I tipi di particelle elementari

In fisica esistono tre famiglie di particelle elementari: gli adroni, i leptoni e i mediatori.

Nota. Le ultime due categorie di particelle ( letoni e mediatrici ) sono anche particelle fondamentali perché non sono ulteriormente divisibili.

Adroni

Nella categoria degli adroni sono classificate le particelle elementari più grandi e massive. Alcuni esempi tipici sono il protone e il neutrone.

Si tratta di particelle subatomiche che interagiscono con la forza dell'interazione forte.

un esempio di adrone

Non sono particelle fondamentali perché sono composte da quark. Due o tre quark a seconda del tipo di particella.

Inoltre, ogni particella classificata negli adroni ha un'equivalente antiparticella.

un esempio di antiparticella negli adroni

Gli adroni sono a loro volta suddivisi in due categorie: i mesoni e i barioni.

A] Mesoni

Sono stati chiamati mesoni perché hanno una massa intermedia tra il protone e l'elettrone.

I mesoni sono particelle più leggere della famiglia e sono composte soltanto da due quark. In particolar modo, da un quark e da un antiquark.

un esempio di mesone

Nota. Nella coppia di quark di un mesone l'antiquark non necessariamente è dello stesso tipo del quark.

Nella categoria dei mesoni sono classificate le seguenti particelle;

  1. Pione
  2. Kaone
  3. Eta

lista dei mesoni

B] Barioni

I barioni sono le particelle più pesanti. A questa sottoclasse sono inclusi anche i nucleoni, il protone e il neutrone.

I barioni sono particelle composte da tre quark.

un esempio di adrone

In questa categoria sono classificati le seguenti particelle subatomiche elementari:

  1. Protone
  2. Neutrone
  3. Lambda
  4. Sigma
  5. Xi

elenco di barioni

Leptoni

I leptoni sono particelle più piccole e con una massa minima o quasi nulla. Queste particelle interagiscono tramite l'interazione debole e l'interazione elettromagnetica.

un esempio di leptone

Si tratta di particelle fondamentali perché non sono composte da quark e sono entità fisiche indivisibili. Come si può notare, non sono composte da quark al loro interno. O perlomeno, finora non si conoscono.

lista dei leptoni

Ogni particella appartenente ai leptoni ha un'equivalente antiparticella di antimateria.

un esempio di antiparticella dei leptoni: l'elettrone e il positrone

Nella classe dei leptoni sono catalogate le seguenti particelle elementari.

  1. Elettrone
  2. Neutrino
  3. Muone
  4. Tauone

Particelle mediatrici

Queste particelle sono molto più piccole rispetto agli adroni e ai leptoni.

La categoria dei mediatori comprende tutte le particelle che sono considerate mediatrici con le forze di interazione. Sono anche dette particelle portatrici o vettori di forza.

Nota. Secondo una teoria fisica, le quattro interazioni fondamentali della fisica ( nucleare forte, nucleare debole, elettromagnetica e gravitazionale ) sono realizzate tramite lo scambio di alcune particelle dedicate o portatrici.

Ad esempio, il gluone è la particella mediatrice dell'interazione nucleare forte che tiene uniti i quark e i nucleoni.

esempio di particella mediatrice dell'interazione nucleare forte

Il bosone, invece, è la particella mediatrice dell'interazione nucleare debole che consente a un neutrone di trasformarsi in protone nel processo di decadimento radioattivo beta, ed emettere un elettrone e un antineutrino. E viceversa.

esempio di interazione nucleare debole

I mediatori sono particelle fondamentali perché sono indivisibili in quanto non sono composte da quark. Inoltre, a differenza degli adroni e dei leptoni, le particelle mediatrici non hanno un'equivalente antiparticella.

elenco delle particelle fondamentali mediatrici

Le quattro interazioni fondamentali e i vettori di forza

Le particelle appartenenti alla categoria dei mediatori ( o particelle mediatrici ) sono le seguenti:

  1. Fotone. E' il mediatore dell'interazione elettromagnetica.
  2. Gluone. E' il mediatore dell'interazione nucleare forte.
  3. Bosone. E' il mediatore dell'interazione nucleare debole.
  4. Gravitone. E' il mediatore teorico dell'interazione gravitazionale.


 
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