Particella (fisica)

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Schema generale delle particelle

In fisica, in particolare in fisica delle particelle, una particella è il costituente microscopico della materia. Le particelle non sono distinguibili ad occhio nudo e vengono spesso studiate, modellizzate o assimilate come oggetti puntiformi.

Le particelle si suddividono in particelle elementari e non-elementari: le prime, descritte dal modello standard, sono i costituenti indivisibili della materia, le seconde sono aggregati delle prime.

Un'altra classificazione delle particelle avviene a partire dallo spin, che permette di distinguere due classi di particelle:

I fermioni obbediscono al principio di esclusione di Pauli, il quale afferma che due fermioni identici non possono occupare simultaneamente lo stesso stato quantico, e seguono la statistica di Fermi-Dirac. I bosoni invece sono liberi di affollare lo stesso stato quantico e seguono la statistica di Bose-Einstein.

Particelle non-elementari[modifica | modifica sorgente]

Le particelle non elementari che compongono tutta la materia nota in natura sono:

Particelle elementari[modifica | modifica sorgente]

Le particelle elementari si distinguono a partire dallo spin:

  • Fermioni, aventi spin semi-intero, divisi in due classi più le rispettive antiparticelle.
Nome Carica elettrica Massa (GeV/c2)
Elettrone –1 0,000511
Neutrino elettronico 0 ~0
Muone –1 0,1056
Neutrino muonico 0 ~0
Tauone –1 1,777
Neutrino tauonico 0 ~0
Nome Carica Massa stimata (MeV/c2)
Quark up (u) +2/3 da 1,5 a 4 1
Quark down (d) -1/3 da 4 a 8 1
Quark strange / Sideways (s) -1/3 da 80 a 130
Quark charm / Centre (c) +2/3 da 1 150 a 1 350
Quark bottom / Beauty (b) -1/3 da 4 100 a 4 400
Quark top / Truth (t) +2/3 174 300 ± 5 100
Nome Simbolo Antiparticella Carica Spin Massa (GeV/c2) Interazioni Forza mediata
Fotone γ se stesso 0 1 0 nucleare debole e gravitazionale forza elettromagnetica
Bosone W W± W± ±1 1 80,4 nucleare debole, elettromagnetica e gravitazionale forza nucleare debole
Bosone Z Z0 se stesso 0 1 91,2 nucleare debole e gravitazionale forza nucleare debole
Gluone g se stesso 0 1 0 nucleare forte e gravitazionale forza nucleare forte
Bosone di Higgs H0 se stesso? 0 0 ~125,5[2][3] elettrodebole e gravitazionale -
Gravitone G se stesso 0 2 0 gravitazionale forza gravitazionale

Teorie supersimmetriche[modifica | modifica sorgente]

Secondo alcune teorie, dette supersimmetriche, per ogni particella elencata sopra esiste un partner supersimmetrico. In particolare per un fermione il partner supersimmetico è un bosone e viceversa. Esempi di queste particelle sono il fotino, il neutralino, il gravitino, oppure il selettrone, lo smuone, lo sneutrino e via dicendo. Tuttavia tali particelle sono solo speculazioni teoriche ed attualmente per esse non esistono riscontri sperimentali.

Note[modifica | modifica sorgente]

  1. ^ Nell'elenco che segue vengono indicati solo i quark di valenza, che nella teoria del modello standard caratterizzano lo stato fondamentale di un barione. Ad esempio, in base alla energia totale posseduta da un barione, questa si può manifestare con la presenza, nella sua struttura interne, di coppie di quark-antiquark della stessa famiglia e anche di gluoni. Tutto questo però non altera le caratteristiche del barione quale ad esempio carica elettrica o numero barionico o carica di colore.
  2. ^ ATLAS experiment presents latest Higgs search status, CERN, 13 dicembre 2011. URL consultato il 13 dicembre 2011.
  3. ^ CMS search for the Standard Model Higgs Boson in LHC data from 2010 and 2011, CERN, 13 dicembre 2011. URL consultato il 13 dicembre 2011.

Bibliografia[modifica | modifica sorgente]

  • (EN) G. t'Hooft. In Search of the Ultimate Building Blocks. Cambridge University Press, 2001. ISBN 978-0521578837
  • (EN) W. Noel Cottingham e Derek A. Greenwood. An Introduction to the Standard Model of Particle Physics. Londra, Cambridge University Press, 1999. ISBN 978-0521588324
  • (EN) F. Mandl e G. Shaw. Quantum Field Theory. ISBN 0471941867
  • (EN) Y. Hayato et al.. Search for Proton Decay through p → νK+ in a Large Water Cherenkov Detector. Physical Review Letters 83, 1529 (1999).
  • R. Oerter. La teoria del quasi tutto. Il Modello Standard, il trionfo non celebrato della fisica moderna. 2006
  • (EN) C. Amsler, et al.. Review of Particle Physics.

Voci correlate[modifica | modifica sorgente]

Collegamenti esterni[modifica | modifica sorgente]

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