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Senza accennare alla teoria delle
stringhe o delle superstringhe, ecco qui di seguito riportato un cenno
al cosiddetto “Modello Standard”.
All’inizio del XXI secolo, tutta la realtà
esistente nel nostro Universo (o, forse, anche in un “Multiverso”)
risulta costituita soltanto da 12 mattoni fondamentali della
materia e da sei particelle che trasmettono le “forze” o “interazioni”;
o, a seconda dello spin, da Fermioni e da Bosoni. E’ incluso
nei Bosoni il fotone che costituisce la luce.
Tutti gli atomi sono composti da 3
particelle elementari: dagli elettroni e da due tipi di quark, l’up e il
down.
Tutte le particelle hanno una proprietà
chiamata “spin”, ossia girano su se stesse sempre alla stessa velocità. I
Fermioni hanno spin ½ (eccetto la Risonanza che invece ha spin 3/2). I
Bosoni hanno spin 1 e 0 (ovvero tutti i Mesoni e il Fotone che ha spin 1).
I 12
mattoni fondamentali:
 6 tipi di
Quark
(solo per
gli Adroni)
Up (u)
Down (d)
Charm (c)
Strange (s)
Top (t)
Bottom (b)
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6
Leptoni
(senza quark
e tutti spin ½)
Neutrino elettronico
Elettrone
Neutrino Mu (Muonico)
Muone
Neutrino Tau (Tauonico)
Tau |
Fino al 2004 sono
stati osservati 6 quark e le relative sei antiparticelle:
6 antiquark; appare molto improbabile l’esistenza di altri quark.
La parola Quark deriva
dall’abbreviazione di qu(estion) (m)ark, "punto
interrogativo", termine ricavato dal romanzo di James Joyce "Finnigans
Wake" (1939).
Un quark isolato non
è stato mai osservato: i quark devono per forza essere uniti o configurati
tra loro e formano gli Adroni. Inoltre, i quark hanno carica non
intera a differenza delle altre particelle. I quark hanno anche una
proprietà chiamata “colore”.
A differenza dei
Leptoni (e quindi dell’elettrone) che sono particelle elementari, gli
Adroni possiedono una struttura interna, o meglio sono composti di
particelle ancora più piccole, i quark. Gli Adroni possono essere di due
tipi: i Barioni (composti da 3 quark con spin ½ eccetto la
risonanza cha ha spin 3/2) e i Mesoni (composti da 2 quark;
1 quark + 1 antiquark con spin 0 e 1). Si conoscono a tutt’oggi, nel 2004,
circa 200 particelle subatomiche composte da 2 o 3 quark. L’interazione
tra queste 6 particelle (e/o sei antiparticelle), secondo lo schema della
QCD (Quantum CromoDinamic o Cromodinamica Quantistica), dà origine alla
grande quantità di Adroni (specialmente di Mesoni).
Della
famiglia dei Barioni fanno parte i Protoni e i Neutroni:
questi ultimi sono anche chiamati Nucleoni. Un protone è composto
da 2 quark up e da 1 quark down.
Un
neutrone isolato è composto da 2 quark down e da 1 quark up.
Oltre ai
Nucleoni (protoni e neutroni) fanno parte della famiglia dei Barioni anche
altre particelle chiamate Iperoni, come ad esempio la particella
Lambda e Omega; gli iperoni, a differenza dei Nucleoni, hanno al loro
interno altri quark più pesanti, come il quark strange (s), il quark charm
(c) e il quark bottom (b).
I
Mesoni che, come accennato sopra, fanno parte assieme ai Barioni della
famiglia degli Adroni, sono composti invece da 1 quark e da 1
antiquark aventi cariche di colore opposte. Fanno parte dei mesoni, ad
esempio, il Pione, il Kaone, il Rho, ecc.
Oltre ai
6 tipi di Quark e ai 6 Leptoni abbiamo inoltre:
6 particelle che trasmettono “forze” o “interazioni”:
Fotone
(interazione elettromagnetica)
Gluone
(interazione forte)
W- W+ Z° (Bosoni
vettoriali dell’interazione debole - decadimento radioattivo)
Gravitone
(al 2004 non ancora individuata) (interazione gravitazionale) |
