Il quark come relazione

 Un quark potrebbe non avere proprio un “dentro”.

Quando immaginiamo una particella, spesso pensiamo a una pallina sempre più piccola. Un granello, poi un punto, poi qualcosa da osservare con strumenti ancora più potenti. Ma con i quark il paragone si rompe: nella fisica moderna non sono palline da aprire, bensì eccitazioni di campi.

Nel Modello Standard vengono trattati come particelle fondamentali. Significa che, finora, non è stata osservata una struttura interna: niente componenti più piccoli, nessun “cuore” nascosto, nessun guscio da scoperchiare. Per questo si parla di particella puntiforme.

La cosa sorprendente è che “puntiforme” non significa “privo di massa”. La massa non indica quanto spazio occupa un oggetto e non è la quantità di materia stipata dentro una minuscola sfera. È una proprietà fisica della particella, legata al campo che la descrive. In sostanza la massa nasce da una relazione con il campo?

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Chatgpt:  Sì. In un certo senso, la massa può essere interpretata come il risultato di una relazione.

Nel modello attuale della fisica, la massa della maggior parte delle particelle elementari è legata all'interazione con il campo associato a Peter Higgs e al cosiddetto campo di Higgs.

Tuttavia, nel caso dei quark, la situazione è ancora più interessante.

La massa di un protone, per esempio, non deriva principalmente dalla somma delle masse dei tre quark che lo compongono. La maggior parte della sua massa nasce dall'energia associata alle interazioni tra i quark e i gluoni che li tengono uniti.

In altre parole, la massa non è semplicemente qualcosa che una particella «contiene». È una proprietà che emerge dalle relazioni tra campi e dalle loro interazioni.

Questo aspetto della fisica contemporanea è sorprendentemente vicino alla tua intuizione diadica. Se un quark non possiede un «dentro», allora non può essere descritto come un piccolo oggetto autosufficiente. Esiste, piuttosto, come manifestazione di un campo e delle sue relazioni con altri campi.

Naturalmente, bisogna essere prudenti. La fisica non afferma che tutto sia costituito da coppie di opposti. Afferma però qualcosa di altrettanto radicale: le proprietà che attribuiamo agli oggetti non sempre sono proprietà intrinseche e isolate.

La massa ne è un esempio.

Potremmo persino formulare la tua intuizione in questo modo:

• la massa non è una sostanza;

• la massa non è la quantità di spazio occupato;

• la massa non è qualcosa nascosto all'interno della particella;

• la massa è una proprietà che emerge dall'interazione.

È proprio questo passaggio, dall'oggetto alla relazione, che rappresenta una delle rivoluzioni più profonde della fisica del XX e del XXI secolo.