1. ¿Cuál es el origen de la propiedad de
las cargas eléctricas en el átomo?
Institución: Colegio Newlands
Curso: 6º año
División: Ciencias Naturales
Alumno/a: Carolina Erausquin (carolinnee.95@gmail.com)
Asignatura: Filosofía e historia de la ciencia y la tecnología
Profesores: Vanesa Viña
Alejandra García Redín
Héctor Lacarra.
Fecha límite de entrega: miércoles 20 de junio de 2012

2. 1) Objetivos de investigación
El fin de este proyecto es investigar acerca del origen de las cargas eléctricas
en el protón y el electrón, y por qué los neutrones no poseen carga alguna, y si
esto tiene relación con el movimiento en orbitales de los electrones y con la
distribución de estas partículas en el átomo.
Actualmente se sabe que el átomo es la porción de materia más pequeña, que
no se puede dividir a través de procesos químicos, y que mantiene las
propiedades del elemento al cual pertenece. Sin embargo, que no sea divisible
no significa que no esté formado por partículas aún más pequeñas. El átomo,
primeramente mencionado por Demócrito, y cuyo primer modelo con evidencia
científica fue hecho en 1808 por Thomas Dalton, está formado por tres tipos de
minúsculas porciones de materia: protones, neutrones y electrones.
A su vez, estas partículas están formadas por unidades todavía más pequeñas,
llamadas quarks. Cada protón está compuesta por tres quarks, unidos entre sí
por la fuerza nuclear mediados por gluones (partículas elementales que están a
cargo de la interacción nuclear fuerte), los cuales están orientados dos hacia
arriba y uno hacia abajo, lo que produce que tenga carga positiva. Cada
neutrón, por otro lado, está formado por tres quarks, pero con las cargas
distribuídas de tal manera que éstas se neutralizan. Los electrones, por otro
lado, son un tipo de partículas llamadas fermiones, las cuales no pueden
encontrarse dos iguales en un mismo lugar. Esto da origen al movimiento de
los electrones, el cual se realiza para que los fermiones se alejen entre sí, pero
como se ven a su vez atraídos por los protones del núcleo, se ven obligados a
trasladarse en círculos, de manera similar a una persecución, alrededor de una
órbita. Los electrones también son leptones, lo que significa que no se ven
afectados por la fuerza nuclear. Esto da a entender que carece de gluones, lo
que a su vez indicaría que no está compuesto por quarks, o sólo está
compuesto por uno.
Las partículas subatómicas tienen masas distintas: el neutrón es el
componente más pesado, con 1,675 x 10 g, seguido por el protón, cuya masa
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es apenas más liviana (1,673 x 10 g). Finalmente, se encuentra el electrón,
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cuya masa es despreciable, y exactamente la 1837ª parte de un protón, con
9,1093 x 10 g de masa. Pero esto no es tan simple como lo aparenta; el último
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modelo del átomo, realizado por Niels Bohr en el año 1913, muestra no sólo

3. que algunas de estas pequeñas partículas poseen carga eléctrica (protones y
electrones, cargas positivas y negativas respectivamente), sino que además los
protones, junto a los neutrones, forman un núcleo en el centro del átomo, y los
electrones giran alrededor de él en orbitales de variadas formas y diferente
capacidad de los mismos en cada nivel de energía. También se ha descubierto
que el número total de electrones en un átomo es el mismo que el número de
protones, lo que hace a esta partícula diminuta una fracción de masa sin carga
eléctrica, o más bien con carga neutra, ya que las fuerzas eléctricas de cada
protón se cancelan con las fuerzas de cada electrón. Más aún, todas las
propiedades eléctricas y magnéticas del universo físico tienen como base a los
electrones.
2) Descripción del contenido
Si se supiera el origen de estas cargas, se podría entender de una manera más
precisa la fuerza eléctrica y magnética, lo que podría revolucionar el campo de
la física, ya que no serían necesarias muchas actividades de obtención de
energía eléctrica, como por ejemplo la construcción de diques, represas y
embalses, los cuales provocan un gran cambio en el ecosistema y producen un
gran impacto ambiental, o las centrales nucleares, que eliminan desechos
radioactivos y altamente contaminantes, además de funcionar a base de
uranio, elemento que es muy difícil de conseguir, y que por lo tanto es muy
costoso. Por lo tanto, la pregunta que debemos formularnos es ¿cuál es la
causa de las cargas eléctricas en las partículas subatómicas?
3) Procedimiento metodológico
Para ampliar la información se entrevistará a dos personas: al bioquímico
Mauricio Cymerman y al licenciado en química Héctor Lacarra. Más aún, se
entrará en contacto con especialistas del Observatorio Pierre Auger, el cual se
encuentra en Malargüe, provincia de Mendoza, para recopilar información del
comportamiento de las partículas subatómicas, además de realizarse la lectura
de material relacionado al tema.
4) Cronograma

4. 28/8 - 4/9 - 11/9 - 18/9 - 25/9 -
3/9 10/9 17/9 24/9 1/10
Recopilación de información de X X X X X
diversas fuentes
Entevista a Héctor Lacarra X
Entrevista a Mauricio X
Cymerman
Contacto con el Observatorio X X X
Pierre Auger
Respecto al cronograma del proyecto, se planea entregar el anteproyecto el día
20 de junio del 2012, y se espera poder realizar una entrevista al bioquímico
Mauricio Cymerman antes del día 15 de julio del año en curso, y a Héctor
Lacarra antes del 31 del mismo mes. Además, se tiene pensada la realización
de un Prezi que ayude a la comprensión de las ideas para el día 15 de agosto
del corriente año. Para completar el proyecto de investigación, se planea
ponerse en contacto con el Observatorio Pierre Auger, en Malargüe, Mendoza,
con el fin de obtener opiniones e ideas, y recibir conocimientos de
especialistas.
5) Presupuesto
Los gastos producidos para el desarrollo de este proyecto es reducido. Se
necesitarán hojas para la impresión del informe final. Quizás también es
probable que se tenga que invertir en sobres y los gastos de envío que se
requieran para el intercambio de correo con el Observatorio Pierre Auger, en el
caso de que el intercambio de información sea mediante correo tradicional, y
no electrónico.