Sul Protone: Altro che 3 Quark!

[Gaetano M.]

Ho pensato di postarlo in questa sezione perché il protone è il principale costituente del Cosmo insieme all'Elettrone: https://www.quantamagazine.org/insid...QudKOFtN9_faeU

[Red Hanuman]

Interessante. A quanto pare, più le energie sono alte e maggiormente la realtà appare sfumata in un caos di particelle che appaiono dal nulla.
Heisenberg è sempre in agguato col suo ditino...

[Morimondo]

Come si fa a bombardare un protrone?
Leggo su wikipedia che si bombarda una lastra di metallo pesante, quindi presumo che di un fascio di elettroni alcuni intercettino nuclei di atomi composti da molti protroni e neutroni.
Ci saranno un bel mucchio di scontri e forse elettroni su diversi protroni e neutroni dello stesso atomo, quindi ne deve uscire un gran casino come si fa a riferire il tutto a un singolo protrone?

[Red Hanuman]

Infatti, non lo si riferisce ad un singolo protone. Di solito, si spara un fascio di particelle molto collimato su un bersaglio piccolo, e si studiano statisticamente le collisioni in termini di prodotti e traiettorie.

[Morimondo]

Approfitto del post anche se la mia domanda è poco attinente.
Il protone è, o forse dovrei dire era, formato da 3 quarks e viene sempre raffigurato come una sfera ma, può assumere diverse forme da allungata a addirittura a ciambella e naturalmete sferica.
Mi chiedo come sia possibile assumere queste forme così diverse a meno che i tre quarks non si compenetrino in qualche modo tra loro.

[Red Hanuman]

Il punto è che i tre quarks rappresentano una parte minima del protone. La parte del leone la fa l'energia dell'interazione forte che li tiene uniti.
Di fatto, i tre quarks sono la parte più piccola della massa del protone (o, che è lo stesso, della sua energia), e l'interno del protone ribolle di particelle virtuali.
In una configurazione come questa, è normale pensare che la forma del protone dipenda più dalle interazioni tra le varie particelle (e dai limiti determinati da queste interazioni) che non dalle varie particelle presenti.

[mario26c]

Approfitto del post anche se la mia domanda è poco attinente.
Il protone è, o forse dovrei dire era, formato da 3 quarks e viene sempre raffigurato come una sfera ma, può assumere diverse forme da allungata a addirittura a ciambella e naturalmete sferica.
Mi chiedo come sia possibile assumere queste forme così diverse a meno che i tre quarks non si compenetrino in qualche modo tra loro.

Ciao! Quando si parla di particelle purtroppo parlare di forma non ha troppo senso. In meccanica quantistica classica le particelle vengono descritte da una funzione d'onda che descrive la probabilità di trovare quella determinata particella in una certa posizione dello spazio. Diciamo che quando le particelle vengono rappresentate come sfere tipicamente o si sta semplificando o semplicemente si indica la zona di spazio in cui c'è una certa probabilità di trovare quella particella. Pensa ad esempio agli elettroni intorno ai nuclei degli atomi, il modo più corretto di descriverli è sotto forma di orbitali, che possono avere varie forme in base alla loro energia (e che descrivono le zone con maggiore probabilità di rivelare la presenza di un elettrone quando si fa una misura). La questione della forma delle particelle diventa ancora più complessa quando si introduce il concetto di campo... Diciamo che la questione dell'impenetrabilità, della forma o dimensione di una particella non è un concetto così immediato. Ci può stare quindi che alcune cose risultino "strane", a maggior ragione se si parla di particelle interagenti.
Spero di essere stato chiaro, buona serara

[mario26c]

P. S.
Ovviamente mi riferivo alle particelle elementari (come i quark di cui è composto un protone). La questione della "forma" del protone di conseguenza risente degli stessi problemi che si incontrano nel definire la forma delle particelle di cui è costituito.

[Gaetano M.]

@Red Hanuman Una curiosità (spero non troppo stupida): L'antimateria che manca si trova, però, in un sacco di situazioni. Nei protoni, per esempio, queste collassali particelle, ne pioni ecc. Questo non può spiegare in parte l'antimateria che non si trova? Non c'è in proprio ma contribuisce alla materia come la vediamo.

[mario26c]

Ciao, guarda in realtà i protoni e i neutroni sono costituiti da quark, non anti-quark (in particolare il protone da 2 quark up e un quark down mentre il neutrone da 1 quark up e 2 quark down). Poi abbiamo gli elettroni (che sono anche loro particelle, non antiparticelle) e di fatto già così hai che tutti gli atomi (principali costituenti della materia barionica dell'Universo) sono costituiti (e costituiscono) la "materia". I fotoni non hanno il corrispettivo anti-fotone....e di fatto la maggior parte della materia visibile nell'Universo (pianeti, stelle, gas, galassie ecc.) la abbiamo elencata. Poi certo gli antineutrini e altre anti-particelle vengono prodotti ad esempio nelle reazioni nucleari all'interno delle stelle e nella nostra atmosfera quando siamo colpiti dai raggi cosmici, ma come puoi ben vedere la maggior parte della materia visibile è fatta da particelle, non anti-particelle. Poi potremmo considerare la materia oscura la cui origine è ancora sconosciuta ma quello è un altro paio di maniche.
Spero di essere stato chiaro