quello che tu con disprezzo chiami metodo astratto incapace di descrivere il mondo reale è quello che ti permette in questo stesso istante di pigiare i bottoni della tua tastiera, convogliare un alternanza di realissimi segnali elettrici descritti da un’astrattissima teoria attraverso una realissima serie di dispositivi il cui funzionamento è descritto da un’altrettanto astrattisima serie di teorie, e di diffondere il tuo pensiero fino a qui. Che ti piaccia o meno funziona piuttosto bene.

E il metodo che usiamo per ipotizzare come evolve l’universo o come interagiscano i suoi componenti è lo stesso che usiamo con successo da Galileo in poi per tutto il resto. Puoi fingere di ignorarlo se la cosa ti fa stare meglio, ma allora per essere coerente fino in fondo stasera stessa dovresti evitare di accendere il riscaldamento di casa tua (che sappiamo far funzionare grazie alle astratte relazioni matematiche della termodinamica), di usare il forno a microonde, l’asciugacapelli o l’automobile (e potrei continuare ad libitum). Anzi probabilmente dovresti spogliarti completamente e ritirarti a miglior vita in una qualche foresta. Buona fortuna.

La seconda domanda è più complessa: sebbene tutti gli nuclei siano composti da protoni e neutroni, ci sono in effetti nuclei stabili e nuclei che decadono. Perché? Mettiamola così: in qualche modo tutto dipende da quale è la condizione energetica più vantaggiosa. Un nucleo di elio è molto più stabile che un improbabile insieme di tre protoni e un neutrone, che appunto non starebbero insieme. Dova la trova un povero nucleo di elio l’energia per disintegrarsi? Da nessuna parte. D’altra parte la configurazione del Sodio 22 è energeticamente più costosa di quella del Neon 22, per cui si tanto in tanto il primo permette a un suon neutrone di decadere “beta” e si trasforma nel secondo. In tutto questo tieni conto che di per se i neutroni liberi sono sempre instabili, e hanno una vita media di circa un quarto d’ora. Solo all’interno di un nucleo, grazie alla presenza degli altri nucleoni, possono vivere più a lungo.

La forza debole è una forza che tende a trasformare quark e leptoni in altri… ma in un unica direzione up->down e charm->strange o anche viceversa down->up e strange->charm ?

In un atomo stabile (non radioattivo), l’elio ad esempio (nucleo composto da 2 protoni e 2 neutroni), la trasformazione up->down che trasformano i protoni in neutroni avviene oppure no ? perché in un atomo instabile avviene la trasformazione quindi il decadimento quindi la radiazione ?

1) noi puoi dire che la forze “debole” sia repulsiva: il suo comportamento è trasformare un quark di un tipo in un altro (per esempio, un “up” in un “down”, o un “charm” in un “strange”) e un leptone in un altro (elettrone in neutrino elettronico e così via) nel caso di correnti cariche – quelle mediate dai bosoni W -, e ogni fermione (quark o leptone) nella sua antiparticella nel caso di correnti neutre (quelle mediate dal bosone Z). Che poi l’effetto finale nel caso di un nucleo atomico sia quello di mutare un neutrone in un protone e dunque di “trasmutare” il tipo di sostanza è un’altra storia. Ma la forza debole di per se non disgrega i nuclei!

2) Z, W+ e W- sono bosoni, come sono bosoni il fotone e i gluoni, ovvero tutte le particelle mediatrici delle interazioni. Le particelle che “subiscono” le interazioni sono fermioni, divisi tra quelli leggeri (leptoni) e quelli più pesanti (i quark).

La forza elettromagnetica ok

La forza forte è così grande che tiene assieme sia quark (che formano protoni e neutroni) che il nucleo (formato da protoni e neutroni che si respingono) grazie a quella parte detta residua… in “eccesso”. È detta carica di colore ed è *ATTRATTIVA* per tutte quelle particelle sensibili al colore, come i quark up e down che formano protoni e neutroni.

(e fin qui credo che ci siamo)

La forza debole, che è la causa del decadimento dei nuclei molto grandi, è una forza “identica” a quella elettromagnetica solo che agisce a scale ed intensità molto minori a livello di nucleo atomico, ed è *REPULSIVA*.
Quando il nucleo dell’atomo è grande oltre un certo limite la forza forte fatica a tenerlo assieme, ecco allora che la forza debole è sufficiente a farlo disgregare.

schema riassuntivo:

forza elettromagnetica -> fotone
forza forte -> gluone
forza debole -> leptoni Z, W+ e W-

Il quadretto da me descritto è ora abbastanza aderente al modello standard ?

La forza debole tende a far decadere solo i nuclei atomici o è anche responsabile del decadimento dei quark effimeri (strange charm etc.) negli up e down più comuni e stabili ?

grazie ciao