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LA MATERIA NEL

MODELLO STANDARD


 

Secondo la teoria quantistica relativistica (QFT), la materia è costituita da particelle di materia a spin semintero dette fermioni, che interagiscono per mezzo di quattro forze fondamentali (forza gravitazionale, forza elettromagnetica, forza debole e forza forte) , mediante lo scambio di altri tipi di particelle di campo a spin intero dette bosoni :

Nel Modello standard i fermioni principali sono raggruppati in tre famiglie, in ciascuna delle quali compaiono solo alcuni tipi di quark e di leptoni) :

prima famiglia ® composta dai quark e dai leptoni di massa minore, contiene i due quark up e down, l'elettrone, il suo neutrino, e le relative antiparticelle;

seconda famiglia ® contiene i quark charm e strange, il muone e il neutrino muonico, con le rispettive antiparticelle, tutti elementi non presenti nella materia ordinaria, ma ottenuti mediante reazioni indotte nei più potenti acceleratori di particelle;

terza famiglia ® contiene i quark top e bottom, la particella tau e il neutrino tauonico, con le rispettive antiparticelle, anch’essi elementi non appartenenti alla materia ordinaria.

I bosoni si suddividono invece in quattro categorie :

prima categoria ® gli 8 gluoni che mediano l'interazione nucleare forte studiata nella teoria della cromodinamica quantistica (QCD);

seconda categoria ® il gravitone, che i fisici ritengono responsabile della mediazione della forza gravitazionale, sebbene la sua esistenza non sia stata ancora confermata sperimentalmente;

terza categoria ® i fotoni, che mediano l'interazione elettromagnetica;

quarta categoria ® le particelle W e Z che trasportano la forza nucleare debole, della quale, insieme alla forza elettromagnetica, si occupa la teoria elettrodebole, che richiede l’introduzione dell’ipotesi della particella di Higgs, ossia il bosone mediatore di tale interazione.



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