Cos'è modello standard?

Il Modello Standard della Fisica delle Particelle

Il Modello Standard è una teoria fisica che descrive le particelle%20elementari fondamentali che compongono la materia e le forze che le governano. Si tratta di un quadro teorico ben consolidato, verificato sperimentalmente con grande precisione, che tuttavia non è completo. Non include la gravità e non spiega alcuni fenomeni osservati nell'universo, come la materia oscura e l'energia oscura.

Componenti Fondamentali:

Il Modello Standard si basa su due tipi fondamentali di particelle:

• Fermioni: Sono le particelle che costituiscono la materia. Si dividono in:

  • Quark: Esistono in sei "sapori": up, down, charm, strange, top e bottom. Si combinano per formare adroni, come protoni e neutroni.
  • Leptoni: Esistono in sei "sapori": elettrone, muone, tau e i corrispondenti neutrini (neutrino elettronico, neutrino muonico, neutrino tauonico). I leptoni non partecipano all'interazione forte.

• Bosoni: Sono le particelle mediatrici delle forze fondamentali. Si dividono in:

  • Bosone%20di%20Gauge: Trasmettono le forze fondamentali.
    • Fotone: Media l'interazione elettromagnetica.
    • Gluone: Media l'interazione forte.
    • Bosoni%20W%20e%20Z: Mediano l'interazione debole.
  • Bosone%20di%20Higgs: Conferisce massa alle altre particelle.

Interazioni Fondamentali:

Il Modello Standard descrive tre delle quattro interazioni fondamentali conosciute:

• Interazione%20Forte: Responsabile del legame dei quark all'interno degli adroni e del legame dei nucleoni (protoni e neutroni) all'interno del nucleo atomico. Mediata dai gluoni.
• Interazione%20Elettromagnetica: Responsabile delle forze tra particelle cariche elettricamente. Mediata dai fotoni.
• Interazione%20Debole: Responsabile del decadimento radioattivo e di alcune reazioni nucleari nel Sole. Mediata dai bosoni W e Z.

Limitazioni del Modello Standard:

Nonostante il suo successo, il Modello Standard presenta alcune limitazioni significative:

• Gravità: Non include una descrizione della gravità.
• Materia%20Oscura%20e%20Energia%20Oscura: Non spiega l'esistenza della materia oscura e dell'energia oscura, che costituiscono la maggior parte della massa-energia dell'universo.
• Massa%20dei%20Neutrini: In origine, il Modello Standard prevedeva che i neutrini fossero privi di massa. Tuttavia, gli esperimenti hanno dimostrato che hanno una massa, seppur molto piccola.
• Gerarchia%20delle%20Masse: Non spiega perché le masse delle particelle fondamentali sono così diverse tra loro.
• Numero%20di%20Parametri%20Arbitrari: Richiede l'inserimento di molti parametri "a mano" (ad esempio, le masse delle particelle e le costanti di accoppiamento delle forze), senza fornire una spiegazione teorica.

Estensioni del Modello Standard:

Per superare le limitazioni del Modello Standard, sono state proposte diverse estensioni teoriche, tra cui la supersimmetria, la teoria delle stringhe e i modelli di grande unificazione. Queste teorie cercano di rispondere alle domande lasciate aperte dal Modello Standard e di fornire una descrizione più completa della natura.