LE PARTICELLE
ELEMENTARI
Introduzione alla
fisica subatomica
Le particelle elementari
Brescia, 13.5.2013
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Cosa sono le particelle elementari?
Sono i mattoni dell’universo, le più piccole parti in cui si può
suddividere la materia
Trovare gli elementi basilari del mondo è un obiettivo
appassionante, ma non ancora completamente raggiunto
Elementare significa indivisibile: in realtà le particelle
elementari sono 12, ne esistono poi di composte molte di
più
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CENNI STORICI
 Scomporre la materia nelle minime parti è un sogno di
tanti scienziati
 Solo dal ‘900 in poi si possiedono strumenti che possano
vedere nel dettaglio le particelle
 Le prime particelle sono chiamate alfa, beta, gamma, x:
poco si sa sulla loro natura
 Nel giro di 30/40 anni si scoprono centinaia di particelle
con le nuove tecnologie
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I RIVELATORI DI PARTICELLE
 Camere a nebbia e a bolle
 Dagli anno ’50 gli acceleratori e i calorimetri
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IL MODELLO STANDARD
Un secolo circa di ricerche effettuate con le tecniche più
varie ci ha portato ad avere una conoscenza
avanzata della struttura della materia.
Il modello che riassume queste scoperte si chiama
MODELLO STANDARD (circa 1968)
•
•
•
•

4 forze fondamentali
12 particelle “puntiformi” fondamentali
6 quarks + 6 leptoni
4 particelle mediatrici delle forze
Higgs
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IL MODELLO STANDARD
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IL MODELLO STANDARD
Esistono poi altre particelle che sono composte da
quelle elementari: protoni, neutroni, mesoni, pioni,
Kaoni, …
Sono tutte instabili tranne:
protone, elettrone, neutrino
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LE QUESTIONI APERTE
La gravità: risolta con la scoperta del
bosone di Higgs (CERN, 2012)
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LE QUESTIONI APERTE
Anche noi siamo fatti di materia oscura?
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Lo STUDIO delle PARTICELLE
Studiando le particelle ci si è subito accorti che
non si comportano come comuni corpuscoli,
quindi le leggi classiche (Newton per esempio)
non sono sufficienti.
Gli effetti più importanti sono
 Relatività di spazio e tempo (cfr tempi di
decadimento)
 Equivalenza massa energia (E = mc2) (quanto
pesi?)
 Indeterminazione e probabilità (principio di
Heisenberg)
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INFN
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Per approfondire
Nell’infinitamente piccolo c’è ancora molto da
scoprire: la sfida è appassionante e non ci resta
che iniziarla!
Buon lavoro, prof. Federico Andreoletti
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