Particella subatomica
Una particella subatomica è una particella più piccola di un atomo. Ciò significa che è molto, molto piccola. Come gli atomi e le molecole, una particella subatomica è troppo piccola per essere vista ad occhio nudo. È anche molto interessante per gli scienziati che cercano di capire meglio gli atomi. Le particelle subatomiche comunemente studiate sono le principali che formano gli atomi: protoni, neutroni ed elettroni. Lo studio delle particelle subatomiche è chiamato fisica delle particelle.
Queste particelle sono spesso tenute insieme all'interno di un atomo da una delle quattro forze fondamentali (gravità, forza elettromagnetica, forza forte o forza debole). Al di fuori dell'atomo le particelle si muovono spesso molto, molto rapidamente - vicino alla velocità della luce che è molto, molto veloce (circa 300.000 chilometri al secondo).
Le particelle subatomiche sono divise in due gruppi, i Barioni e i Leptoni.
I baroni sono fatti di quark, mentre i Leptoni sono considerati tra le particelle più piccole, chiamate particelle elementari. I baroni hanno un dato numero di barone. Nelle reazioni, il numero di barone deve essere conservato, il che significa che sia il lato iniziale che quello finale di una reazione devono avere lo stesso numero di baroni. Le particelle barioniche sono costituite da una combinazione di 3 dei sei quark, che sono tra le particelle più piccole. I sei tipi di quark sono alti, bassi (che costituiscono protoni e neutroni), strani, affascinanti, alti e bassi.
I leptoni sono generalmente molto più piccoli dei barboncini. Questa categoria comprende elettroni, muoni, toro e neutrini. I leptoni non sono costituiti da quark e non sono divisibili.
Per ognuno di questi tipi esiste anche un'antiparticella. Le antiparticelle hanno la stessa massa delle loro controparti normali, tranne che hanno la carica elettrica opposta. L'antimateria e la materia non possono esistere l'una vicino all'altra. Ogni volta che materia e antimateria si scontrano, si distruggono a vicenda con un enorme rilascio di energia equivalente a E=mc2, dove m è la massa combinata delle particelle, c è la velocità della luce, ed E è l'energia prodotta. Queste collisioni spesso avvengono in grandi acceleratori di particelle, dove l'energia può essere convertita nell'altro modo, con la stessa equazione, in materia. Questo può produrre molte particelle strane, spesso pesanti (di grande massa) che esistono solo per un breve periodo di tempo.
La maggior parte delle particelle scoperte sono create accelerando le particelle e facendole collidere contro altre, creando enormi piogge di nuove particelle subatomiche che decadono estremamente rapidamente. Tuttavia, poiché le particelle si avvicinano alla velocità della luce, le leggi della relatività speciale diventano importanti e si verifica la dilatazione del tempo. Ciò significa che il tempo passa più lentamente per la particella, e possono viaggiare (ed essere misurate) su una distanza più lunga di quanto la scienza della non relatività possa prevedere.
Domande e risposte
D: Che cos'è una particella subatomica?
R: Una particella subatomica è una particella più piccola di un atomo, che non può essere vista ad occhio nudo.
D: Quali sono le particelle subatomiche più studiate?
R: Le particelle subatomiche più studiate sono i protoni, i neutroni e gli elettroni.
D: Quali forze tengono insieme gli atomi?
R: Gli atomi sono tenuti insieme da una delle quattro forze fondamentali: gravità, forza elettromagnetica, forza forte o forza debole.
D: A che velocità si muovono le particelle subatomiche?
R: Le particelle subatomiche si muovono spesso molto rapidamente, vicino alla velocità della luce (circa 300.000 chilometri al secondo).
D: I barioni e i leptoni sono tipi diversi di particelle?
R: Sì, i barioni sono costituiti da quark, mentre i leptoni sono considerati tra le particelle più piccole, chiamate particelle elementari.
D: Le antiparticelle hanno cariche elettriche opposte rispetto alle loro controparti normali?
R: Sì, le antiparticelle hanno la stessa massa delle loro controparti normali, ma hanno una carica elettrica opposta.
D: Cosa succede quando la materia e l'antimateria si scontrano? R: Quando la materia e l'antimateria si scontrano, si distruggono a vicenda con un enorme rilascio di energia equivalente a E=mc2, dove m è la massa combinata delle particelle, c è la velocità della luce ed E è l'energia prodotta.
