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Particella

 

Descrizione

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 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:

Bosoni: particelle con spin intero;

Fermioni: particelle con spin semi-intero.

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

Particelle non-elementari

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

Molecole, composte da atomi;

Atomi, composti da un nucleo di protoni e neutroni, con elettroni che sono vincolati ad esso;

- Adroni, particelle soggette all'interazione forte che si ritiene siano composte di quark, antiquark e gluoni. Ne esistono di due tipi:

---- Barioni, fermioni. Appartengono a questa categoria:

-------- Nucleoni, i barioni costituenti della materia ordinaria, composti da tre quark appartenenti alla prima generazione. Essi sono:

-------------- Protone, composto da due quark up e un quark down,

-------------- Neutrone, composto da due quark down e un quark up,

-------------- Iperoni, tutte le altre combinazioni di tre quark o tre antiquark,

-------------- Barioni esotici, numero barionico ±1 ma composti da più di tre quark/antiquark,

-------------- Pentaquark, composti da cinque quark,

-------- Mesoni, bosoni composti da un quark e da un antiquark avente carica di colore opposta. Appartengono a questa categoria:

-------------- Mesoni q-antiq, composti da un quark e un antiquark,

-------------- Mesoni non q-antiq o esotici,

-------------- Tetraquark, composti da quattro quark.

 

Particelle elementari

Le particelle elementari si distinguono a partire dallo spin:

Fermioni, divisi in due classi più le rispettive antiparticelle: Leptoni, fermioni soggetti all'interazione debole suddivise in tre famiglie, ad ognuna delle quali è associato un particolare neutrino. Essi sono:

 

Nome

Carica elettrica

Massa (GeV)

Elettrone

–1

0,000511

Neutrino elettronico

0

~0

Muone

–1

0,1056

Neutrino muonico

0

~0

Tauone

–1

1,777

Neutrino Tau

0

~0

 

Quark, fermioni soggetti all'interazione forte. Essi sono:

 

Nome

Carica

Massa stimata (MeV)

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

 

---- Antileptoni (Stessa suddivisione dei leptoni),

---- Antiquark (Stessa suddivisione dei quark).

Bosoni di gauge, bosoni mediatori responsabili delle interazioni fondamentali. Essi sono:

 

Nome

Simbolo

Antiparticella

Carica

Spin

Massa (GeV/c2)

Interazione

Fotone

γ

se stesso

< 5 * 10 − 30

1

< 10 − 27

elettromagnetica

Bosone W

W±

W±

±1

1

80.4

nucleare debole

Bosone Z

Z0

se stesso

0

1

91.2

nucleare debole

Gluone

g

se stesso

0

1

0

nucleare forte

Bosone di Higgs

H0

se stesso?

0

0

> 112

nucleare debole

Gravitone

G

se stesso

0

2

0

gravitazionale

 

Teorie supersimmetriche

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.

 

Voci correlate

- Fisica;

- Fisica delle particelle;

- Chimica;

- Scienza;

- Materia;

 

Tratto da Wikipedia, elaborato e modificato.