11 
En física, masa (del latín massa) es una magnitud que expresa la cantidad de materia de un cuerpo, medida por la inercia de este, que determina la
aceleración producida por una fuerza que actúa sobre él.12 Es una propiedad intrínseca de los cuerpos que determina la medida de la masa inercial y
de la masa gravitacional. La unidad utilizada para medir la masa en el Sistema Internacional de Unidades es el kilogramo (kg).13 
Una gran parte de la energía del universo corresponde a formas de materia formada por partículas o campos que no presentan masa, como la luz y la
radiación electromagnética, las dos formada por fotones. Junto con estas partículas no másicas, se postula la existencia de otras partículas como el
gravitón, el fotino y el gravitino, que serían todas ellas partículas sin masa aunque contribuyen a la energía total del universo.
La materia másica está organizada en varios niveles y subniveles. La materia másica puede ser estudiada desde los puntos de vista macroscópico y
microscópico. Según el nivel de descripción adoptado debemos adoptar descripciones clásicas o descripciones cuánticas. Una parte de la materia
másica, concretamente la que compone los astros subenfriados y las estrellas, está constituida por moléculas, átomos, e iones. Cuando las condiciones
de temperatura lo permite la materia se encuentra condensada.
La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión
entre ellas a través de campos electromagnéticos. La materia cargada eléctricamente es influida por los campos electromagnéticos, siendo, a su vez,
generadora de ellos. La denominada interacción electromagnética entre carga y campo eléctrico es una de las cuatro interacciones fundamentalesde la
física. Desde el punto de vista del modelo estándar la carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar fotones.
Una de las principales características de la carga eléctrica es que, en cualquier proceso físico, la carga total de un sistema aislado siempre se conserva.
Es decir, la suma algebraica de las cargas positivas y negativas no varía en el tiempo.
La carga eléctrica es de naturaleza discreta, fenómeno demostrado experimentalmente por Robert Millikan. Por razones históricas, a los electrones se
les asignó carga negativa: –1, también expresada –e. Los protones tienen carga positiva: +1 o +e. A los quarks se les asigna carga fraccionaria: ±1/3 o
±2/3, aunque no se los ha podido observar libres en la naturaleza.14 
Según estimaciones recientes, resumidas en este gráfico de la
NASA, alrededor del 70% del contenido energético del Universo
consiste en energía oscura, cuya presencia se infiere en su
efecto sobre la expansión del Universo pero sobre cuya
naturaleza última no se sabe casi nada.
Propiedades intrínsecas de la
materia
Masa
Materia no-másica
Materia másica
Carga eléctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Cosmolog%C3%ADa_f%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_bari%C3%B3nica
https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_oscura
https://es.wikipedia.org/wiki/Big_bang
https://es.wikipedia.org/wiki/XMM-Newton
https://es.wikipedia.org/wiki/ESA
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/Lat%C3%ADn
https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Inercia
https://es.wikipedia.org/wiki/Aceleraci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_inercial
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa_gravitacional
https://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_Internacional_de_Unidades
https://es.wikipedia.org/wiki/Kilogramo
https://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Gravit%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Fotino
https://es.wikipedia.org/wiki/Gravitino
https://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_macrosc%C3%B3pico
https://es.wikipedia.org/wiki/Nivel_microsc%C3%B3pico
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_cl%C3%A1sica
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_cu%C3%A1ntica
https://es.wikipedia.org/wiki/Mol%C3%A9cula
https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
https://es.wikipedia.org/wiki/Ion
https://es.wikipedia.org/wiki/Propiedad_f%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
https://es.wikipedia.org/wiki/Fuerza
https://es.wikipedia.org/wiki/Campo_electromagn%C3%A9tico
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_electromagn%C3%A9tica
https://es.wikipedia.org/wiki/Campo_el%C3%A9ctrico
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacciones_fundamentales
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_est%C3%A1ndar
https://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Discreto
https://es.wikipedia.org/wiki/Robert_Millikan
https://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Quark
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Cosmological_composition.jpg
https://es.wikipedia.org/wiki/NASA
Las investigaciones actuales de la física apuntan a que la carga eléctrica es una propiedad cuantizada. La unidad más elemental de carga se encontró
que es la carga que tiene el electrón, es decir alrededor de 1,602 176 487(40) × 10-19 culombios (C) y es conocida como carga elemental.15 El valor
de la carga eléctrica de un cuerpo, representada como q o Q, se mide según el número de electrones que posea en exceso o en defecto.16 
En física, la impenetrabilidad (de impenetrable) es la resistencia que opone una porción de materia que otra ocupe su mismo lugar en el espacio.
Ningún cuerpo puede ocupar al mismo tiempo el lugar de otro. Así mismo, la impenetrabilidad es la resistencia que opone un cuerpo a ser traspasado.
Se encuentra en la categoría de propiedad general. Debe notarse que la impenetrabilidad se refiere a la capacidad de la materia ordinaria para no ser
penetrada por fragmentos de materia ordinaria. Esto es importante ya que por ejemplo la materia ordinaria puede ser fácilmente traspasada por
partículas de materia no-ordinaria como los neutrinos, que pueden atravesar grandes capas de materia sin interaccionar con ella.
Volviendo al caso de la materia ordinaria, la impenetrabilidad depende del principio de exclusión de Pauli por el cual los electrones, como partículas
fermiónicas que son, se ven obligados a ocupar diferentes capas, con lo cual hacen que un átomo estable sea una estructura con amplia extensión en el
espacio. Cuando dos fragmentos de materia ordinaria se aproximan entre sí, los respectivos átomos se acercan, pero debido a la restricción impuesta
por el principio de Pauli, sus nubes electrónicas no pueden interpenetrarse de lo que resulta una repulsión efectiva. Esta es en último término la causa
de la impenetrabilidad de la materia ordinaria.
De acuerdo con la física clásica existen diferencias claras entre onda y partícula. Una partícula tiene una posición definida en el espacio y tiene masa
mientras que una onda se extiende en el espacio caracterizándose por tener una velocidad definida y masa nula. La dualidad onda-corpúsculo,
también llamada dualidad onda-partícula es un fenómeno cuántico, bien comprobado empíricamente, por el cual muchas partículas pueden exhibir
comportamientos típicos de ondas en unos experimentos mientras aparecen como partículas compactas y localizadas en otros experimentos. Dado ese
comportamiento dual, es típico de los objetos mecanocúanticos, donde algunas partículas pueden presentar interacciones muy localizadas y como
ondas exhiben el fenómeno de la interferencia.
Actualmente se considera que la dualidad onda-partícula es un “concepto de la mecánica cuántica según el cual no hay diferencias fundamentales
entre partículas y ondas: las partículas pueden comportarse como ondas y viceversa”. (Stephen Hawking, 2001)
Este es un hecho comprobado experimentalmente en múltiples ocasiones. Fue introducido por Louis-Victor de Broglie, físico francés de principios del
siglo XX. En 1924 en su tesis doctoral, inspirada en experimentos sobre la difracción de electrones, propuso la existencia de ondas de materia, es decir
que toda materia tenía una onda asociada a ella. Esta idea revolucionaria, fundada en la analogía con que la radiación tenía una partícula asociada,
propiedad ya demostrada entonces, no despertó gran interés, pese a lo acertado de sus planteamientos, ya que no tenía evidencias de producirse. Sin
embargo, Einstein reconoció su importancia a raíz de sus resultados de los experimentos del efecto fotoeléctrico. En 1905, el mismo año que formuló
su teoría de la relatividad especial, Albert Einstein propuso una descripción matemática de este fenómeno que parecía funcionar correctamente y en la
que la emisión de electrones era producida por la absorción de cuantos de luz que más tarde serían llamados fotones. En un artículo titulado "Un punto
de vista heurístico sobre la producción y transformación de la luz" mostró cómo la idea de partículas discretas de luz podía explicar el efecto
fotoeléctrico y la presencia de una frecuencia característica para cada material por debajo de la cual no se producía ningún efecto. Por esta explicación
del efecto fotoeléctrico Einstein recibiría el Premio Nobel de Física en 1921. En 1929, De Broglie recibió el Nobel en Física por su trabajo.
A la mayor parte de las partículas de la naturaleza le corresponde una antipartícula que posee la misma masa, el mismo espín, pero contraria carga
eléctrica. Algunas partículas son idénticas a su antipartícula, como por ejemplo el fotón, que no tiene carga. Pero no todas las partículas de carga
neutra son idénticas a su antipartícula. Siempre hemos tenido la impresión de que las leyes de la naturaleza parecían haber sido diseñadas para que
todo fuese simétrico entrepartículas y antipartículas hasta que los experimentos de la llamada violación CP (violación carga-paridad) encontraron que
la simetría temporal se violaba en ciertos sucesos de la naturaleza. El exceso observado de bariones con respecto a los anti-bariones, en el universo, es
uno de los principales problemas sin respuesta de la cosmología.
Los pares partícula-antipartícula pueden aniquilarse entre ellos si se encuentran en el estado cuántico apropiado. Estos estados pueden producirse en
varios procesos. Estos procesos se usan en los aceleradores de partículas para crear nuevas partículas y probar las teorías de la física de partículas. Los
procesos de altas energías en la naturaleza pueden crear antipartículas, y éstos son visibles debido a los rayos cósmicos y en ciertas reacciones
nucleares. La palabra antimateria se refiere a las antipartículas elementales, los compuestos de antipartículas hechos con estas (como el antihidrógeno)
y formaciones mayores que pueden hacerse con ellos.
Impenetrabilidad
Dualidad onda-partícula
Antimateria
https://es.wikipedia.org/wiki/Cu%C3%A1ntica
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/Neutrino
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Materia_ordinaria&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_exclusi%C3%B3n_de_Pauli
https://es.wikipedia.org/wiki/Fermi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_cl%C3%A1sica
https://es.wikipedia.org/wiki/Onda_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula
https://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cu%C3%A1ntica
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
https://es.wikipedia.org/wiki/Mec%C3%A1nica_cu%C3%A1ntica
https://es.wikipedia.org/wiki/Interferencia
https://es.wikipedia.org/wiki/Stephen_Hawking
https://es.wikipedia.org/wiki/2001
https://es.wikipedia.org/wiki/Louis-Victor_de_Broglie
https://es.wikipedia.org/wiki/1924
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_fotoel%C3%A9ctrico
https://es.wikipedia.org/wiki/Albert_Einstein
https://es.wikipedia.org/wiki/Anexo:Ganadores_del_Premio_Nobel_de_F%C3%ADsica
https://es.wikipedia.org/wiki/1929
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
https://es.wikipedia.org/wiki/Masa
https://es.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%ADn
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Violaci%C3%B3n_CP
https://es.wikipedia.org/wiki/Simetr%C3%ADa_temporal
https://es.wikipedia.org/wiki/Bari%C3%B3n
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https://es.wikipedia.org/wiki/Estado_cu%C3%A1ntico
https://es.wikipedia.org/wiki/Acelerador_de_part%C3%ADculas
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_de_part%C3%ADculas
https://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_c%C3%B3smicos
https://es.wikipedia.org/wiki/Reacci%C3%B3n_nuclear
https://es.wikipedia.org/wiki/Antimateria
https://es.wikipedia.org/wiki/Antihidr%C3%B3geno
La antimateria es la extensión del concepto de antipartícula a la materia. Así, la antimateria es una forma de materia menos frecuente que está
constituida por antipartículas, en contraposición a la materia común, que está compuesta de partículas.17 18 19 Por ejemplo, un antielectrón (un
electrón con carga positiva, también llamado positrón) y un antiprotón (un protón con carga negativa) podrían formar un átomo de antimateria, de la
misma manera que un electrón y un protón forman un átomo de hidrógeno. El contacto entre materia y antimateria ocasiona su aniquilación mutua;
esto no significa su destrucción, sino una transformación que da lugar a fotones de alta energía, que producen rayos gamma, y otros pares partícula-
antipartícula.
El espín (del inglés spin 'giro, girar') es una propiedad física de las partículas elementales por el cual tienen un momento angular intrínseco de valor
fijo. El espín fue introducido en 1925 por Ralph Kronig e, independientemente, por George Uhlenbeck y Samuel Goudsmit. La otra propiedad
intrínseca de las partículas elementales es la carga eléctrica. El espín proporciona una medida del momento angular intrínseco de toda partícula. En
contraste con la mecánica clásica, donde el momento angular se asocia a la rotación de un objeto extenso, el espín es un fenómeno exclusivamente
cuántico, que no se puede relacionar de forma directa con una rotación en el espacio. La intuición de que el espín corresponde al momento angular
debido a la rotación de la partícula en torno a su propio eje solo debe tenerse como una imagen mental útil, puesto que, tal como se deduce de la
teoría cuántica relativista, el espín no tiene una representación en términos de coordenadas espaciales, de modo que no se puede referir ningún tipo de
movimiento. Eso implica que cualquier observador al hacer una medida del momento angular detectará inevitablemente que la partícula posee un
momento angular intrínseco total, difiriendo observadores diferentes solo sobre la dirección de dicho momento, y no sobre su valor (este último hecho
no tiene análogo en mecánica clásica)20 .
Una partícula subatómica es aquella que es más pequeña que el átomo. Puede ser una partícula elemental o una compuesta, a su vez, por otras
partículas subatómicas.
Las partículas elementales son los constituyentes elementales de la materia; más
precisamente son partículas que no están constituidas por partículas más pequeñas ni
se conoce que tengan estructura interna.21 
En física de partículas, los fermiones son partículas que obedecen la estadística de
Fermi-Dirac. Los fermiones pueden ser elementales, como el electrón, o compuestos,
como el protón y el neutrón. En el Modelo estándar hay dos tipos de fermiones
elementales: los leptones y los quarks, que se exponen a continuación22 
Estos quarks y leptones interactúan mediante cuatro interacciones fundamentales:
gravedad, electromagnetismo, interacciones débiles, e interacciones fuertes. El
Modelo estándar es actualmente la mejor explicación de toda la física, pero a pesar de
las décadas de esfuerzos, la gravedad aún no puede ser considerada en el nivel
cuántico; sólo es descrito por la física clásica (véase gravedad cuántica y gravitón). 23 
Las interacciones entre quarks y leptones son el resultado de un intercambio de
partículas que transportan fuerza (como fotones) entre los quarks y los leptones. 24 
Las partículas que transportan fuerza no son componentes básicos de la materia. En
consecuencia, masa y energía no siempre pueden relacionarse a materia. Por ejemplo,
los portadores de la fuerza eléctrica (fotones) poseen la energía (según la constante de
Planck) y los portadores de la fuerza débil (los bosones W y Z) son masivos, pero
ninguno es considerado tampoco como materia. 25 Sin embargo, aunque estas
partículas no son consideradas como materia, contribuyen realmente a la masa total de los átomos o de las partículas subatómicas. 26 27 .
Los leptones son partículas de spin-{{ }}, lo que significa que son fermiones. Transportan una carga eléctrica de −1 e (leptones como los
electrones) o 0 e (neutrinos). A diferencia de los quarks, los leptones no transportan carga de color, lo que significa que no experimentan la interacción
fuerte. Los leptones también sufren la desintegración radiactivo, por lo que están sujetos a la interacción débil. Los leptones son partículas masivas,
por lo que están sujetas a la gravedad.
Espín
Niveles de organización de la materia
Partículas subatómicas
Modelo estándar de partículas elementales.
https://es.wikipedia.org/wiki/Antimateria
https://es.wikipedia.org/wiki/Antipart%C3%ADcula
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Positr%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Antiprot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Prot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Aniquilaci%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Fotones
https://es.wikipedia.org/wiki/Rayos_gammahttps://es.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%ADn
https://es.wikipedia.org/wiki/Idioma_ingl%C3%A9s
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https://es.wikipedia.org/wiki/Momento_angular#Momento_angular_en_mec%C3%A1nica_cu%C3%A1ntica
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https://es.wikipedia.org/wiki/Ralph_Kronig
https://es.wikipedia.org/wiki/George_Uhlenbeck
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https://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81tomo
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https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_compuesta
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https://es.wikipedia.org/wiki/Interacciones_fundamentales
https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad
https://es.wikipedia.org/wiki/Electromagnetismo
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_d%C3%A9bil
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_fuerte
https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_est%C3%A1ndar_de_f%C3%ADsica_de_part%C3%ADculas
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_cl%C3%A1sica
https://es.wikipedia.org/wiki/Gravedad_cu%C3%A1ntica
https://es.wikipedia.org/wiki/Gravit%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/F%C3%ADsica_de_part%C3%ADculas
https://es.wikipedia.org/wiki/Fot%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
https://es.wikipedia.org/wiki/Fermi%C3%B3n
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https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_elemental
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_de_color
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_fuerte
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_d%C3%A9bil
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https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_est%C3%A1ndar_de_la_f%C3%ADsica_de_part%C3%ADculas
Propiedades de los leptones
Nombre Símbolo Espin
Carga
eléctrica 
(e)
Masa 
(MeV/c2) Masa comparable a Antipartícula
Antipartícula 
símbolo
Leptones cargados28 
Electrón e- −1 0.5110 1 electrón Antielectrón (positrón) e
+
Muon m- −1 105.7 ~ 200 electrones Antimuón m+
Tauón t- −1 1,777 ~ 2 protones Antitauón t+
Neutrinos29 
Neutrino del
electrón
v e 0
<
0.000460
Menos de una milésima de
un electrón
Antineutrino del
electrón
ve
Neutrino del
muon
v m 0 < 0.19
Menos de la mitad de un
electrón
Antineutrino del
muon
me
Neutrino del
Tauón 
(o neutrino tau)
v t 0 < 18.2 Menor que ~ 40 electrones
Antineutrino del
tauón 
(o antineutrino
tau)
te
Los quarks son partículas de spin 1/2, lo que implica que son fermiones. Transportan una carga eléctrica de −1/3|3 e (quarks tipo “abajo”) o +2/3 e
(quarks tipo “arriba”). Por comparación, un electrón tiene una carga de -1 e. También transportan carga de color, que es el equivalente de la carga
eléctrica para la interacción fuerte. Los quarks también sufren decaimiento radiactivo, lo que significa que están sujetas a la interacción débil. Los
quarks son partículas masivas, y por lo tanto también están sujetos a la gravedad.
Propiedades de los quarks 30 
Nombre Símbolo Espin
Carga
eléctrica 
(e)
Masa 
( MeV/ c2) Masa comparable a Antipartícula
Símbolo de
la 
antipartícula
Quarks tipo arriba
Arriba (up) u + 1.5 to 3.3 ~ 5 electrones Antiarriba u
Encanto
(charme) c + 1160 to 1340 ~ 1 protón Antiencanto c
Cima (Top) t + 169.100 to173.300
~ 180 protones o 
~ 1 átomo de
wolframio
Anticima t
Quarks tipo Abajo
Abajo (down) d − 3.5 to 6.0 ~ 10 electrones Antiabajo d
Extraño
(strange) s − 70 to 130 ~ 200 electrones Antiextraño s
Fondo (Bottom) b − 4.130 to 4.370 ~ 5 protones Antifondo b
.
Una partícula compuesta es una partícula subatómica que está formada por un conjunto de partículas más elementales
que forman juntas un estado ligado estable. Un hadrón (del griego ἁδρός, hadrós, "denso") es una partícula subatómica
formada por quarks que permanecen unidos debido a la interacción nuclear fuerte entre ellos. Antes de la postulación del
modelo de quarks se definía a los hadrones como aquellas partículas que eran sensibles a la interacción fuerte. Como
todas las partículas subatómicas, los hadrones tienen números cuánticos correspondientes a las representaciones del
grupo de Poincaré: JPC(m), donde J es el espín, P la paridad, C la paridad C, y m la masa. Además, pueden llevar
números cuánticos de sabor como el isoespín, extrañeza, etc.
Tanto el modelo de quarks, como la evidencia empírica sugieren que los hadrones son partículas compuestas por quarks y/o antiquarks. Hay dos tipos
de hadrones (sin contar los casos "exóticos"):
Estructura de quark
de un protón: 2
quarks arriba y 1
quark abajo.
Materia bariónica
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_elemental
https://es.wikipedia.org/wiki/Electr%C3%B3nvoltio
https://es.wikipedia.org/wiki/Velocidad_de_la_luz
https://es.wikipedia.org/wiki/Fermi%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Carga_el%C3%A9ctrica
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https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_fuerte
https://es.wikipedia.org/wiki/Decaimiento_radiactivo
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https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
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https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_compuesta
https://es.wikipedia.org/wiki/Griego_cl%C3%A1sico
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADcula_subat%C3%B3mica
https://es.wikipedia.org/wiki/Quarks
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_nuclear_fuerte
https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_de_quarks
https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmeros_cu%C3%A1nticos
https://es.wikipedia.org/wiki/Grupo_de_Poincar%C3%A9
https://es.wikipedia.org/wiki/Esp%C3%ADn
https://es.wikipedia.org/wiki/Paridad_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Paridad_C
https://es.wikipedia.org/wiki/Sabor_(f%C3%ADsica)
https://es.wikipedia.org/wiki/Isoesp%C3%ADn
https://es.wikipedia.org/wiki/Extra%C3%B1eza
https://es.wikipedia.org/wiki/Modelo_de_quarks
https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Proton_quark_structure.svg
Los bariones están compuestos por tres quarks con cargas de color diferente, se dice que su carga de color global es "neutra" o
"blanca", al tener las tres cargas de color compensadas entre sí. Los neutrones y protones también llamados conjuntamente
nucleones son ejemplos de bariones. Los bariones aislados se comportan como fermiones.
Estas partículas tienen un número bariónico (B) diferente de cero, que es igual a +1 para los nucleones e igual a -1 para sus antipartículas.
Los mesones están formados por un quark y un antiquark. Los piones son ejemplos de mesones, su presencia ha sido usada para
explicar cómo permanecen unidos neutrones y protones en el núcleo atómico. Los mesones se comportan como bosones.
La mayoría de las partículas elementales que se han descubierto y estudiado no pueden
encontrarse en condiciones normales en la Tierra, generalmente porque son inestables (se
descomponen en partículas ya conocidas), o bien, son difíciles de producir de todas maneras.
Estas partículas, tanto estables como inestables, se producen al azar por la acción de los rayos
cósmicos al chocar con átomosde la atmósfera, y en los procesos que se dan en los aceleradores
de partículas, los cuales imitan un proceso similar al primero, pero en condiciones controladas.
De esta manera, se han descubierto docenas de partículas subatómicas, y se teorizan cientos de
otras más. Ejemplos de partícula teórica es el gravitón; sin embargo, esta y muchas otras no han
sido observadas en aceleradores de partículas modernos, ni en condiciones naturales en la
atmósfera (por la acción de rayos cósmicos).
Como partículas subatómicas, se clasifican también las partículas virtuales, que son partículas
que representan un paso intermedio en la desintegración de una partícula inestable, y por tanto,
duran muy poco tiempo.
Los bariones son fermiones de interacción fuerte, y así están sujetos a la estadística de Fermi-
Dirac. Entre los bariones están los protones y los neutrones, que se producen en el núcleo
atómico, pero existen también otros muchos bariones inestables. El término barión se utiliza
generalmente para referirse a triquarks (partículas compuestas de tres quarks). Se conocen
bariones "exóticos" formados por cuatro quarks y un antiquark denominados pentaquarks, pero su existencia no es generalmente aceptada.
La materia bariónica es la parte del universo que está hecha de bariones (incluidos todos los átomos). Esta parte del universo no incluye la energía
oscura, la materia oscura, los agujeros negros o las diversas formas de materia degenerada, como las estrellas enanas blancas y estrellas de neutrones.
La radiación de microondas observada por el Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), sugiere que sólo un 4,6% de la parte del universo
dentro de la gama de los mejores telescopios (es decir, la materia que puede ser visible porque la luz puede llegar a nosotros de ella), está hecho de
materia bariónica. Alrededor de un 23% es materia oscura, y alrededor de un 72% es energía oscura 31 
En física, “materia degenerada” se refiere al estado fundamental de un gas de fermiones a una
temperatura próxima al cero absoluto. 32 El principio de exclusión de Pauli, exige que sólo dos
fermiones puedan ocupar un estado cuántico, uno con spín arriba y otro con spín abajo. Por lo
tanto, a temperatura cero, los fermiones llenan los niveles suficientes para dar cabida a todos los
fermiones disponibles, y para el caso de muchos fermiones la máxima energía cinética, llamada
Energía de Fermi, y la presión del gas se hacen muy grandes y dependen del número de
fermiones en lugar del valor de la temperatura, a diferencia de los estados normales de la
materia.
La materia degenerada se cree que ocurre durante la evolución de estrellas pesadas. 33 
La demostración por Chandrasekhar de que las estrellas enana blanca tienen una masa máxima
permitida por el principio de exclusión provocó una revolución en la teoría de la evolución de
las estrellas. 34 La materia degenerada incluye la parte del universo que está compuesto por
estrellas de neutrones y enanas blancas.
La “materia extraña” es una forma particular de materia de quarks, generalmente considerado como un "líquido" de quarks quark arriba, quark abajo y
quark extraño. Esto debe compararse con la materia nuclear, que es un líquido de neutrones y protones (que sí están compuestos de quarks arriba y
abajo), y con la materia no extraña de quarks, que es un líquido de quarks que contiene solo los quarks arriba y abajo. A una densidad suficientemente
Los constituyentes básicos de la materia
másica conocida son los fermiones como
los "quarks" (púrpura) y "leptones"
(verde). Los bosones (rojo) son "materia
no-másica".
Una comparación entre la enana blanca
IK Pegasi B (centro), su compañero de
clase A, IK Pegasi A (izquierda) y el Sol
(derecha). Esta enana blanca tiene una
temperatura superficial de 35,500 K.
Materia degenerada
Materia extraña
https://es.wikipedia.org/wiki/Bari%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Neutrones
https://es.wikipedia.org/wiki/Protones
https://es.wikipedia.org/wiki/Nucle%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/N%C3%BAmero_bari%C3%B3nico
https://es.wikipedia.org/wiki/Mes%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Piones
https://es.wikipedia.org/wiki/Tierra
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiaci%C3%B3n_c%C3%B3smica
https://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera
https://es.wikipedia.org/wiki/Aceleradores_de_part%C3%ADculas
https://es.wikipedia.org/wiki/Gravit%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Part%C3%ADculas_virtuales
https://es.wikipedia.org/wiki/Bari%C3%B3n
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_oscura
https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_oscura
https://es.wikipedia.org/wiki/Agujero_negro
https://es.wikipedia.org/wiki/Enana_blanca
https://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_de_neutrones
https://es.wikipedia.org/wiki/Wilkinson_Microwave_Anisotropy_Probe
https://es.wikipedia.org/wiki/Telescopio
https://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_exclusi%C3%B3n_de_Pauli
https://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_de_Fermi
https://es.wikipedia.org/wiki/Subrahmanyan_Chandrasekhar
https://es.wikipedia.org/wiki/Enana_blanca
https://es.wikipedia.org/wiki/Materia_de_quarks
https://es.wikipedia.org/wiki/Quark_arriba
https://es.wikipedia.org/wiki/Quark_abajo
https://es.wikipedia.org/wiki/Quark_extra%C3%B1o
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Materia_nuclear&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n
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https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Standard_Model_of_Elementary_Particles.svg
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https://es.wikipedia.org/wiki/Archivo:Size_IK_Peg.svg
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=IK_Pegasi_B&action=edit&redlink=1
alta, la materia extraña se espera que sea superconductor de color. Se ha sugerido que la materia extraña se produce en el núcleo de las estrellas de
neutrones, o, más especulativamente, en forma de gotas aisladas, que pueden variar en tamaño desde femtometros (Strangelets) a kilómetros (estrellas
de quarks).
En física de partículas y astrofísica, el término se utiliza de dos maneras, una más amplia y la otra más específica.
1. El significado más amplio es sólo materia de quarks que contiene tres sabores de quarks: arriba, abajo, y extraño. En esta
definición, hay una presión crítica y una densidad crítica asociada, y cuando la materia nuclear (hecha de protones y neutrones) se
comprime más allá de esta densidad, los protones y neutrones se disocian en los quarks, obteniéndose materia de quarks
(probablemente materia extraña).
2. El sentido más restringido es materia de quarks que es más estable que la materia nuclear. La idea de que esto podría ocurrir es la
"hipótesis de la materia extraña" de Bodmer35 y Witten.36 
En esta definición, la presión crítica es cero: el verdadero estado fundamental de la materia es siempre materia de quarks. Los núcleos que se ven en la
materia que nos rodea, que son gotitas de la materia nuclear, son en realidad metaestable, y dado el tiempo suficiente (o el estímulo externo a la
derecha) se desintegraría en gotas de materia extraña, p.ej. strangelets ".
Un átomo es la unidad fundamental estructural de la materia que tiene las propiedades de un elemento químico.37 . Una sustancia química38 es una
clase particular de materia homogénea constituida por átomos ya sean libres o enlazados entre sí en proporciones definidas 39 .40 41 
La estructura fundamental de un átomo se encuentra constituida por un núcleo bariónico de protones y neutrones, y una nube orbital de electrones
atraídos debido a la fuerza electromagnética.
Los protones y los neutrones en el núcleo son atraídos el uno al otro por una fuerza diferente, la fuerza nuclear, que es generalmente más fuerte que la
fuerza electromagnética que repele los protones cargados positivamente entre sí. Bajo ciertas circunstancias, más acentuado cuanto mayor número de
protones tenga el átomo, la fuerza electromagnética repelente se vuelve más fuerte que la fuerza nuclear y los nucleones pueden ser expulsados o
desechados del núcleo, dejando tras de sí un elemento diferente:desintegración nuclear que resulta en transmutación nuclear.
El número de protones en el núcleo define a qué elemento químico pertenece el átomo: por ejemplo, todos los átomos de cobre contienen 29 protones.
El número de neutrones define el isótopo del elemento.42 
Los núcleos atómicos tienen algún tipo de estructura interna, por ejemplo los neutrones y protones parecen estar orbitando unos alrededor de los otros,
hecho que se manifiesta en la existencia del momento magnético nuclear. Sin embargo, los experimentos revelan que el núcleo se parece mucho a una
esfera o elipsoide compacto de 10-15 m (= 1 fm), en el que la densidad parece prácticamente constante. Naturalmente el radio varía según el número de
protones y neutrones, siendo los núcleos más pesados y con más partículas algo más grandes.
Los núcleos atómicos se comportan como partículas compuestas a energías suficientemente bajas. Además, la mayoría de núcleos atómicos por debajo
de un cierto peso atómico y que además presentan un equilibrio entre el número de neutrones y el número de protones (número atómico) son estables.
Sin embargo, sabemos que los neutrones aislados y los núcleos con demasiados neutrones (o demasiados protones) son inestables o radiactivos.
La explicación de esta estabilidad de los núcleos reside en la existencia de los piones. Aisladamente los neutrones pueden sufrir vía interacción débil la
siguiente desintegración:
Sin embargo, dentro del núcleo atómico la cercanía entre neutrones y protones hace que sean mucho más rápidas, vía interacción fuerte las reacciones:
Dos significados del término "materia extraña"
Átomos
Generalidades del núcleo atómico
Generalidades de la nube electrónica
https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Superconductor_de_color&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Estrella_de_neutrones
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https://es.wikipedia.org/w/index.php?title=Desintegraci%C3%B3n_nuclear&action=edit&redlink=1
https://es.wikipedia.org/wiki/Transmutaci%C3%B3n_nuclear
https://es.wikipedia.org/wiki/Elemento_qu%C3%ADmico
https://es.wikipedia.org/wiki/Cobre
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https://es.wikipedia.org/wiki/Momento_magn%C3%A9tico_nuclear
https://es.wikipedia.org/wiki/Femt%C3%B3metro
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https://es.wikipedia.org/wiki/Neutr%C3%B3n_libre
https://es.wikipedia.org/wiki/Radiactivo
https://es.wikipedia.org/wiki/Pion
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_d%C3%A9bil
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacci%C3%B3n_fuerte
(1)(2)Una capa electrónica,43 capa de electrones o cubierta de
electrones designa a la distribución de un orbital alrededor del núcleo de un átomo.
Cada capa puede contener un cierto número máximo de electrones y está asociada con
un particular rango de energía en función de su distancia al núcleo. En un átomo
estable, para que una cierta capa pueda contener electrones, es necesario que todas las
interiores a ella estén completamente ocupadas. Los electrones en la capa poblada más
externa, llamada capa de valencia y que es la única que puede encontrarse
parcialmente vacía, determinan las propiedades químicas del átomo.
El modelo atómico de Schrödinger concebía originalmente los electrones como ondas
de materia. Así la ecuación se interpretaba como la ecuación ondulatoria que describía
la evolución en el tiempo y el espacio de dicha onda material. Más tarde Max Born
propuso una interpretación probabilística de la función de onda de los electrones. Esa
nueva interpretación es compatible con los electrones concebidos como partículas
cuasipuntuales cuya probabilidad de presencia en una determinada región viene dada
por la integral del cuadrado de la función de onda en una región. Es decir, en la
interpretación posterior del modelo, este era modelo probabilista que permitía hacer
predicciones empíricas, pero en el que la posición y la cantidad de movimiento no
pueden conocerse simultáneamente, por el principio de incertidumbre. Así mismo el
resultado de ciertas mediciones no están determinadas por el modelo, sino solo el
conjunto de resultados posibles y su distribución de probabilidad.
Un orbital atómico es la región del espacio definido por una determinada solución
particular, espacial e independiente del tiempo, a la ecuación de Schrödinger para el
caso de un electrón sometido a un potencial coulombiano. La elección de tres números cuánticos en la solución general señalan unívocamente a un
estado monoelectrónico posible.
Estos tres números cuánticos hacen referencia a la energía total del electrón, el momento angular orbital y la proyección del mismo sobre el eje z del
sistema del laboratorio y se denotan por
Un orbital también puede representar la posición independiente del tiempo de un electrón en una molécula, en cuyo caso se denomina orbital
molecular.
La combinación de todos los orbitales atómicos dan lugar a la corteza electrónica, representada por el modelo de capas, el cual se ajusta a cada
elemento químico según la configuración electrónica correspondiente. Por simplicidad, se recogen las formas de la parte angular de los orbitales,
obviando los nodos radiales, que siempre tienen forma esférica.
El orbital s tiene simetría esférica alrededor del núcleo atómico. En la figura siguiente se muestran dos formas alternativas para representar la nube
electrónica de un orbital s: en la primera, la probabilidad de encontrar al electrón (representada por la densidad de puntos) disminuye a medida que nos
alejamos del centro; en la segunda, se representa el volumen esférico en que el electrón pasa la mayor parte del tiempo y por último se observa el
electrón.
Diagrama de Segrè, en rojo los núcleos estables,
en otros colores los núcleos inestables coloreados
según el período de desintegración. Obsérvese
que un ligero exceso de neutrones favorece la
estabilidad en átomos pesados.
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https://es.wikipedia.org/wiki/Emilio_Gino_Segr%C3%A8La forma geométrica de los orbitales p es la de dos esferas achatadas hacia el punto de contacto (el núcleo atómico) y orientadas según los ejes de
coordenadas. En función de los valores que puede tomar el tercer número cuántico ml (-1, 0 y 1) se obtienen los tres orbitales p simétricos respecto a
los ejes X, Z e y. Análogamente al caso anterior, los orbitales p presentan n-2 nodos radiales en la densidad electrónica, de modo que al incrementarse
el valor del número cuántico principal la probabilidad de encontrar el electrón se aleja del núcleo atómico. El orbital "p" representa también la energía
que posee un electrón y se incrementa a medida que se aleja entre la distancia del núcleo y el orbital.
Los orbitales d tienen orientaciones más diversas. Cuatro de ellos tienen forma de 4 lóbulos de signos alternados (dos planos nodales, en diferentes
orientaciones del espacio), y el último es un doble lóbulo rodeado por un anillo (un doble cono nodal). Siguiendo la misma tendencia, presentan n-3
nodos radiales. Este tiene 5 orbitales y corresponde al número cuántico l (azimutal)
La ecuación de Pauli, o ecuación de Schrödinger-Pauli, es una generalización o reformulación de la ecuación de Schrödinger para partículas de
espín 1/2 que tiene en cuenta la interacción entre el espín y el campo electromagnético. Esta ecuación es el límite no relativista de la ecuación de Dirac
y puede usarse para describir electrones para los cuales los efectos relativistas de la velocidad pueden despreciarse. En general, un efecto de
apantallamiento es aquel capaz de atenuar una fuerza o interacción. En física atómica, el efecto pantalla sobre los electrones más externos de un
átomo se describe como la atenuación de la fuerza atractiva neta sobre el electrón, debido a la presencia de otros electrones en capas inferiores y del
mismo nivel energético. El efecto pantalla es una barrera de electrones de un mismo nivel, los cuales ejercen fuerzas de repulsión sobre electrones de
mayor nivel, disminuyendo así la probabilidad de encontrar estos electrones en niveles inferiores. Cada nivel produce efecto de cola pantalla; a mayor
número de electrones mayor es el efecto de pantalla.
Dentro de la física cuántica este efecto es la interferencia que existe entre la última orbita de un átomo y su núcleo.
La llamada ecuación de Dirac es la versión relativista de la ecuación de ondas de la mecánica cuántica y fue formulada por Paul Dirac en 1928. Da
una descripción de las partículas elementales de espín ½, como el electrón, y es completamente consistente con los principios de la mecánica cuántica
y de la teoría de la relatividad especial. Además de dar cuenta del espín, la ecuación predice la existencia de antimateria.
Configuración electrónica
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https://es.wikipedia.org/wiki/Antimateria
La configuración electrónica indica la manera en la cual los electrones se estructuran, comunican u organizan en un átomo de acuerdo con el modelo
de capas electrónicas, en el cual las funciones de ondas del sistema se expresan como un átomo o atómicamente un producto de orbitales
antisimetrizadas.44 45 La configuración electrónica es importante ya que determina las propiedades de combinación química de los átomos y por lo
tanto su posición en la tabla periódica de los elementos.
De acuerdo con la mecánica cuántica, los electrones pueden pasar de un orbital atómico a otro ya sea emitiendo o absorbiendo un cuanto de energía, en
forma de fotón. Esta transición de un orbital a otro con diferentes energías explican diversos fenómenos de emisión y absorción de radiación
electromagnética por parte de los átomos.
Los gases nobles son un grupo de elementos químicos con propiedades muy similares: por ejemplo, bajo condiciones normales, son gases
monoatómicos inodoros, incoloros y presentan una reactividad química muy baja. Se sitúan en el grupo 18 (VIIIA)46 de la tabla periódica
(anteriormente llamado grupo 0).
Las propiedades de los gases nobles pueden ser explicadas por las teorías modernas de la estructura atómica: a su capa electrónica de electrones
valentes se la considera completa,47 
La energía de ionización o potencial de ionización (Ei) es la energía necesaria para separar un electrón en su estado fundamental de un átomo de un
elemento en estado gaseoso.48 La reacción puede expresarse de la siguiente forma:
.
En este caso se forma un ion monoatómico de carga positiva (catión monoatómico)
La afinidad electrónica (Eea) se define como la energía liberada cuando un átomo gaseoso neutro en su estado fundamental (en su menor nivel de
energía) captura un electrón y forma un ion mononegativo:
Dado que se trata de energía liberada, pues normalmente al insertar un electrón en un átomo predomina la fuerza atractiva del núcleo, tiene signo
negativo. En los casos en los que la energía sea absorbida, cuando ganan las fuerzas de repulsión, tendrán signo positivo.
También podemos recurrir al proceso contrario para determinar la primera afinidad electrónica, ya que sería la energía consumida en arrancar un
electrón a la especie aniónica mononegativa en estado gaseoso de un determinado elemento; evidentemente la entalpía correspondiente Eea tiene signo
negativo, salvo para los gases nobles y metales alcalinotérreos. Este proceso equivale al de la energía de ionización de un átomo, por lo que la Eea sería
por este formalismo la energía de ionización de orden cero.
Esta propiedad nos sirve para prever qué elementos generarán con facilidad especies monoatómicas aniónicas estables.
Un enlace químico es el proceso químico responsable de las interacciones atractivas entre átomos y moléculas,49 y que confiere estabilidad a los
compuestos químicos diatómicos y poliatómicos. La explicación de tales fuerzas atractivas es un área compleja que está descrita por las leyes de la
química cuántica.
Un enlace iónico o electrovalente es el resultado de la presencia de atracción electrostática entre los iones de distinto signo, es decir,un par anión-
catión. 50 . La atracción electrostática entre los iones de carga opuesta causa que se enlacen. Para que un enlace iónico se genere es necesario que la
diferencia (delta) de electronegatividades sea mayor que 1.7 o igual. (Escala de Pauling; de acuerdo al Triángulo de Van Arkel-Ketelaar).51 
Cabe resaltar que ningún enlace es totalmente iónico, siempre habrá una contribución en el enlace que se le pueda atribuir a la compartición de los
electrones en el mismo enlace (covalencia).52 El modelo del enlace iónico es una exageración que resulta conveniente ya que muchos datos
termodinámicos se pueden obtener con muy buena precisión si se piensa que los átomos son iones y no hay compartición de electrones.
Un enlace covalente está implícito en la estructura de Lewis indicando electrones compartidos entre los átomos. Un enlace covalente entre dos átomos
seproduce cuando estos átomos se unen, para alcanzar el octeto estable, compartiendo electrones del último nivel53 (excepto el hidrógeno que alcanza
la estabilidad cuando tiene 2 electrones). La diferencia de electronegatividad entre los átomos no es lo suficientemente grande como para que se
produzca una unión de tipo iónica. Para que un enlace covalente se genere es necesario que la diferencia de electronegatividad entre átomos sea menor
a 1.7.54 
Enlaces atómicos
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En química, la teoría del enlace de valencia (TEV) explica la naturaleza de un enlace químico en una molécula, en términos de las valencias
atómicas.55 La teoría del enlace de valencia se resume en la regla de que el átomo central en una molécula tiende a formar pares de electrones, en
concordancia con restricciones geométricas, según está definido por la regla del octeto. La teoría del enlace de valencia está cercanamente relacionada
con la teoría de los orbitales moleculares.
Un aspecto importante de la teoría del enlace de valencia es la condición de máximo solapamiento que conduce a la formación de los enlaces posibles
más fuertes. Esta teoría se usa para explicar la formación de enlaces covalentes en muchas moléculas.
Por ejemplo, en el caso de la molécula F2, el enlace F-F está formado por el solapamiento de orbitales p de dos átomos de flúor diferentes, cada uno
conteniendo un electrón desapareado. Dado que la naturaleza de los orbitales es diferente en las moléculas de H2 y F2, la fuerza de enlace y la longitud
de enlace diferirán en ambas moléculas.
En una molécula de HF, el enlace covalente está formado por el solapamiento del orbital 1s del H y 2p del F, cada uno conteniendo un electrón
desapareado. La compartición mutua de los eletrones entre H y F resulta en la formación de un enlace covalente entre ambos.
En química, se conoce como hibridación a la interacción de orbitales atómicos dentro de un átomo para formar nuevos orbitales híbridos. Los
orbitales atómicos híbridos son los que se superponen en la formación de los enlaces, dentro de la teoría del enlace de valencia, y justifican la
geometría molecular.
Configuración de los
orbitales sp². El carbono
con hibridación sp2 se
une con 3 átomos (dos
enlaces simples y un
doble enlace)
El enlace sigma (enlace σ) es el tipo más fuerte de enlace químico covalente, incluso más fuerte que el enlace pi, el cual forma el doble enlace. El
orbital sigma se define de forma más clara para moléculas diatómicas usando el lenguaje y las herramientas de la simetría de grupos.
enlace σ entre dos átomos: localización
de la densidad electrónica.
Los enlaces pi (enlaces π) son enlaces químicos covalentes donde dos lóbulos de un orbital involucrado en el enlace solapan con dos lóbulos del otro
orbital involucrado. Estos orbitales comparten un plano nodal que pasa a través de los núcleos involucrados.
Dos orbitales p formando un orbital
π.
El enlace de coordinación o coordinado, igual conocido como enlace covalente dativo o enlace bipolar, es un enlace covalente en el que cada par
de electrones compartido por dos átomos es aportado por uno de ellos. El átomo que aporta el par de electrones se denomina dador, y el que lo recibe,
receptor.56 
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La teoría de los orbitales moleculares (TOM), es un método para determinar el enlace químico en el que los electrones no están asignados a enlaces
individuales entre átomos, sino que se mueven bajo la influencia de los núcleos de toda la molécula.57 
los orbitales moleculares son regiones del espacio que contienen la densidad electrónica definida por funciones matemáticas que describen el
comportamiento ondulatorio que pueden tener los electrones en las moléculas. Estas funciones pueden usarse para calcular propiedades químicas y
físicas tales como la probabilidad de encontrar un electrón en una región del espacio. El término orbital fue presentado por primera vez en inglés por
Robert S. Mulliken en 1932 como abreviatura de «función de onda orbital de un electrón» (one-electron orbital wave function58 ) a partir de una
traducción de la palabra alemana utilizada en 1925 por ErwinSchrödinger, 'Eigenfunktion'. Desde entonces se considera un sinónimo a la región del
espacio generada con dicha función. Los orbitales moleculares se construyen habitualmente por combinación lineal de orbitales atómicos centrados en
cada átomo de la molécula. Utilizando los métodos de cálculo de la estructura electrónica, como por ejemplo, el método de Hartree-Fock o el de los
campos autoconsistente (self-consistent field, SCF), se pueden obtener de forma cuantitativa.
La teoría de campo cristalino (TCC) es un modelo teórico que describe la estructura electrónica de aquellos compuestos de los metales de transición
que pueden ser considerados compuestos de coordinación. La teoría de campo cristalino explica exitosamente algunas de las propiedades magnéticas,
colores, entalpías de hidratación y estructuras de espinela (octaédrica) de los complejos de los metales de transición, pero no acierta a describir las
causas del enlace. La TCC fue desarrollada por los físicos Hans Bethe y John Hasbrouck van Vleck59 en la década de 1930. La TCC fue
posteriormente combinada con la teoría de orbitales moleculares para producir la teoría del campo de ligandos que aunque resulta un poco más
compleja también es más ajustada a la realidad, ya que se adentra además en la explicación del proceso de formación del enlace químico en los
complejos metálicos.
Un enlace metálico es un enlace químico que mantiene unidos los átomos (unión entre núcleos atómicos y los electrones de valencia, que se juntan
alrededor de éstos como una nube) de los metales entre sí.60 
Estos átomos se agrupan de forma muy cercana unos a otros, lo que produce estructuras muy compactas. Se trata de líneas tridimensionales que
adquieren estructuras tales como: la típica de empaquetamiento compacto de esferas (hexagonal compacta), cúbica centrada en las caras o la cúbica
centrada en el cuerpo.
Una molécula es un grupo eléctricamente neutro y suficientemente estable de al menos dos átomos en una configuración definida, unidos por enlaces
químicos fuertes (covalentes o enlace iónico).61 62 63 64 65 66 
En este estricto sentido, las moléculas se diferencian de los iones poliatómicos. La geometría molecular se refiere a la disposición tridimensional de
los átomos que constituyen una molécula. Determina muchas de las propiedades de las moléculas, reactividad, polaridad, fase, color, magnetismo,
actividad biológica, etc. Actualmente, el principal modelo es la teoría de repulsión de pares de electrones de valencia (TRPEV), empleada
internacionalmente por su gran predictibilidad.
La simetría molecular describe la simetría de las moléculas y utiliza este criterio para su clasificación. La simetría molecular es un concepto
fundamental en química, pues muchas de las propiedades químicas de una molécula, como su momento dipolar y las transiciones espectroscópicas
permitidas (basadas en reglas de selección como la regla de Laporte) pueden predecirse o ser explicadas a partir de la simetría de la molécula. Aunque
existen varios marcos teóricos en los que la simetría molecular puede estudiarse, la teoría de grupos es el principal. Existen muchas técnicas para
establecer empíricamente la simetría molecular, incluyendo la cristalografía de rayos X y varias formas de espectroscopia.
La topología molecular es una parte de la química matemática y trata de la descripción algebraica de los compuestos químicos, permitiendo una
caracterización única y fácil de los mismos. La topología no es sensible a los detalles de un campo escalar, y con frecuencia se puede determinar
mediante cálculos simplificados. Los campos escalares como la densidad de electrones, el campo de Madelung, el campo covalente y el potencial
electrostático se pueden utilizar para establecer el modelo de topología.67 
Una macromolécula es una molécula de gran tamaño creada comúnmente a través de la polimerización de subunidades más pequeñas (monómeros).
Por lo general, se componen de miles, o más, de átomos. Pueden ser tanto orgánicas como inorgánicas y las más comunes en bioquímica son
biopolímeros (ácidos nucleicos, proteínas, carbohidratos y polifenoles) y grandes moléculas no poliméricas (como lípidos y macrociclos).68 Son
macromoléculas sintéticas los plásticos comunes y las fibras sintéticas, así como algunos materiales experimentales, como los nanotubos de
carbono.69 70 
Teoría molecular
Generalidades de las moléculas
Interacciones intermoleculares
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