Concetti Chiave
- Le particelle possono essere stabili o instabili; quelle instabili si disintegrano nel tempo, mentre le stabili mantengono la loro forma indefinitamente.
- Le particelle a massa nulla, come i fotoni, possiedono energia e quantità di moto, muovendosi sempre alla velocità della luce.
- La stabilità delle particelle a massa nulla deriva dalla conservazione della massa-energia, impedendo loro di decadere in particelle più leggere.
- Tutte le particelle note o sono elettricamente neutre o possiedono una carica equivalente a quella dell'elettrone, definita come carica elementare.
- Non si conoscono processi che violano il principio di conservazione della carica elettrica, confermando la sua validità nel mondo delle particelle.
Proprietà delle particelle
La massa, la carica elettrica, lo spin, la vita media e altre proprietà che man mano introdurremo.
come abbiamo visto, esistono particelle stabili e particelle instabili, che non vivono in eterno ma che, dopo un certo tempo, si disintegrano in parte. Nel mondo delle particelle la massa a riposo è espressa in unità energie dal valore dell'energia a riposo EO, equivalente alla oltre alle particelle dotate di massa, ne esistono altre, come il fotone, con massa Sembrerebbe logico pensare che "niente massa" equivalga a "niente particella". Invece le particelle prive di massa possiedono energia e quantità di moto, e sono, nella loro essenza, relativistiche, poiché si muovono alla velocità della luca.
Quali sono le proprietà delle particelle a massa nulla?
Oltre ad avere tutte la stessa velocità, le particelle a massa nulla hanno un'altra proprietà in comune: la stabilità. Ciò discende dal fatto che, per la conservazione della massa-energia, una particella può decadere solo in un'altra di massa più piccola, e se la particella madre ha massa nulla da essa non possono nascere particelle figlie più leggere.
Tutte le particelle note o sono elettricamente neutre o, tralasciando il segno, possiedono la stessa carica e dell'elettrone, detta quanto elementare di carica. Tuttavia, come vedremo nel seguito parlando dei quark, è stata ammessa l'idea che la carica e possa essere frazionata.
Nei limiti degli errori sperimentali non si conosce alcun processo nel quale sia violato il principio di conservazione della carica elettrica.
Domande da interrogazione
- Quali sono le caratteristiche principali delle particelle a massa nulla?
- Come si relaziona la massa a riposo con le particelle?
- Qual è il principio di conservazione della carica elettrica?
Le particelle a massa nulla, come i fotoni, si muovono alla velocità della luce e possiedono energia e quantità di moto. Inoltre, sono stabili poiché non possono decadere in particelle di massa più piccola, come indicato nel testo.
La massa a riposo è espressa in unità di energia, e mentre esistono particelle con massa, quelle a massa nulla, come i fotoni, non seguono la stessa logica, mantenendo comunque proprietà energetiche e di movimento relativistico.
Il principio di conservazione della carica elettrica afferma che non esistono processi noti che violano questa legge, e tutte le particelle a massa nulla sono elettricamente neutre o possiedono la stessa carica dell'elettrone, come descritto nel testo.
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