Corpi neutri

fisica060203
Esistono masse senza carica? Che significa tale espressione (tratta da un articolo di Zichichi)? La materia non è fatta di atomi e quindi di elettroni e protoni?
Michele Perna
9 dicembre 2005
Prima di tutto un definizione dei termini. Un corpo privo di carica elettrica si dice neutro.

1. Nel mondo macroscopico i corpi sono oggetti che sono in grado di essere rilevati dai nostri sensi, quindi un granello di sabbia, una lavastoviglie ecc, ma non l'anima, la verità di una affermazione ecc.. Ogni corpo è caratterizzato da un parametro, la sua massa, una grandezza fisica che discende dal suo comportamento dinamico (nel senso che obbedisce alla seconda legge della dinamica) o dal suo comportamento gravitazionale (la proprietà di interagire staticamente con altri corpi). Esistono ovviamente corpi macroscopici neutri. Esempio: i conduttori collegati alla Terra, corpo a potenziale nullo per definizione.

2. Nel mondo microscopico abbiamo particelle con massa (atomi, protoni, neutroni, elettroni ecc.) con o senza carica. Sono neutri e dotati di massa gli atomi non ionizzati (con tutti i loro elettroni al loro posto), i neutroni, i neutrini. Per inciso, la formulazione della domanda contiene una imprecisione: gli atomi sono fatti di elettroni, protoni ma anche di neutroni, oltre che da altre entità.

Questa è una risposta abbastanza operativa, cioè basata sulla possibilità di eseguire sperimentalmente misure di massa su particelle microscopiche (quindi in qualche modo dopo averle fermate). Scendendo più nel dettaglio, le cose si complicano orribilmente, e, come sempre in questi casi, si giunge rapidamente a un mondo sfumato nel quale non vi sono situazioni completamente bianche o completamente nere.

Per esempio, il neutrone è composto da particelle più elementari, i quark, dotate di massa e di carica. Ma mentre nel caso degli atomi, composti anch'essi di particelle cariche dotate di massa è possibile misurare staticamente (in senso lato) la massa dei componenti, la massa dei quark è in realtà una forma della loro energia cinetica, non essendo possibile, forse neanche in linea di principio, fermarli e “pesarli”.

Guido Pegna Dipartimento di Fisica, Università di Cagliari

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