Vorrei capire, spiegato in termini non troppo tecnici la differenza tra le varie particelle elettroni , positroni, neutrini quark, antiquark, fotoni, leptoni, muoni, gravitoni etc. etc.

Le particelle elementari si
possono classificare secondo diversi schemi.

Se prendiamo in considerazione
quelle “veramente” elementari, che cioe’, per quanto se ne sa fino ad
oggi, non sembrano costitutite a loro volta da “mattoni” ancora piu’ fondamentali,
possiamo operare la seguente suddivisione:

  • Quark, che sono soggetti
    all’interazione forte ed elettomagnetica

  • Leptoni, che sono
    soggetti all’interazione debole ed elettromagnetica (tranne i neutrini,
    che non hanno carica elettrica)

  • Bosoni vettori, che
    sono le particelle portatrici di forza.

Le particelle composte da piu’
quark sono dette adroni, e si suddividono a loro volta in barioni
, composti da tre quark, come il protone e il neutrone, e mesoni,
composti da un quark ed un antiquark, come il pione , il kaone, etc..

All’interno delle prime due
famiglie esistono tre generazioni. La materia ordinaria e’ composta di
protoni e neutroni (che formano il nucleo degli atomi e sono composti
di quark di prima generazione) e elettroni: tutte particelle di prima
generazione. Le particelle di generazione piu’ alta si formano in genere
ad energie piu’ elevate, come negli acceleratori di particelle (tranne
il muone, che e’ abbondante nei raggi cosmici che ci attraversano in questo
momento).



Per i quark la prima generazione
e’ formata da up (u) e down (d), la seconda da charm (c) e strange (s)
la terza da top (t) e bottom (d), dove il primo dei due ha sempre carica
2/3 e il secondo -1/3.

Per i leptoni, la prima generazione
vede elettrone (e) e neutrino dell’elettrone (n e
), muone (m ) e neutrino del muone (n m ), tau (t ) e neutrino
del tau (n t ).

I portatori di campo sono invece
il fotone (g ) per il campo elettromagnetico,
i bosoni W+ , W e Z0 per la forza debole
, il gluone (g) (che esiste in otto varieta’) per la forza forte , ed
il gravitone, di cui non c’e’ evidenza sperimentale, per la gravita’.

Quark e leptoni hanno poi ognuna
la loro antiparticella, ovvero la particella che si ottiene “invertendo”
le cariche . Cosi’ l’elettrone, che ha carica elettrica -1, ha come antiparticella
l’antielettrone , anche detto positrone, con carica +1, al quark
up corrisponde l’anti-up (), con carica -2/3, etc. Lo stesso accade con gli
adroni: al protone, che e’ composto dei quark uud , corrisponde l’antiprotone
, composto da , con carica totale -1.



Quanto detto costituisce la
nostra conoscenza sulla materia secondo il modello standard, ovvero la
teoria che fino ad oggi ha funzionato meglio nel descrivere il mondo delle
interazioni microscopiche.



Le principali caratterisitiche
delle particelle (massa carica) e delle forze sono riportate nella tabella
a questo indirizzo.

Bibliografia:
vedi ad esempio i siti del Fermilab e del
Cern
e
particleadventure