Struttura della materia
Tutta la realtà fisica si presenta come energia o materia(e antimateria)
la energia e la materia sono trasmutabili secondo la relazione E=m*c^2
la materia che forma tutti i corpi
è costituita fondamentalmente da tre particelle sempre
identiche come natura in tutti i corpi:
protone(con massa 1 e carica positiva +1)
elettrone(con massa trascurabile e carica negativa -1)
neutrone(con massa 1 e senza carica)
protoni e neutroni sono formati da 3 quark (u up,d down)
u
u
d
d
protone
neutrone
d
u
la combinazione delle tre particelle in diverse
proporzioni origina gli atomi(92 diversi tipi di atomi:elementi chimici)
che si differenziano per il diverso numero di protoni(=elettroni)
da 1 a 92 il numero di protoni(o elettroni) è tipico per ogni diverso elemento
e si definisce numero atomico Z
ogni atomo possiede
un nucleo(protoni+neutroni) e un perinucleo con elettroni
disposti secondo particolari configurazioni energetiche
elementi identici(stesso Z) possono differire per il numero di neutroni
presenti nel nucleo(isotopi):il numero di protoni e
di neutroni si definisce numero di massa A
isotopi
Z=2 A 3
Z2,A4
Z1,A2
atomi uguali o diversi
si uniscono mediante legami di vario tipo
(ionico, covalente omopolare, covalente polare,dativo)
e formano le molecole (innumerevoli)
le molecole si uniscono mediante particolari
forze intermolecolari
e formano i corpi nei diversi stati fisici(solido,liquido,aeriforme)
le molecole si uniscono mediante particolari forze intermolecolari
e formano i corpi nei diversi stati fisici(solido,liquido,aeriforme)
Energia e materia(e antimateria)
tre tipi di particelle :
protoni,elettroni,neutroni
92 tipi di atomi,elementi chimici(protoni,elettroni,neutroni)
infiniti tipi di molecole(atomi+atomi+atomi..)
infiniti tipi di corpi(molecole+molecole+molecole..)
Gli innumerevoli tipi di molecole presenti nella realtà
si possono suddividere in grandi categorie che ne permettono
uno studio più completo e semplificato
(schema esemplificativo molto ridotto..)
molecole inorganiche(contengono tutti gli elementi,-Carbonio)
ossidi,idrossidi,idruri,acidi,sali
molecole organiche(contengono sempre carbonio)
idrocarburi,alcoli,eteri,aldeidi,chetoni,acidi,esteri, ammine,
ammidi,glucidi,lipidi,protidi,vitamine,ormoni, acidi nucleici...
Le particelle fondamentali,indivisibili ulteriormente ? ,sono 12
suddivise in famiglie:leptoni e quark
leptoni(6):elettrone,muone,tauone,neutrini elettronico,muonico,tauonico
quark(6) :up,down,strange,charm,top,bottom
altre particelle(200 circa elementari..) derivano dalla combinazione dei
quark (es.protoni,neutroni,mesoni,lambda,sigma..)
Le interazioni o forze fondamentali che interessano la materia nelle
sue diverse componenti sono mediate da altre particelle(messaggeri):
interazione
elettromagnetica
debole
forte
gravitazionale
particelle
fotone
bosone
gluone
gravitone?
particelle interessate
leptoni
leptoni
quark, adroni
Le diverse interazioni permettono una suddivisione delle particelle in:
adroni
(interazione forte):
barioni
(quark)
protone,neutrone
mesoni
(quark e antiquark)
pione,kaone
leptoni
(interazione elettrodebole)
nota per il calcolo delle energie in Gigaelettronvolt(GeV)
si trasforma la massa a riposo della particella in energia usando
la formula E=m*c^2
massa in grammi*velocità della luce al quadrato in cm^2/sec^2 fornisce
energia in erg:sapendo che 1 eV = 1,6*10^(-12)erg si trasformano gli
erg in eV e questi in GeV
esempio per elettrone:m=9.10^(-28g)
9.10^(-28)g*9.10^20(cm/sec)^2 = 81*10^(-8)erg--->
---> 81*10^(-8)erg/1,6*10^(-12)erg/eV= 500.000 eV = 0.5 MeV
esempio per protone(neutrone):m=1,6*10^(-24)g-->0.9 Gev
nota:per i quark la massa in Gev viene calcolata in funzione di
valori ricavati da analisi spettrale....
E = K T energia e temperatura assoluta (Kelvin) sono proporzionali
m * c^2 = K * T …. m = K * T / c^2 …m = K’ T
la T indica il valore necessario per ottenere particella di massa m
Come, dove, quando sono comparsi protoni, neutroni, elettroni, atomi ?
Dove si trova l’antimateria creata con la materia in origine ?