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La materia a noi nota è costituita da due tipi di quark (up e down) e dagli elettroni. Per spiegare la struttura dell‘universo, i fisici utilizzano un certo numero di particelle elementari prodotte in laboratorio o presenti nella radiazione che dal cosmo investe la terra. Una di queste è il neutrino. Il neutrino appartiene, come l’elettrone, alla famiglia dei cosiddetti leptoni. Quark up (u), quark down (d) ed i due leptoni elettrone (e) e neutrino (νe) vengono raggruppati in un’unica famiglia (in giallo nella grafica). Inoltre i fisici conoscono due altre famiglie (riportate nella grafica in rosso e arancione) con due quark e due leptoni ma che hanno una massa maggiore. Le tre famiglie di particelle hanno un totale di dodici membri – coiè le particelle materiali a noi note.
Tutte queste particelle non hanno alcuna estensione misurabile e sono dello stesso tipo per cui completamente indistinguibili. Tutte le particelle elementari possono essere prodotte (conversione di energia in materia) e distrutte (conversione di materia in energia). Si tratta di una conoscenza fondamentale della fisica moderna in quanto nella fisica classica era esclusa l’improvvisa comparsa o scomparsa di corpi con massa.