Cos'è particelle subatomiche?

Particelle Subatomiche

Le particelle subatomiche sono i costituenti fondamentali della materia e dell'energia, più piccole degli atomi. Lo studio di queste particelle è al centro della fisica delle particelle, che cerca di comprendere la natura fondamentale dell'universo.

Esistono due categorie principali di particelle subatomiche:

• Particelle Fondamentali: Queste sono particelle che non sono composte da altre particelle. Nel Modello Standard della fisica delle particelle, le particelle fondamentali includono:

  • Quark: Costituenti fondamentali degli adroni, come protoni e neutroni. Esistono sei tipi di quark (up, down, charm, strange, top, bottom).
  • Leptoni: Particelle fondamentali che non sentono la forza forte. Esempi includono l'elettrone, il muone, il tau e i loro rispettivi neutrini.
  • Bosoni: Particelle mediatrici delle forze fondamentali. Esempi includono il fotone (forza elettromagnetica), i bosoni W e Z (forza debole) e il gluone (forza forte). Il bosone di Higgs è responsabile della massa delle particelle.

• Particelle Composite: Queste particelle sono composte da due o più particelle fondamentali. Gli esempi includono:

  • Adroni: Particelle composte da quark tenuti insieme dalla forza forte. Si dividono in:
    • Barioni: Composti da tre quark (es: protoni, neutroni).
    • Mesoni: Composti da un quark e un antiquark.

Le particelle subatomiche sono governate da quattro forze fondamentali:

1. Forza Forte: Tiene insieme i quark all'interno degli adroni e lega i protoni e i neutroni nel nucleo atomico.
2. Forza Elettromagnetica: Agisce tra particelle cariche e è responsabile dei fenomeni elettrici e magnetici.
3. Forza Debole: Responsabile del decadimento radioattivo e di alcune reazioni nucleari.
4. Forza Gravitazionale: La forza di attrazione tra oggetti con massa. La gravità è molto più debole delle altre tre forze e non è ancora ben compresa a livello di fisica delle particelle (non esiste ancora una particella mediatrice accertata, il gravitone).

Il Modello Standard è la teoria che descrive le particelle fondamentali e le forze (eccetto la gravità) che le governano. Sebbene molto preciso, il Modello Standard non è completo e lascia aperte diverse domande, come l'esistenza della materia oscura e dell'energia oscura. La ricerca continua nel campo della fisica delle particelle, utilizzando acceleratori di particelle come il Large Hadron Collider (LHC), per esplorare la natura fondamentale dell'universo e testare le teorie esistenti, inclusa la supersimmetria.