La differenza fondamentale tra particelle fondamentali e particelle elementari è che le particelle fondamentali sono costituenti fondamentali della materia mentre le particelle elementari sono i più piccoli elementi costitutivi conosciuti dell'universo.
Usiamo spesso i nomi particelle fondamentali e particelle elementari come sinonimi. Ma c'è una differenza tra particelle fondamentali e particelle elementari perché il termine particella fondamentale è usato principalmente per i quark mentre il termine particella elementare è usato per tutte le particelle più piccole conosciute.
Cosa sono le particelle fondamentali?
Le particelle fondamentali o quark sono una categoria importante di particelle elementari e sono un costituente fondamentale della materia. Generalmente, queste particelle interagiscono fortemente tra loro mediante una forte interazione nucleare per formare combinazioni di quark. Possiamo chiamare queste combinazioni come Adroni. Tuttavia, al momento nel nostro universo non esistono quark isolati. Pertanto, è ragionevole dire che tutti i quark in questo universo sono in qualche forma di adroni. (I tipi più comuni e conosciuti degli adroni sono protoni e neutroni).
Figura 01: Quark
Inoltre, le particelle di quark hanno una proprietà interna denominata numero barionico. Tutte queste particelle hanno un numero barionico di 1/3 e gli anti-quark hanno un numero barionico -1/3. Inoltre, in una reazione che coinvolge particelle elementari, questa proprietà è nota come il numero barionico è conservato.
Oltre a queste, le particelle di quark hanno un' altra proprietà chiamata aroma. C'è un numero che viene assegnato per denotare il sapore della particella noto come numero di sapore. I sapori sono indicati come Upness (U), Downness (D), Strangeness (S) e così via. Il quark up ha un upness di +1 mentre 0 stranezza e Downness.
Cosa sono le particelle elementari?
Le particelle elementari sono particelle subatomiche prive di sottostruttura. Ciò significa che queste particelle non possono essere ulteriormente suddivise in altre particelle. Le principali particelle elementari includono fermioni (che sono di due tipi come particelle di materia e antimateria) e bosoni. Se esiste una particella che contiene due o più particelle elementari, possiamo chiamarle particelle composite. Tutte le particelle elementari sono bosoni o fermioni.
Figura 2: Particelle elementari
I bosoni sono un tipo di particelle elementari con spin intero. Queste particelle non sono vincolate dal principio di esclusione di Pauli. Inoltre, possiamo descrivere la distribuzione di energia delle particelle di bosoni usando le statistiche di Bose-Einstein.
I Fermioni sono un altro tipo di particelle elementari contenenti uno spin semiintero. Pertanto, queste particelle sono vincolate dal principio di esclusione di Pauli. A differenza dei bosoni, due fermioni non possono occupare lo stesso stato quantistico contemporaneamente. Se più fermioni hanno la stessa distribuzione di probabilità spaziale, allora almeno lo spin di ciascun fermione è diverso l'uno dall' altro. Inoltre, i fermioni sono particelle che compongono la materia.
Qual è la differenza tra particelle fondamentali e particelle elementari?
La differenza fondamentale tra particelle fondamentali e particelle elementari è che le particelle fondamentali sono quark o costituenti fondamentali della materia mentre le particelle elementari sono i più piccoli mattoni conosciuti dell'universo. Le particelle fondamentali sono quark mentre le particelle elementari sono bosoni o fermioni.
Inoltre, le particelle fondamentali hanno una carica di colore mentre le particelle elementari possono avere o meno una carica di colore. Quindi, questa è un' altra differenza tra particelle fondamentali e particelle elementari.
Qui sotto l'infografica confronta entrambe le particelle una accanto all' altra per discernere facilmente la differenza tra particelle fondamentali e particelle elementari.
Riepilogo – Particelle fondamentali vs Particelle elementari
Anche se usiamo spesso i nomi particelle fondamentali e particelle elementari come sinonimi, c'è una differenza tra particelle fondamentali e particelle elementari. Il differenza fondamentale tra particelle fondamentali e particelle elementari è quello le particelle fondamentali sono quark che sono un costituente fondamentale della materia mentre le particelle elementari sono i più piccoli mattoni conosciuti dell'universo.
