ORE 21:37 TESTO SCRITTO IN MANIERA CHIARA ED ECCELLENTE /PER CHI COME ME HA SOLO UNA VAGA INFARINATURA PUO’ RISULTARE INCOMPRENSIBILE: NON ERA INTENZIONE MIA CAPIRLO, A PARTIRE DA ME, MA COMINCIARE—come si potra’ mai dire? —A SENTIRE “IL PROFUMO” DI QUESTO COMPLESSISIMO MONDO SUBATOMICO OGGETTO DA MOLTI ANNI DEGLI STUDI PIU’ AVANZATI—PER ESEMPIO, AVETE SENTIRO SENZ’ALTRO PARLARE DE “IL BOSONE DI HIGGS”—STASERA POSSIAMO DIRE CHE E’ UNA DELLE TANTE PARTICELLE SUBATOMICHE ELEMENTARI CIOE’ NON COMPOSTE—VI SEMBRA POCO PER STRALUNARE GLI AMICI? A ME NO, ANCHE PERCHE’ NON STRALUNO NESSUNO, MA SOSPETTO CHE VOI PREFERIRESTE UNA CAFONATA COME LA FERRARI TESTA ROSSA O UNA MASERATI—E’ VERO? MI SPIACE, MA NON CE L’HO! CIAO CHIARA

 

 

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LE PARTICELLE SUBATOMICHE

Pubblicato il 13/08/2011di 

L’atomo è caratterizzato da un nucleo centrale molto denso costituito da due tipi di particelle: i Neutroni (privi di carica elettrica) ed i Protoni (di carica elettrica positiva).
Attorno al nucleo si muovono velocissime e disordinatamente delle particelle molto più piccole: gli Elettroni (di carica elettrica negativa). Mentre Protoni e Neutroni hanno massa quasi uguale, gli Elettroni sono 1836 volte più piccoli di un Protone e 1837 volte più piccoli di un Neutrone.
Chiariamo subito che l’Elettrone è una particella elementare, cioè non è costituito da altre particelle. Protoni e Neutroni sono invece costituiti da altre particelle.
Sia i Protoni che i Neutroni sono costituiti da tre Quark. Il Quark è una particella che non è mai stata osservata isolata, ma solo in combinazione di due o più Quark.
Considerando che la carica elettrica del Protone è +1 e quella dell’elettrone è -1, si osserva che i Quark hanno carica elettrica frazionaria che può essere o +2/3 o -1/3.
Esistono sei tipi di Quark che, oltre che per la carica elettrica, si differenziano anche per la massa. Essi sono stati chiamati Up, Down, Strange, Charm, Bottom e Top in ordine di massa crescente.
I Quark Up, Charm e Top hanno carica elettrica +2/3, mentre i Quark Down, Strange e Bottom hanno carica elettrica -1/3.
Il Protone è costituito da due Quark Up ed uno Down, mentre il Neutrone è costituito da un Quark Up e due Quark Down.
Per quanto riguarda la carica elettrica, vediamo che per il Protone si ha:  +2/3 +2/3 -1/3  =  +1,
mentre per il Neutrone si ha: +2/3 -1/3 -1/3  =  0
I Quark sono tenuti insieme nel Protone o nel Neutrone dalla cosidetta “interazione forte” che è una delle 4 forze fondamentali che esistono in Natura (le altre sono l’interazione elettromagnetica, l’interazione debole e l’interazione gravitazionale).
L’interazione forte è la stessa forza che permette di tenere inpacchettati i protoni nel nucleo dell’atomo, in quanto è più forte dell’interazione elettromagnetica per la quale i protoni, tutti di uguale carica elettrica positiva, si dovrebbero respingere.
All’interno del protone e del neutrone, l’interazione forte è trasmessa attraverso i Gluoni che sono particelle elementari di massa praticamente nulla e privi di carica elettrica.
I Gluoni sono dunque i “mediatori” dell’interazione forte ed il loro nome proviene dall’inglese “glue” che vuol dire colla.
I mediatori dell’interazione elettromagnetica sono invece i Fotoni, mentre quelli dell’interazione debole sono i Bosoni W e Z. Per quanto riguarda la interazione gravitazionale, il suo mediatore, chiamato gravitone, seppur previsto teoricamente, non è stato ancora osservato.
Queste di cui abbiamo parlato, sono solo alcune delle particelle subatomiche. Qualcuno parla di uno zoo di particelle, per cui non è facile una classificazione.
Una prima suddivisione si può fare tra le particelle elementari e quelle composte.
Le principali particelle elementari sono i sei tipi di Quark, l’Elettrone, il Gluone, tre tipi di Neutrini, il Muone, il Tauone, il Fotone, i Bosoni W e Z e l’ipotetico Gravitone.
Le principali particelle composte sono il Protone, il Neutrone, i Tetraquark ed i Pentaquark (formati rispettivamente da 4 e 5 Quark, sempre tenuti insieme dai gluoni), gli Iperoni (formati da 3 Quark diversi da quelli che formano Protoni e neutroni) ed i Mesoni formati da un Quark ed un Antiquark (come tutte le particelle subatomiche, anche i Quark hanno la loro antiparticella di massa uguale e carica elettrica opposta).
Piuttosto che soffermarci sulla descrizione dei singoli tipi di particelle subatomiche, vogliamo invece accennare ad una proprietà denominata “dualismo Onda – Particella”, per le sue interessanti conseguenze, anche sul piano Filosofico.
La questione è molto semplice: in alcuni esperimenti le particelle elementari si comportato come particelle materiali, ma in altri esperimenti si comportano come onde, cioè hanno una natura che, all’osservatore, si presenta talvolta come corpuscolare e talvolta come ondulatoria.
Il fatto è che noi descriviamo tramite modelli Fisico-Matematici “oggetti” che in realtà sono per noi inconoscibili, ma che, a differenza della rappresentazione illusoria della realtà che ci da il nostro cervello, rappresentano la vera realtà.
Il fenomeno è mirabilmente sintetizzato dall’equazione di De Broglie: ad ogni particella di massa m, che si muova alla velocità v, è associata una lunghezza d’onda L, data dall’equazione:
L  =  h/(mv)
In questa equazione h è la costante di Planck [6,62606896(33) x 10^(-34)] che, come la velocità della luce, è una delle costanti fondamentali della Fisica.

 

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