Particella (fisica)

Schema generale dell'organizzazione delle particelle, delle interazioni e della materia

In fisica una particella è il piú piccolo componente della materia. Le particelle si suddividono in elementari e non-elementari: le prime, descritte dal modello standard, sono considerate indivisibili, le seconde sono aggregati delle prime.

Un'altra classificazione avviene a partire dallo spin, che permette di distinguere due classi di particelle:

I fermioni obbediscono al principio di esclusione di Pauli (due fermioni identici non possono occupare simultaneamente lo stesso stato quantico) e seguono la statistica di Fermi-Dirac. I bosoni invece sono liberi di affollare lo stesso stato quantico e seguono la statistica di Bose-Einstein.

Anche quando dotate di massa, le particelle elementari sono spesso studiate e modellizzate come oggetti puntiformi. Determinate particelle compongono gli atomi, che caratterizzano gli elementi, che possono a loro volta unirsi a formare le molecole.

Particelle elementari

Lo stesso argomento in dettaglio: Particella elementare.
Modello standard delle particelle elementari
  • Leptoni, soggetti all'interazione debole ed elettromagnetica (se la carica è diversa da 0), suddivisi in tre famiglie, ad ognuna delle quali è associato un particolare neutrino:
Nome Carica elettrica Massa (GeV/c2)
Elettrone (e−, β−) –1 0,000511
Neutrino elettronico (νe) 0 < 2,2×10−10
Muone (μ) –1 0,1056
Neutrino muonico (νμ) 0 < 1,7×10−4
Tauone (τ) –1 1,777
Neutrino tauonico (ντ) 0 < 0,0155
Nome Carica Massa stimata (MeV/c2)
Quark up (u)+2/3 da 1,7 a 3,3
Quark down (d)-1/3 da 4,1 a 5,8
Quark strange / Sideways (s)-1/3 da 80 a 130
Quark charm / Centre (c)+2/3 da 1.160 a 1.340
Quark bottom / Beauty (b)-1/3 da 4.150 a 4.220 (schema MS)
da 4.620 a 4.680 (schema 1S)
Quark top / Truth (t)+2/3 171.770 ± 380
NomeSimboloAntiparticellaCaricaSpinMassa (GeV/c2)InterazioniForza mediata
Fotoneγse stesso010nucleare debole, elettromagnetica, gravitazionaleforza elettromagnetica
Bosone WW+ / W-W- / W+±1180,4nucleare debole, elettromagnetica, gravitazionaleforza nucleare debole
Bosone ZZ0se stesso0191,2nucleare debole, gravitazionaleforza nucleare debole
Gluonegse stesso010nucleare forte, gravitazionaleforza nucleare forte
Bosone di HiggsH0se stesso?00~125,5elettrodebole, gravitazionale-
Particella ipotetica GravitoneGse stesso?020gravitazionaleforza gravitazionale

Particelle non elementari

Le particelle non elementari che compongono tutta la materia nota in natura sono:

Note

  1. 1 2 3 4 K. Nakamura et al. (Particle Data Group), Review of Particle Physics: Quarks (PDF), in Journal of Physics G, vol. 37, 2010, p. 075021, DOI:10.1088/0954-3899/37/7A/075021.
  2. ↑ M. Tanabashi et al. (Particle Data Group), Review of Particle Physics, in Physical Review D, vol. 98, n. 3, 2018, p. 030001, Bibcode:2018PhRvD..98c0001T, DOI:10.1103/PhysRevD.98.030001.
  3. ↑ J. Beringer (Particle Data Group), PDGLive Particle Summary 'Quarks (u, d, s, c, b, t, b', t', Free)' (PDF), su pdg.lbl.gov, Particle Data Group, 2012. URL consultato il 18 dicembre 2012 (archiviato dall'url originale il 12 maggio 2013).
  4. ↑ Misurata con la più alta precisione di sempre la massa del Top Quark, dalla quale dipende la stabilità dell'Universo, in dday.it, 19 aprile 2022. URL consultato il 19 aprile 2022.
  5. ↑ ATLAS experiment presents latest Higgs search status, CERN, 13 dicembre 2011. URL consultato il 13 dicembre 2011 (archiviato dall'url originale il 6 gennaio 2012).
  6. ↑ CMS search for the Standard Model Higgs Boson in LHC data from 2010 and 2011, CERN, 13 dicembre 2011. URL consultato il 13 dicembre 2011.
  7. ↑ Nell'elenco che segue vengono indicati solo i quark di valenza, che nella teoria del modello standard caratterizzano lo stato fondamentale di un barione. Ad esempio, in base all'energia totale posseduta da un barione, questa si può manifestare con la presenza, nella sua struttura interne, di coppie di quark-antiquark della stessa famiglia e anche di gluoni. Tutto questo però non altera le caratteristiche del barione quale ad esempio carica elettrica o numero barionico o carica di colore.

Bibliografia

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