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Ciao ivan, e grazie,

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Mmm questo suona di discorso troppo tecnico. Sarebbe ingeneroso rispondere in questo thread sul big bang, come è successo prima con le GUT. Se se ne vuole parlare approfonditamente è molto meglio non finire OT (se prima aveva un senso parlare delle GUT è perché quegli argomenti erano stati introdotti proprio riguardo al big bang, ora invece l'argomento è a se stante) e quindi sarebbe il caso di aprire un nuovo topic.
Comunque provo a dare una risposta breve, il più esaustiva possibile.
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Allora, dipende da cosa intendi. L'argomento è veramente complicato, e ancora non è chiaro. Comunque la risposta è sia si che no.

Tutti i protoni e i neutroni sono composti da (mediamente, ma questo è uno dei discorsi complicati) 3 quark. Ed è stato verificato sperimentalmente che i barioni sono composti da 3 particelle (che noi chiamiamo appunto quark).
Queste particelle sono quindi particelle concrete.
E' stato verificato sperimentalmente anche che esistono particelle formate da due soli quark (ad esempio i pioni). Ed è stato dimostrato che queste particelle sono dello stesso tipo di quelle che formano i barioni.
Non è stato ancora trovato nessun quark "da solo". Ma l'aspetto controverso è che questo più o meno fa parte della teoria.
In sostanza il fatto che noi siamo fatti di protoni risiede proprio nel fatto che i quark da soli non vogliono (o non possono) stare.

Il motivo del perché i quark da soli non possono stare è chiamato "confinamento" (sott. all'interno di una struttura composta da più quark). Il modo più immediato per spiegarlo è questo:

-per l'elettromagnetismo esistono due tipi di carica, positiva e negativa;
-se parti con qualcosa di neutro e produci carica elettrica (ad esempio ionizzando un atomo), ottieni lo stesso numero di cariche positive e negative.
-per i quark è più o meno lo stesso. Ne produci sempre almeno due.
-Ma la forza che tiene uniti due quark è così forte che non possiamo separarli. E quando gli diamo abbastanza energia per vincere quella forza, gliene stiamo dando abbastanza per crearne un'altra coppia (che questa energia producesse coppie di particelle è un fatto che non dipende dalla teoria a quark), quindi invece di separarsi, i due quark iniziali si separano in due coppie. Rimanendo sempre in due.

Ci sono un sacco di teorie che prevedono la possibilità di vedere un quark da solo (specialmente nell'ambito di materia condensata), ma la probabilità è comunque molto bassa e finora non ha dato risultati decisivi.

Se vi interessa questo è lo status della ricerca dei free quarks (dal sito Particle Data Group, aggiornato fino agli esperimenti del 2001):
http://pdg.lbl.gov/2006/listings/s027.pdf

Come è possibile vedere, il numero di "events" in cui una carica frammentaria è stata individuata è molto piccolo (in fondo sono elencati tutti gli articoli a cui si è fatto riferimento, ci sono un po' di sigle difficilmente interpretabili, ma basta chiedermi). Potrebbe essere un errore di interpretazione o il fatto che il fenomeno è molto raro.

Insomma i quark da soli non stanno, ma questo è coerente con la teoria. Il fatto che però una particella non stia da sola non ha niente di male. Perché comunque è stato osservato che i costituenti dei protoni sono tre, e che sono gli stessi dei pioni (e di altre particelle), dove i quark sono due. Non è quindi solo un aspetto matematico.

Invece, ad esempio, ci sono delle particelle che sono solo fittizie, e per l'appunto si chiamano ghosts. Queste particelle sostanzialmente non esistono, ma è solo un modo di chiamare alcuni passaggi matematici che si fanno per risolvere dei calcoli. Siccome questi passaggi somigliano molto a quelli in cui ci sono delle particelle, si usa associarne una anche a loro. Ma infatti nessuno ha mai sentito parlare di ghosts come particelle (nonstante esistano tutta una serie di effetti matematici, tipo i condensati di ghosts, etc). Dico questo per far capire la differenza tra una particella fittizia, il ghost, e dichiarata tale, ed una reale, come il quark, che anche se non può stare da solo è stato comunque osservato in coppie.

Questa è la risposta più breve che sono riuscito a dare, se vogliamo scendere in particolari creiamo un nuovo topic e lasciamo questo al big bang (ovviamente se avete domande fatele, ma chi è più esperto potrebbe aprire in caso un topic copiando questo post e quello con la domanda di ivan).

Spero di aver risposto in tema, perché non mi era tanto chiaro cosa intendevi con sperimentalmente, se ti riferivi agli esperimenti in sé per osservare i quark o al fatto che si possa vedere "un" quark da solo.

Ciao,
Ruggero