HomePublic engagementActivities for SchoolsParticle Physics for youWhat is Particle Physics?Atomi e particelleAtomi e particelle

La fisica delle particelle è un viaggio nel cuore della materia.

Tutto nell’universo, dalle stelle ai pianeti, fino a te e alla sedia su cui sei seduto, è fatto degli stessi mattoni fondamentali: le particelle di materia. Alcune particelle sono state viste per l’ultima volta solo un miliardesimo di secondo dopo il Big Bang. Altre formano la maggior parte della materia che ci circonda oggi.

La fisica delle particelle studia questi piccolissimi blocchi di particelle e scopre come interagiscono per far sì che l’universo abbia l’aspetto e il comportamento che ha.

Quanto è piccolo?

Molto piccolo…

Pensate alla larghezza di un capello umano, una delle cose più piccole che possiamo vedere – venti di loro messi uno accanto all’altro si adattano a un millimetro.

Se usiamo un microscopio per guardare dentro un capello vediamo le cellule, che sono formate da molecole. Ogni molecola è formata da un insieme di atomi. Sappiamo che tutto è formato da vari tipi di atomi e che gli atomi sono molto piccoli – se ne possono inserire centomila in un capello umano.

Ma la fisica delle particelle non si ferma qui – possiamo vedere proprio dentro l’atomo.

Vediamo che gli atomi sono formati da un nucleo, diecimila volte più piccolo dell’atomo, circondato da una nuvola di elettroni. Il nucleo è un insieme di particelle chiamate protoni e neutroni. E all’interno dei protoni e dei neutroni troviamo particelle chiamate quark. I quark sono così piccoli che non siamo ancora stati in grado di misurare quanto sono grandi – sappiamo solo che sono almeno diecimila volte più piccoli del nucleo. Sono così piccoli che li trattiamo come puntini matematici nelle nostre teorie.

Scendere di scala da una persona a una particella fondamentale come un quark o un elettrone è come ridurre il diametro di tutta la terra alla dimensione di una moneta da 5p. E poi rimpicciolire di nuovo i 5p della stessa quantità. Questo è ciò che intendiamo per veramente piccolo.

Come facciamo la fisica delle particelle?

Creiamo le condizioni subito dopo il Big Bang, quando le particelle vagavano liberamente nell’Universo. Lo facciamo con potenti acceleratori di particelle che accelerano le particelle vicino alla velocità della luce e le schiacciano insieme. I fisici delle particelle osservano poi cosa succede nelle collisioni ad alta energia.

La fisica delle particelle è un po’ come cercare di scoprire come funziona un orologio mettendo insieme due costosissimi orologi svizzeri e poi imparare a ricostruirli da tutti i pezzi di vetro, gli ingranaggi e le molle. Al posto degli orologi svizzeri noi usiamo particelle così piccole che se ne potrebbero mettere circa diecimila milioni sul quadrante di un orologio, e nonostante le loro piccole dimensioni, le collisioni tra queste particelle hanno la stessa energia di un grande aereo che decolla!

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *