La Fisica delle Particelle Elementari

G. Mazzitelli - Frascati Scienza Laboratori Nazionali di Frascati (LNF)

dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN)

giovannimazzitelli.wordpress.com

astro

fisic

a

biol

ogia

fisic

a nu

clea

re

fisic

a su

b-nu

clea

re

cosm

olog

ia

chim

ica

la storia dell’universo

le leggi della meccanica quantistica “non descrivono cosa succede a un sistema fisico, ma come un sistema fisico viene

percepito da un’altro sistema fisico” C. Rovelli, Sette Brevi lezioni di Fisica

La non universalità del Tempo e la curvatura dello Spazio

Le Onde Gravitazionali

1) osservare…

cosmologia

sub-nucleare nucleare chimica - biologiafisica della terra

astrofisica e astronomia

sono un uomo!!!

lamina d’oro

Particelle α 2 p + 2 n

l’atomo di Rutherford

2) classificareSCIENZE NATURALI:

I libri sono oggetti complessi: guardiamoci dentro

La Natura e’ complessa:“guardiamoci dentro”

Per soggetto: storia, chimica, favola,… fisica

Astronomia

Per dimensione: spessi, sottili, alti, bassi,….

Zoologia

Per colore: rossi, gialli, verdi,…

Botanica

…classificazione

Capitoli…

Paragrafi…

Chimica

Biologia

classificare il modo nucleare

Frasi…

Foglio d’oroLa materia e’ composta di:

Protoni (p), Neutroni(n) ed Elettroni (e)

Solo 3 particelle elementari?

Σ− Σ0

K-K0 π±

π 0K+

νe

νµp

n Λ

ρ

e

µ±

Σ+

Ξ−

K0

DOVE E’ FINITO L’ORDINE ?!?!?

τ±

Particelle α 2 p + 2 n

L’atomo

le particelle elementari

n p

Σ− Σ+

Ξ- Ξ0

Σ0 Λ

Δ− Δ0 Δ+ Δ++

Σ∗− Σ∗0 Σ∗+

Ξ∗− Ξ∗0

Ω−

π− π+π0η

K0 K+

K- K0

S = +1

S = 0

S = -1

S = 0

S = -1

S = -2

S = -3

Q = +1

Q = -1

Q = 0

Q = -1

Q = 0

Q = +1

Q = +2

Un’altra “tavola periodica”....

Parole

3) ESPERIMENTI+

4) MODELLI/TEORIE

Particelle elementari: c,d,e,g,…,s,t,u,W,Z

Ancora più elementare,Ancora più piccolo…

Lettere: a,A,b,B,c,C,d,D,…,w,W,z,Z

BC

Z0/1 la super particella!Bit

fine della storia?fine della storia!

u u

d

p: uud

u s

d

Λ: uds

il modello standard

Bosonedi Higgs

Mei

dato

ri d

i For

ze

Z bosone

W bosone

γfotone

ggluone

Famiglie di materia

τ tau

νττ-neutrino

bbottom

ttop

III

µmuone

νµµ-neutrino

sstrange

ccharm

II

eelettrone

νee-neutrino

ddown

upu

I

Lept

oni

Qua

rks

fermioni bosoni

Gravità

il fantasma

dell’opera

La Teoria dei Campi “non importa cosa interagisce ma come interagisce”

Campi, Forze, Simmetrie e Costanti

le quattro forze fondamentali

Forza Intensità relativa

Debole 1029 Decadimenti: n→p e- n

Elettromagnetica 1040 Tiene insieme gli atomi

Forte 1043 Tiene insieme i nuclei

Gravitazionale 1 Vi tiene seduti sulle sedie

L’atomo, l’indivisibile

?

Il nostro e’ l’unico universo o ce ne

sono altri?

perché le costanti della natura sono

così precise? ci sono costituenti più

piccoli dei quark e leptoni?

perché non riusciamo a trovare un modello che includa la gravità?

perché i neutrini non hanno i loro

simmetrici come le altre particelle del

Modello Standard? …

cosa sono quelle forze (energia e materia) oscure

che costituiscono il 96% del nostro universo?