Cos'è particelle elementari?

Le particelle elementari sono i costituenti fondamentali della materia, ovvero le particelle che non sono composte da altre particelle più piccole. Il Modello Standard della fisica delle particelle descrive le particelle elementari conosciute e le loro interazioni.

Il Modello Standard classifica le particelle elementari in due grandi categorie:

• Fermioni: Particelle con spin semi-intero (1/2, 3/2, ecc.). I fermioni obbediscono al principio di esclusione di Pauli, il che significa che due fermioni identici non possono occupare lo stesso stato quantico simultaneamente. I fermioni sono i costituenti della materia e si dividono in:

  • Quark: Esistono sei tipi di quark, chiamati anche "sapori": up, down, charm, strange, top e bottom. I quark hanno carica elettrica frazionaria e si combinano per formare adroni, come protoni e neutroni.
  • Leptoni: Esistono sei tipi di leptoni: elettrone, muone, tau e i loro rispettivi neutrini (neutrino elettronico, neutrino muonico e neutrino tauonico). I leptoni non risentono della forza forte.

• Bosoni: Particelle con spin intero (0, 1, 2, ecc.). I bosoni non obbediscono al principio di esclusione di Pauli e sono responsabili delle forze fondamentali della natura. I bosoni includono:

  • Bosone di Higgs: Responsabile del meccanismo di Higgs, che conferisce massa alle particelle elementari. Bosone%20di%20Higgs.
  • Fotone: Mediatore della forza elettromagnetica. Fotone.
  • Gluone: Mediatore della forza forte, che tiene insieme i quark all'interno degli adroni. Gluone.
  • Bosoni W e Z: Mediatori della forza debole, responsabile del decadimento radioattivo e di alcune interazioni tra leptoni e quark. Bosoni%20W%20e%20Z.

È importante notare che il Modello Standard non include la gravità. Si ipotizza l'esistenza di un'altra particella elementare, il gravitone, come mediatore della forza gravitazionale, ma non è ancora stata scoperta sperimentalmente.

Oltre alle particelle sopra menzionate, ogni particella ha una corrispondente antiparticella con la stessa massa ma con carica opposta. Ad esempio, l'antielettrone è il positrone. Quando una particella incontra la sua antiparticella, si annichilano, producendo energia.