Cos'è particella?

Particella (Fisica)

In fisica delle particelle, una particella è un piccolo oggetto localizzato a cui possono essere attribuiti diversi attributi fisici o chimici come volume, densità o massa. Nel Modello Standard, le particelle elementari sono considerate i costituenti fondamentali della materia. Queste particelle non sono composte da altre particelle note.

Tipi di Particelle:

Esistono diverse classificazioni delle particelle, basate su proprietà come la massa, la carica elettrica e lo spin. Una distinzione importante è tra:

• Bosoni: Particelle con spin intero (0, 1, 2...). Sono responsabili delle forze fondamentali. Esempi includono il fotone (forza elettromagnetica), il gluone (forza forte), il bosone W e Z (forza debole) e l'ipotetico gravitone (forza gravitazionale).
• Fermioni: Particelle con spin semi-intero (1/2, 3/2, 5/2...). Sono i costituenti della materia. I fermioni si suddividono in:
  • Quark: Particelle che formano gli adroni (come protoni e neutroni). Esistono sei tipi di quark: up, down, charm, strange, top e bottom.
  • Leptoni: Particelle elementari che non sono soggette alla forza forte. Esistono sei tipi di leptoni: elettrone, muone, tau e i loro rispettivi neutrini (neutrino elettronico, neutrino muonico, neutrino tau).

Particelle Elementari vs. Particelle Composte:

• Particelle Elementari: Sono considerate indivisibili e non composte da altre particelle. Esempi includono i quark, i leptoni e i bosoni gauge.
• Particelle Composte: Sono costituite da due o più particelle elementari. Esempi includono i protoni e i neutroni (composti da quark) e gli atomi (composti da protoni, neutroni ed elettroni).

Antiparticelle:

Ogni particella ha una corrispondente antiparticella con la stessa massa ma con carica opposta. Quando una particella e la sua antiparticella si incontrano, si annichiliscono, rilasciando energia. Ad esempio, l'antiparticella dell'elettrone è il positrone.

Decadimento Particellare:

Le particelle instabili decadono in particelle più leggere. Il decadimento è un processo regolato dalle forze fondamentali. La vita media di una particella è una misura del tempo necessario affinché la metà di un campione di quella particella decada.

Importanza nello studio della Fisica:

Lo studio delle particelle è fondamentale per comprendere la natura fondamentale della materia e delle forze che governano l'universo. La fisica delle particelle cerca di rispondere a domande fondamentali come:

• Quali sono i costituenti fondamentali della materia?
• Quali sono le forze fondamentali che governano l'universo?
• Qual è l'origine della massa?
• Qual è la natura della materia oscura e dell'energia oscura?