Piccola parte, frazione minuta di qualche cosa. ║ Porzione di terreno. • Fin. - P. o parcella catastale: unità catastale costituita da una porzione continua di terreno, situata in un solo comune e appartenente a un solo possessore (o più possessori pro indiviso), che sia di un'unica qualità o classe di coltura e abbia un'unica destinazione, oppure sia occupata da un fabbricato presentante caratteristiche proprie. • Gramm. - Elemento lessicale costituito da parole brevi, per lo più monosillabiche e atone, che serve di legamento nella frase o ha funzione accessoria, come alcune preposizioni, congiunzioni, interiezioni. Sono p. pronominali le forme atone dei pronomi personali (mi, ti, gli, ci, vi, lo, la, il, le, si, ne); p. avverbiali i pronomi ci, vi, ne. • Fis. - P. elementare: costituente della materia che, alla luce delle conoscenze finora raggiunte, non mostra una struttura interna. Secondo tale definizione, sono oggi considerate elementari le p. fondamentali del IV livello, detto anche subnucleare, cioè i quark e i leptoni, le cui dimensioni risultano inferiori a 10^-18 m; tuttavia, con il termine p. elementare si indicano, solitamente, tutte le p. di dimensioni minori o uguali a 10^-15 m. L'idea che la materia sia costituita da poche p. fondamentali ha le sue radici nell'atomismo greco, ma solo grazie agli studi sulle reazioni chimiche, condotti all'inizio del 1800, la teoria atomica della materia acquista basi sperimentali; la scoperta dell'elettrone (J.J. Thomson) e della radioattività (H. Becquerel) rivela la complessità della struttura atomica, mentre le ricerche condotte da Einstein e da Compton confermano il comportamento corpuscolare della radiazione. Tra il 1900 e il 1927 si rivela l'inadeguatezza della fisica classica a trattare i fenomeni subatomici e prende corpo la meccanica quantistica (N. Bohr, W. Heisenberg, P.A.M. Dirac, E. Schrödinger); a questi anni risale anche la scoperta dei nucleoni, protoni e neutroni, e la previsione teorica dell'antiparticella dell'elettrone. Nell'ambito della teoria proposta da Fermi nel 1933 per la radioattività beta, W. Pauli ipotizza l'esistenza del neutrino, necessaria per assicurare la conservazione dell'energia nel decadimento; al 1936 risale, invece, l'osservazione, nella radiazione cosmica, del mesotrone, p. instabile con massa intermedia tra elettrone e nucleone. Negli anni Cinquanta, grazie all'avvento delle grandi macchine acceleratrici, inizia lo studio sistematico delle p. note e la scoperta di numerose altre; attualmente si conoscono circa 500 p. subnucleari, quasi tutte combinazioni di sole sei p., i quark, e vengono considerati fondamentali alcuni fermioni (quark di sei sapori, ciascuno in tre repliche di colore, e sei leptoni), almeno 13 bosoni di gauge e uno o più bosoni scalari (bosoni di Higgs). Le p. elementari subnucleari attualmente note sono divise in tre gruppi: bosoni di gauge, leptoni, adroni (a loro volta distinti in mesoni e barioni). Ogni p. è individuata mediante alcune caratteristiche fisiche, tra cui le più importanti sono qui di seguito riportate. ║ Massa a riposo o di quiete: viene espressa in MeV/c² (1 MeV/c² = 1,78266270·10^-30 kg); è spesso sostituita dal valore dell'energia di quiete Mc², dove c è la velocità della luce. ║ Carica elettrica: le p. elementari sono dotate di carica elettrica, eventualmente nulla, pari ad un multiplo intero della carica dell'elettrone (in valore assoluto 1,60217733·10^-19 C), assunta, quindi, come unità di misura; fanno eccezione i quark, che hanno carica elettrica frazionaria. ║ Spin: lo spin individua il momento angolare intrinseco della p., che ruota su se stessa. Esso viene indicato con un numero intero (0 e 1) o con un numero fratto (1/2): le p. dotate del primo tipo di spin (fotoni e mesoni) vengono chiamate bosoni, in quanto seguono le leggi della statistica di Bose-Einstein (per esse, quindi, non vale il principio di esclusione di Pauli); le p. dotate di spin fratto (leptoni, barioni) vengono chiamate fermioni e seguono la statistica di Fermi-Dirac. ║ Momento magnetico: può essere negativo, positivo o nullo. Ogni volta che lo spin e la carica elettrica di una p. sono diverse da zero, essa è dotata di momento magnetico non nullo, parallelo alla direzione dello spin, come previsto dalla fisica classica, che si misura in magnetoni; lo scostamento del valore previsto teoricamente per il momento magnetico di alcune p. da quello osservato sperimentalmente è chiaro indice di una loro struttura interna. ║ Vita media e decadimento: quasi tutte le p., una volta ottenute allo stato libero, sono instabili, cioè non rimangono nel loro stato, ma si trasformano in altre p. di massa minore (decadimento). Dato un gruppo di p. instabili, viene quindi definita vita media τ il tempo (in secondi) necessario perché il numero iniziale delle p. si dimezzi; se si osserva una p. in quiete per un intervallo di tempo t, la probabilità che essa decada è pari, allora, a 1 - exp(-t/τ). Una suddivisione frequente, in ordine di massa di quiete crescente, raggruppa le p. in quattro famiglie: la prima contiene solo un membro, il fotone, un bosone di spin 1. La seconda famiglia (leptoni) contiene fermioni di spin 1/2, più leggeri del protone. I leptoni sono soggetti solamente all'interazione elettromagnetica e a quella di Fermi, ma non alle interazioni forti. La terza famiglia (mesoni) comprende bosoni di spin 0; questi sono più pesanti dei leptoni, più leggeri dei nucleoni e soggetti a tutte e tre i tipi di interazione. La quarta famiglia (barioni) comprende i nucleoni e i fermioni più pesanti, tra cui vengono detti iperoni quelli più pesanti del neutrone; i barioni sono sottoposti a tutti e tre i tipi di interazione. Il termine adroni è usato, poi, per tutte le p. soggette a interazioni forti. La misura della massa delle diverse p. viene eseguita osservando le reazioni nelle quali esse si trasformano in altre p. di massa nota; l'attribuzione dello spin, invece, è per la maggior parte indiretta. Un fatto fondamentale è che per ogni p. esiste una corrispondente antiparticella, caratterizzata dall'avere esattamente la stessa massa, la stessa vita media e lo stesso spin, mentre carica elettrica e momento magnetico sono uguali, in valore assoluto, a quelli della p., ma di segno opposto. L'esistenza delle antiparticelle dell'elettrone e dei fermioni di spin 1/2 fu prevista teoricamente da Dirac, e fu confermata sperimentalmente con le scoperte del positrone (1932), dell'antiprotone (1955) e dell'antineutrone (1956). Per le p. neutre dotate di proprietà elettromagnetiche (per esempio, un momento magnetico, come nel caso del neutrone), valgono le stesse regole elencate per le p. cariche: così, ad esempio, neutrone e antineutrone con spin paralleli hanno momenti magnetici uguali e opposti. Lo studio dei processi che hanno luogo nell'ambito delle p. elementari ha condotto alla formulazione di alcune leggi di conservazione; di queste, alcune sono le stesse che valgono per un sistema macroscopico isolato (conservazione della quantità di moto, dell'energia, del momento della quantità di moto, della carica elettrica), mentre altre sono proprie dei fenomeni atomici e subatomici. Dal punto di vista quantistico, ad alcune grandezze conservate corrisponde un numero quantico discreto; tali grandezze e numeri quantici, tuttavia, possono presentare comportamenti diversi quando si considerino sistemi composti da due o più sistemi parziali: in base a ciò, vengono distinti in additivi e moltiplicativi. Elenchiamo di seguito alcune grandezze e numeri quantici associati. ║ Parità intrinseca: il concetto di parità di un sistema in un ben determinato stato è collegato alla simmetria della funzione d'onda Ψ (x, y, z, t, J_z) associata. Si dice che uno stato ha parità ben definita, dispari o pari, se la funzione d'onda cambia o meno di segno, quando ad essa venga applicato l'operatore parità P, che consiste nella riflessione delle coordinate spaziali. La p. intrinseca, invece, è una proprietà della singola p. rispetto alle altre p., quando si convenga di assumere uguale a 1 la parità intrinseca di una particolare p., ad esempio il protone; è un numero quantico moltiplicativo, la cui conservazione vale nei processi in cui intervengono solo interazioni forti e interazioni elettromagnetiche, non interazioni deboli. Pertanto, la parità non è definita per i leptoni, che vengono prodotti mediante interazioni elettromagnetiche o deboli, e che comunque decadono tramite processi deboli. ║ Inversione del tempo e coniugazione di carica: si dice che un processo fra p. elementari ubbidisce alla legge dell'invarianza rispetto all'inversione temporale se il processo che si ottiene applicando l'operatore T (che consiste nel cambiare il segno di tutti gli spin, delle quantità di moto e scambiando le quantità di moto finali con quelle iniziali) ha luogo in natura come il processo originario. L'operazione C di coniugazione della carica, invece, consiste nel cambiare segno alla carica e a tutti i numeri quantici interni; l'esperienza ha mostrato che la legge di invarianza rispetto all'operazione C è rispettata in tutti i processi in cui hanno luogo interazioni forti ed elettromagnetiche, ma non in quelli dovuti alle interazioni deboli; inoltre, quando allo stato di un sistema competa un autovalore dell'operazione C = +1, C = -1 cioè quando CΨ = +Ψ, CΨ = -Ψ tale autovalore costituisce un numero quantico caratteristico dello stato. Numero barionico e numero leptonico: il numero barionico è una generalizzazione del numero di massa A, pari a +1 per il neutrone, il protone e per qualsiasi altro barione, uguale a -1 per le corrispondenti antiparticelle, e uguale a 0 per tutte le altre p., cioè per i leptoni, i mesoni e i bosoni di gauge. Tale grandezza, additiva, rispetta una legge di conservazione simile a quella della carica elettrica: in tutti i processi fra p. elementari, la somma algebrica dei numeri barionici delle p. presenti nello stato finale è uguale alla somma algebrica dei numeri barionici delle p. presenti nello stato iniziale. Una legge analoga vale anche per i leptoni: se si attribuisce a ciascun leptone un numero leptonico L pari a +1, a ciascun antileptone un numero leptonico pari a -1, e L uguale a 0 per tutte le altre p.: tutti i processi finora osservati rispettano una legge di conservazione del numero leptonico. ║ Spin isotopico: nel gruppo delle p. elementari denominate adroni, comprendente varie centinaia di stati, si è osservata l'esistenza di multipletti di massa, ossia adroni con diversa carica elettrica, le cui masse differiscono molto poco tra loro, che si interpretano come diversi stati di una stessa p.: così, ad esempio, il protone e il neutrone sono due diversi stati di uno stesso doppietto, il nucleone. I membri di uno stesso multipletto, oltre ad avere approssimativamente la stessa massa, hanno sempre lo stesso spin J e la stessa parità P, mentre differiscono per la carica elettrica; a ciascun multipletto si associa, quindi, un operatore vettoriale I, lo spin isotopico o isospin, in analogia a quanto si fa nello studio del nucleo per interpretare la molteplicità dei corrispondenti livelli. In particolare, la carica elettrica q dipende solo dal valore I₃ della terza componente dell'isospin, ed è data da q = I₃ + A/2. Si è osservato sperimentalmente, inoltre, che tutti i processi in cui intervengono solo interazioni forti conservano l'isospin: tale conservazione non vale, invece, per interazioni elettromagnetiche e deboli. Per finire, accenniamo brevemente alle p. strane; sono così chiamate alcune p. elementari che presentano una dissimmetria tra il processo di produzione e quello di decadimento, più precisamente, che vengono prodotte attraverso interazioni forti e che decadono debolmente. Il problema delle p. strane nacque negli anni 1950-52 , quando si osservarono p. che venivano prodotte in tempi dell'ordine di 10^-23 sec, e che si disintegravano in circa 10^-10 sec, intervallo più lungo, per un fattore di 10¹³, della scala temporale nucleare; in altre parole, il processo di produzione osservato implicava forze più grandi di un fattore 10¹³ di quelle agenti nel processo di disintegrazione. Poiché ambedue i processi sembravano riguardare p. simili, il fatto che avessero luogo in tempi e con intensità così radicalmente diversi era inspiegabile. Questo enigma fu risolto da A. Pais e Y. Nambu, i quali avanzarono l'ipotesi che le p. strane siano prodotte in gruppi di più di una, per cui esse interagiscono fortemente tra di loro e con le altre p. impegnate nel processo; d'altra parte, nei processi cui esse partecipano singolarmente, come quelli di disintegrazione, interagiscono solo debolmente. Partendo da questa ipotesi di "produzione associata", in seguito confermata sperimentalmente, M. Gell-Mann e K. Nishijma introdussero, nel 1953, un nuovo numero quantico additivo, la stranezza, e ne enunciarono la legge di conservazione: in un processo in cui intervengono solo interazioni elettromagnetiche, la somma algebrica delle stranezze è invariante. La stranezza di una p. è associata alla sua carica elettrica nel seguente modo: q = I₃ + A/2 + S/2, ovvero q = I₃ + Y/2, dove la quantità Y = A + S prende il nome di ipercarica. Per caratterizzare le nuove p. e studiarne il comportamento, furono introdotti ulteriori numeri quantici additivi: il fascino o charm, la bellezza o beauty, la verità o truth, detti, insieme alla stranezza, numeri quantici di sapore, che oggi sappiamo essere legati al contenuto in quark c, b, t di un adrone. Attraverso la messa a punto di sempre più potenti acceleratori di p. (dispositivi capaci di dotare le p. di grande energia, perché fortemente accelerate e poste in condizione di reagire con altre p.), lo studio sui costituenti elementari della materia si è allargato, attraverso la scoperta di nuove p. elementari, ed ha aperto la strada alla ricerca che tende ad unificare sotto un'unica formula le conoscenze del mondo materiale: la novità fondamentale dell'ultimo periodo consiste proprio nella dimostrazione sperimentale delle p. subnucleari denominate quark, già citate. Il merito di aver completato l'insieme dei quark, con la scoperta del sesto, il top, spetta al Centro Europeo di Ricerche Nucleari (CERN). Le ultime ricerche svolte al CERN hanno portato inoltre al raggiungimento di energie di interazione superiori ai 500 GeV, attraverso la collisione frontale fra protoni e antiprotoni; a tali valori di energia ha corrisposto la scoperta delle p. W⁺, W^- e Z°, di fondamentale importanza, in quanto convalidano sperimentalmente la teoria che unifica sotto comuni leggi di natura le interazioni elettromagnetiche con quelle deboli.