Che cos'è la fisica delle particelle?
La fisica delle particelle è lo studio delle particelle fondamentali e delle forze che le guidano. Poiché molte delle particelle fondamentali compaiono solo durante le collisioni relativistiche negli acceleratori di particelle, colloquialmente chiamate "distruttori di atomi", la fisica delle particelle è anche conosciuta come "fisica ad alta energia". I fisici hanno sbattuto insieme particelle a velocità estreme dal 1929.
Il miglior quadro della fisica delle particelle che abbiamo oggi si chiama Modello Standard, sviluppato scrupolosamente negli anni '70. Fu una reazione allo "zoo delle particelle", un'enorme proliferazione di insolite particelle fondamentali scoperte durante gli esperimenti di fisica ad alta energia negli anni '50 e '60. Il conteggio finale delle particelle è finito intorno a 31, inclusi 24 fermioni (quark, elettroni, neutrini e loro antiparticelle), 6 bosoni (uno dei quali, il gravitone, deve ancora essere osservato) e una particella sfuggente responsabile del proprietà della massa stessa, che deve ancora osservare, il bosone di Higgs. Fondamentalmente, i fermioni formano la materia e i bosoni mediano le interazioni tra la materia. La luce proveniente dallo schermo del tuo computer è costituita da fotoni che sono bosoni. Stanno interagendo con i fermioni che formano il tuo bulbo oculare.
La maggior parte della materia che ci circonda è composta da poche particelle fondamentali: quark up, down quark ed elettroni. Ci sono anche 50 trilioni di neutrini a bassa massa che fluiscono attraverso i nostri corpi ogni secondo, passando attraverso l'intera Terra quasi come se non fosse nemmeno lì. I neutrini, il cui nome significa "piccola particella neutra", sono così elusivi che non si sapeva nemmeno che avessero una massa fino al 1998. Una delle più nuove aree dell'astronomia è conosciuta come astronomia dei neutrini, per cui il flusso di neutrini dal Sole e dalle supernove sono osservati usando enormi rivelatori.
Sebbene solo poche particelle nello zoo delle particelle costituiscano la materia che conosciamo, la fisica delle particelle ci offre una visione approfondita della struttura della realtà mostrandoci le varianti meno comuni e come si adattano insieme in una famiglia unificata. Si può dire che la fisica delle particelle sia responsabile dell'esistenza di energia nucleare, medicina nucleare e bombe nucleari. La fisica delle particelle è considerata una delle aree più rispettate della scienza perché finisce per produrre intuizioni utili ad altre aree, un po 'come la matematica.