Protone animato

Introduzione: Si pensa che il protone sia in realta’ formato da tre particelle chiamate quark.Queste 3 particelle sono tenute insieme da una delle 4 forze fondamentali: la forza forte. Nel disegno animato vedrete come si pensa che questa forza tenga insieme le tre particelle.

Cose da fare: Guarda l’animazione e nota come lo scambio di altre particelle (dette gluoni) tiene uniti i 3 quark del protone . Di che colore sono i gluoni? E i quark?

Cosa succede: Si pensa che tutta la materia sia composta da 3 famiglie di quark e 3 famiglie di leptoni. In particolare la prima famiglia coi quark u,d e i leptoni elettrone e neutrino permettono di spiegare tutta la materia ordinaria sulla Terra. Il protone e’ formato,per esempio, da tre quark uud. I tre quark si comportano come se possedessero una quantita’ chiamata colore. I gluoni possono cambiare il colore di un quark che li emette o li assorbe. Ma tranne nel brevissimo tempo in cui i gluoni vengono scambiati,il colore totale del protone deve essere “zero” ovvero bianco.
Cioe’ il protone e’ una combinazione neutra di 3 quark colorati. Tutte le 4 forze fondamentali possono essere pensate come dovute allo scambio di particelle che trasmettono la forza tra particelle dotate della carica relativa a quella forza. Ad esempio, nella forza elettromagnetica, abbiamo la normale carica elettrica al posto della carica di colore e il fotone invece dei gluoni. Se avete difficolta’ a pensare alle forze in questo modo, immaginate due persone che interagiscono lanciandosi una palla che passa dall’una all’altra in continuazione.
I quark non sono stati mai “visti” direttamente, ma una teoria chiamata cromodinamica quantistica riesce a descrivere il protone con l’aiuto dei quark ed anche a spiegare perche’ non si riesce a vederli da soli.
Se volete avere un’idea di come mai siamo cosi’ sicuri che i quark esistano, guardate questo documento: Vedere i quark.

Commenti: Se la figura animata si sovrappone al testo, provate a ridurre la dimensioni delle fonti usate .

Altri applet di fisica delle particelle

Il materiale ha come indirizzo http://bama.ua.edu/~lclavell/pages/proton.html .

Il suo autore e’ Louis J. Clavelli.

Titolo in inglese: Proton, The Charged Nucleon .

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