Particelle elementari

Presentazione sul tema: "Particelle elementari"— Transcript della presentazione:

1 Particelle elementari

2 MATERIA

3 MOLECOLA

4 ATOMO

5 PROTONE NEUTRONE NUCLEO scoperto da Eugene Goldstein (1885) - Germania
scoperto da James Chadwick (1932) – Inghilterra NUCLEO

6 ELETTRONE teorizzata l’esistenza da George Johnstone Stoney (1874) Irlanda scoperto da Joseph John Thomson (1897) - Gran Bretagna

7 scoperta da ricercatori di SLAC (~1968) - USA
QUARK teorizzata l’esistenza da Murray Gell-Mann (1964) - USA e da George Zweig (1964) – USA scoperta da ricercatori di SLAC (~1968) - USA

8 I quark sono delle particelle subatomiche
Il nome "quark" è stato suggerito da Murray Gell-Mann, come riferisce lui stesso, da un termine privo di significato di un passo del romanzo “Finnegans Wake” di James Joyce, che egli stava leggendo al tempo della scoperta: Three quarks for Muster Mark! Sure he has not got much of a bark And sure any he has it's all beside the mark. Ulteriori dettagli  vengono dati da Gell-Mann nel suo libro ”The Quark and the Jaguar, Adventures in the Simple and the Complex”. I quark sono delle particelle subatomiche

9 sono un protone I quark non stanno da soli La combinazione di quark forma gli adroni Protoni e neutroni sono adroni Nel protone ci sono: 2 quark up di carica +2/3 1 quark down di carica-1/3 3 gluoni che tengono insieme i quark  ( infatti la carica del protone è +2/3+2/3-1/3=+1 ). Nel neutrone ci sono: 2 quark down 1 quark up 3 gluoni che tengono insieme i quark ( ma la carica del neutrone è -1/3-1/3+2/3=0 ).

10 Conosciute…si ritiene Si, ma non accontentiamoci !
L'elettrone è una particella subatomica con carica elettrica negativa che, non essendo composta da altre particelle conosciute, si ritiene essere una particella elementare. Appartenente alla prima generazione della famiglia dei leptoni, è soggetto a interazione gravitazionale, elettromagnetica e nucleare debole. Si, ma non accontentiamoci !

11 QUARK I quark, che combinati tra loro costituiscono protoni, neutroni e altre particelle meno comuni, sono delle particelle elementari, al pari degli elettroni, costituite da cariche elettriche. Sono caratterizzati da due proprietà principali: la prima è il “sapore” e ne esistono sei tipi diversi, ognuno corrispondente a una diversa massa e carica elettrica (up and down, charm e strange, top e bottom). Il protone, per esempio, è formato da due quark up e un quark down mentre un quark up e due down costituiscono la struttura interna del neutrone; la seconda è il “colore” ; i quark, infatti, non si combinano a caso tra loro, ma seguendo regole precise determinate dalla teoria della “cromodinamica quantistica”. Queste prevedono che i quark abbiano quindi una carica di colore, proprietà che non ha niente a che fare con i colori reali ma che può comunque assumere i “valori” rosso, blu o verde, o i corrispondenti ma opposti antirosso, antiblu e antiverde (che alcuni chiamano ciano, magenta e giallo). Tutte le miscele di quark devono avere una carica di colore nulla, risultato che si può ottenere o mescolando tre quark con i tre diversi colori, come nel caso di protoni e neutroni, o unendo un quark e un antiquark, come nei mesoni.

12 L’acceleratore di particelle Lhc, nei pressi di Ginevara, è famoso per la scoperta del bosone di Higgs. Ma l’immensa cattedrale della scienza è una struttura indispensabile alla fisica moderna, perché vi si possono svolgere esperimenti e osservazioni impossibili fino a pochi anni fa. L’esperimento Large Hadron Collider beauty ha infatti confermato l’esistenza di una particella strana o, come dicono i fisici, esotica, con una struttura mai vista prima. È un adrone, appartiene cioè a famiglia di particelle, come protoni o neutroni, normalmente composti da tre quark, o da un quark e un antiquark. Intuita qualche anno fa da un esperimento giapponese, ma confermata in questi giorni, l’adrone chiamato Z(4430) è composto invece da quattro quark. La particella va contro il modello di Gell-Mann e Zweig, e dimostra che la fisica, e soprattutto l’LHC, hanno ancora molte sorprese in serbo.

13

14 …quante sono le particelle subatomiche?
Si ma…