Modello statico a quark degli adroni leggeri

Lo scopo di questa tesi è quello di trattare il Modello Statico a Quark, o Modello a Quark Costituenti (CQM), in riferimento alla composizione degli adroni leggeri. Questo modello fu proposto indipendentemente da Gell-Mann e Zweig nel 1964 per tentare di spiegare le proprietà che si osservavano degli adroni, ed è oggi il modello maggiormente utilizzato fra quelli efficaci. Come per tutti i risultati della Fisica delle Particelle, anche questo si inserisce in quel contesto di continuo confronto fra Fisica Teorica e Sperimentale che ha contraddistinto in particolare modo questa branca della Fisica. Ci limiteremo a discutere il modello originario, quello del 1964, ovvero quello che comprende solamente i tre quark più leggeri up, down e strange, gli unici noti all’epoca. Per farlo partiremo nel primo capitolo da un’introduzione generale del Modello Standard e delle caratteristiche che riguardano maggiormente il modello di Gell-Mann e Zweig, seguendo talora un approccio che ricalca la storia scientifica, ovvero prendendo le mosse dalle osservazioni sperimentali, da cui sono seguite poi le deduzioni. Nel secondo capitolo affronteremo da un punto di vista più tecnico, ma non cadendo nell’eccessivo formalismo matematico, le basi della Teoria dei Gruppi, una teoria che trova molteplici applicazioni nel Modello Standard e da cui esso non può prescindere. In particolare ci limiteremo ai soli aspetti utili ai fini della formulazione del CQM. La trattazione è, dunque, anche un esempio concreto di applicazione alla Fisica della Teoria dei Gruppi. Nel terzo ed ultimo capitolo, infine, vedremo come il Modello Statico a Quark descrive e classifica gli stati adronici leggeri e le loro proprietà osservate in natura.