Modello a quark costituenti: differenze tra le versioni

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Le motivazioni fenomenologiche che hanno portato alla nascita del modello a quark vanno ricercate nell'osservazione di famiglie [[adrone|adroniche]] di uguale [[spin]] e [[parità]], con masse uguali, entro un errore dell'ordine di qualche percento, ma differenti tra loro per [[carica elettrica]]. La famiglia composta da [[protone]] (938,3 MeV ) e [[neutrone]] (939,5 MeV ) ne è un esempio, al pari della famiglia dei [[Pione|pioni]] (con masse che variano tra i 135 e i 140 MeV ).

Immaginando di "spegnere" l'[[elettromagnetismo|interazione elettromagnetica]], si può pensare che i componenti di queste famiglie degenerino, in realtà, degenerino in una sola entità fisica. La motivazione teorica di questa degenerazione degli autostati dell'[[interazione forte]] sta in una simmetria dell'[[Operatore hamiltoniano|hamiltoniano]]; esiste cioè un gruppo di trasformazioni sugli stati che lascia invariato l'hamiltoniano responsabile della dinamica delle particelle adroniche. Questa simmetria viene chiamata [[SU(2)]] di [[isospin]] e viene appunto rotta, come abbiamo visto, dall'[[interazione elettromagnetica]].

Le famiglie di particelle sono quindi rappresentazioni irriducibili di questo gruppo: il [[nucleone]] è una rappresentazione di dimensione due, il [[pione]] di dimensione tre, la <math>\Delta</math> è, invece, la rappresentazione di dimensione quattro. È da sottolineare che sono permesse matematicamente anche altre rappresentazioni, delle quali, però, non vi è un'evidenza sperimentale che ne attesti l'esistenza in natura.

Quando si scoprirono le prime [[carica di stranezza|particelle strane]] si notò che, insieme alle altre già note, potevano essere raggruppate in multipletti, di diverse dimensioni, caratterizzati da isospin e stranezza (vedi Figura 1).