{"id":1932,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"-0001-11-29T23:10:04","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"1932","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1932\/","title":{"rendered":"Esiste una teoria che, anche su basi sperimentali, spiega come le forze di interazione nucleare sono correlate con la forza gravitazionale ed elettromagnetica? Non sono riuscito ad avere maggiori informazioni sulla Meccanica Quantistica nel Web italiano. Conoscete qualche sito al quale mi posso rivolgere?"},"content":{"rendered":"<div style=\"text-align: justify;\">In fisica \u00e8 possibile spiegare tutti i fenomeni naturali, da<br \/>\nquelli che avvengono su scala microscopica a quelli macroscopici, utilizzando<br \/>\nquattro forze fondamentali:<i> gravitazionale, elettromagnetica, nucleare<br \/>\nforte e nucleare debole<\/i>. Attualmente la maggior parte dei fisici teorici<br \/>\nsono impegnati direttamente o indirettamente nell&#8217;unificare in un unico<br \/>\nmodello le quattro forze in modo tale che ogni forza sia un modo di apparire<br \/>\ndi un&#8217;unica forza. Lo stesso Einstein cerc\u00f2 di trovare una trattazione<br \/>\nmatematica che potesse raggruppare l&#8217;elettromagnetismo e la gravit\u00e0<br \/>\n(le interazioni nucleari non erano ancora state scoperte), ma egli non<br \/>\nvi riusc\u00ec.\u00a0<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Vediamo come sia possibile unificare le varie forze della natura, ma<br \/>\nprima facciamone una rapida carrellata.\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><b><i>Ogni interazione \u00e8 trasmessa da particelle che agiscono<br \/>\nda mediatori e quindi, in un contesto quantistico le forze sono viste come<br \/>\nlo scambio di particelle tra i corpi che interagiscono. Unificare le forze<br \/>\nin\u00a0 fisica vuol dire che tutte le interazioni vengono descritte come<br \/>\nlo scambio di una particella X.<\/i><\/b>\u00a0<br \/>\n<br \/><b><i>Dato che solo nella teoria quantistica ha senso parlare di particelle<br \/>\nche trasportano la forza di interazione, noi dobbiamo rivedere tutte le<br \/>\ninterazioni<\/i><\/b> <b><i>in un contesto quantistico. (problema non ancora<br \/>\nrisolto per la gravitazione).<\/i><\/b>\u00a0\n<\/p>\n<p><center><b><font color=\"#3366ff\"><font size=\"+1\">CARATTERISTICHE DELLE INTERAZIONI<\/font><\/font><\/b><\/center><\/p>\n<p><center><\/p>\n<table cols=\"4\" bgcolor=\"#ffccff\">\n<tbody>\n<tr>\n<td>\n<center><i><font size=\"+1\">interazione<\/font><\/i><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><i><font size=\"+1\">mediatori<\/font><\/i><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><i><font size=\"+1\">intensit\u00e0 relativa<\/font><\/i><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><i><font size=\"+1\">raggio d&#8217;azione<\/font><\/i><\/center>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">gravitazionale<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">gravitoni (non osservato)<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">10<sup>-39<\/sup><\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">infinito<\/font><\/center>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">nucleare forte<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">gluone (non visibile isolato)<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">1<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">10<sup>-13<\/sup> cm<\/font><\/center>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">nucleare debole<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">bosoni W<sup>+<\/sup>,W<sup>&#8211;<\/sup>,Z<sup>0\u00a0<\/sup><\/font><\/center><\/p>\n<p><center><sup><font size=\"+1\">(Rubbia 1983)<\/font><\/sup><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">10<sup>-13<\/sup><\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">10<sup>-15<\/sup> cm<\/font><\/center>\n<\/td>\n<\/tr>\n<tr>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">elettromagnetica<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">fotoni (Einstein 1905)<\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">10<sup>-2<\/sup><\/font><\/center>\n<\/td>\n<td>\n<center><font size=\"+1\">infinito<\/font><\/center>\n<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<p><\/center><\/p>\n<p><center><\/p>\n<hr\/>\n<p><\/center><\/p>\n<p><center><font size=\"+2\">Interazione gravitazionale<\/font><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nQuesto tipo di forza agisce su tutti i corpi che abbiano massa e\/o energia.<br \/>\nE&#8217; di gran lunga la forza pi\u00f9 debole tra le quattro, ma ha capacit\u00e0<br \/>\ndi agire a lunghe distanze (cosmologiche).\u00a0<br \/>\n<br \/>Tutti conosciamo l&#8217;azione della forza gravitazionale.\u00a0<br \/>\n<br \/>La teoria che descrive l&#8217;interazione gravitazionale \u00e8 la <b><i>Relativit\u00e0<br \/>\ngenerale <\/i><\/b>(Einstein 1916). (Tutt&#8217;oggi non possiede una formulazione<br \/>\nquantistica compiuta).\u00a0<br \/>\n<br \/>Nella visione quantistica del fenomeno, si dice che la forza esercitata<br \/>\ntra due particelle di materia viene trasportata da una particella di nome<b><br \/>\ngravitone<\/b> (non ancora osservato).\u00a0<br \/>\n<br \/>La gravitazione regola la struttura dell&#8217;universo, e la forza \u00e8<br \/>\nsempre attrattiva.\u00a0<br \/>\n\n<\/div>\n<hr\/>\n<p><center><font size=\"+2\">Interazione nucleare forte<\/font><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nIl fisico giapponese Hideiki Yukawa\u00a0 lavor\u00f2 (1935) sulla congettura<br \/>\ndi <b>Heisenberg<\/b> sull&#8217;esistenza delle &#8220;<i>forze di scambio<\/i>&#8220;(1932)<br \/>\ne sulla teoria dell&#8217;interazione debole di <b>Fermi <\/b>(1934) dimostr\u00f2<br \/>\ne verific\u00f2 che i protoni e i neutroni all&#8217;interno del nucleo dovevano<br \/>\nscambiarsi delle particelle .Yukawa fu il primo giapponese a vincere il<br \/>\nNobel nel 1949.\u00a0<br \/>\n<br \/>Questo tipo di forza agisce all&#8217;interno dei nuclei atomici tenendo<br \/>\nassieme i protoni e\u00a0 neutroni, \u00e8 l&#8217;interazione pi\u00f9 forte,<br \/>\nma ha un raggio d&#8217;azione molto breve.\u00a0<br \/>\n<br \/>La teoria che descrive l&#8217;interazione nucleare forte in un contesto<br \/>\nquantistico si chiama <b><i>Cromodinamica quantistica<\/i> <\/b>(<i>QCD ,<br \/>\nQuantum Chromo Dynamics) <\/i>il suo fondatore \u00e8 <b>Murray Gell-Mann<i><br \/>\n<\/i><\/b><i>(1953).<\/i>\u00a0<br \/>\n<br \/>L&#8217;interazione si esercita su particelle elementari chiamate adroni,<br \/>\nche a sua volta si suddividono in barioni (protoni e neutroni) e mesoni<br \/>\n.\u00a0<br \/>\n<br \/>Alla base della QCD vi \u00e8 l&#8217;ipotesi che gli adroni siano formati<br \/>\nda quark e antiquark (antiparticella).\u00a0<br \/>\n<br \/>Questi quark che sono le particelle fondamentali, possiedono determinate<br \/>\npropriet\u00e0 quantistiche; i quark sono distinti in sei tipi o sapori\u00a0<br \/>\nciascun tipo \u00e8 distinto da un&#8217;altra caratteristica chiamata colore<br \/>\n(rosso,verde e blu).\u00a0<br \/>\n<br \/>Ogni sapore(o tipo) di quark esiste nei tre colori.\u00a0<br \/>\n<br \/>L&#8217;idea fondamentale nella QCD \u00e8 che ogni quark possiede una<br \/>\n<b>carica di colore <\/b>che agisce tra le cariche di colore dei quark che<br \/>\ncostituiscono gli adroni.\u00a0<br \/>\n<br \/>Quando due o tre quark si uniscono formando un mesone o un barione,<br \/>\nvi \u00e8 una regola che stabilisce che il colore che si ottiene unendo<br \/>\ni colori dei quark costituenti debba essere bianco.\u00a0<br \/>\n<br \/>Ma la cosa pi\u00f9 sconcertante \u00e8 che i quark sono portatori<br \/>\ndi carica elettrica frazionaria.\u00a0<br \/>\n<br \/>Questo pone dei rigidi vincoli nella composizione della particelle;<br \/>\nil mesone sar\u00e0 composto da un quark e un antiquark, e i barioni<br \/>\nsaranno composti da tre quark di colore diverso.\u00a0<br \/>\n<br \/>L&#8217;interazione forte si esercita tra i quark mediante una particella<br \/>\nchiamata <b>gluone<\/b> (dall&#8217;inglese <i>glue, <\/i>colla), che trasporta<br \/>\nun colore e un anticolore.\u00a0<br \/>\n<br \/>Nell&#8217;interazione forte i quark si scambiano i colori emettendo o ricevendo<br \/>\nun gluone, mantenendo sempre il colore totale bianco.\u00a0<br \/>\n<br \/>In questo modo abbiamo definito un sistema di scambio che mantiene<br \/>\nnulla la variazione di colore di una particella.\u00a0<br \/>\n<br \/>Inoltre la QCD prevede che gran parte della massa dei quark che formano<br \/>\ngli adroni si presenti sotto forma di energia di legame: sarebbe perci\u00f2<br \/>\nimpossibile osservare i quark isolati a causa dell&#8217;enorme energia necessaria<br \/>\nper tenerli separati.\u00a0<br \/>\n<br \/>La teoria dei quark \u00e8 in grado di spiegare molte cose, e valse<br \/>\na <b>Gell-Mann<\/b> il premio Nobel nel 1969.\u00a0<br \/>\n\n<\/div>\n<hr\/>\n<p><center><font size=\"+2\">Interazione nucleare debole<\/font><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nQuesto tipo di forza agisce tra le particelle elementari chiamate Leptoni<br \/>\n(elettrone, neutrino, ecc..) si manifesta per esempio nel decadimento radioattivo\u00a0<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"12\" height=\"18\" align=\"texttop\" alt=\"\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/forze\/beta.jpg\"\/>,<br \/>\ncio\u00e8 nella disintegrazione di atomi radioattivi, in cui un neutrone<br \/>\nsi trasforma in un protone.\u00a0<br \/>\n<br \/>Fermi nel 1934 mise a punto le basi teoriche che dimostrarono l&#8217;esistenza<br \/>\ndi una forza simile all&#8217;elettromagnetismo ma molto pi\u00f9 debole (da<br \/>\ncui ne deriva il nome).\u00a0<br \/>\n<br \/><b>Fermi<\/b> lavor\u00f2 sulla congettura di <b>Heisenberg<\/b> sull&#8217;esistenza<br \/>\ndelle &#8220;<i>forze di scambio<\/i>&#8221; (1932), e sull&#8217;ipotesi di <b>Pauli<\/b><br \/>\n(1931) dell&#8217;emissione di un neutrino durante il decadimento\u00a0<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"12\" height=\"18\" align=\"texttop\" alt=\"\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/forze\/beta.jpg\"\/><br \/>\n(emissione di una particella\u00a0<img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"12\" height=\"18\" align=\"texttop\" alt=\"\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/forze\/beta.jpg\"\/><br \/>\nda parte di un nucleo).\u00a0<br \/>\n<br \/>L&#8217;interazione ha un raggio d&#8217;azione molto breve e pu\u00f2 essere<br \/>\nracchiusa in distanze pari o inferiori alle dimensioni di un nucleo atomico.<br \/>\n(Fermi ottenne il Nobel nel 1938 ).<\/p>\n<\/div>\n<hr\/>\n<p><center><font size=\"+2\">Interazione elettromagnetica<\/font><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nQuesto tipo di forza agisce tra particelle dotate di carica elettrica;<br \/>\n\u00e8 l&#8217;interazione che sta alla base dei processi chimici e biologici.\u00a0<br \/>\n<br \/>L&#8217;unificazione dell&#8217;interazione elettromagnetica la dobbiamo al fisico<br \/>\nscozzese <b>J.C. Maxwell <\/b>che con le sue equazioni (1876) riusc\u00ec<br \/>\nad unificare l&#8217;interazione elettrica con l&#8217;interazione magnetica.\u00a0<br \/>\n<br \/>Maxwell dimostr\u00f2 che l&#8217;elettricit\u00e0 e il magnetismo non<br \/>\nesistevano separatamente ma l&#8217;una era un aspetto inevitabile dell&#8217;altro.\u00a0<br \/>\n<br \/>Vi era l&#8217;unica forza elettromagnetica.\u00a0<br \/>\n<br \/>Nella visione quantistica del fenomeno, si dice che la forza esercitata<br \/>\ntra due particelle cariche elettricamente viene trasportata da una particella<br \/>\ndi nome<b> fotone<\/b>.\u00a0<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Utilizzando la meccanica quantistica il famoso fisico americano <b>Richard<br \/>\nPhillips Feynman <\/b>nel 1948 mise appunto delle equazioni che governano<br \/>\nil comportamento degli elettroni e delle interazioni elettromagnetiche.\u00a0<br \/>\n<br \/>La teoria fu chiamata <b><i>elettrodinamica quantistica<\/i><\/b> (QED<br \/>\n, <i>quantum electrodynamics<\/i>) e si rilev\u00f2 tanto valida da essere<br \/>\nutilizzata come modello per elaborare equazioni che governassero il comportamento<br \/>\ndi particelle soggette a interazioni forti e deboli.\u00a0<br \/>\n<br \/>Per questo lavoro ricevette il premio Nobel nel 1965.\u00a0<br \/>\n\n<\/p>\n<hr width=\"100%\"\/>\n<center><font size=\"+2\">Teorie della Grande Unificazione<\/font><\/center><\/p>\n<p><center><i>I modelli che prevedono l&#8217;unificazione, prendono il nome di<br \/>\nTeorie delle Grande Unificazione, <b>GUT<\/b>.<\/i><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nSecondo i principi dell&#8217;elettrodinamica quantistica, le cariche elettriche<br \/>\ninteragiscono tramite una particella, chiamata fotone.\u00a0<br \/>\n<br \/>Analogalmente, anche le forze nucleari debole e forte devono esercitarsi<br \/>\nmediante lo scambio di particelle: i bosoni vettori W e Z per la forza<br \/>\ndebole e i gluoni per quella forte.\u00a0<br \/>\n<br \/>La GUT si basa sull&#8217;esistenza di queste particelle che mediano l&#8217;interazione.\u00a0<br \/>\n<br \/>Nel 1968, tre fisici <b>S.Weinberg, A.Salam e S.Glashow<\/b> crearono<br \/>\nuna teoria che comprendeva l&#8217;interazione elettromagnetica e quella debole.<br \/>\nDimostrarono che a temperature o energie sufficientemente elevate le due<br \/>\nsono effettivamente un&#8217;unica interazione. Soltanto col diminuire dell&#8217;energia<br \/>\ni due aspetti si separano.\u00a0<br \/>\n<br \/>Questa teoria venne chiamata <i><b>interazione elettrodebole<\/b>,<\/i><br \/>\ne i tre fisici ricevettero il premio Nobel nel 1979.\u00a0<br \/>\n<br \/>L&#8217;interazione \u00e8 trasportata dai bosoni W che portano sia la<br \/>\ncarica elettromagnetica che quella debole.\u00a0<br \/>\n<br \/>Grazie all&#8217;interazione elettrodebole si \u00e8 ottenuta una notevole<br \/>\nsemplificazione nel mondo delle particelle: ora tutti i fenomeni sono riconducibili<br \/>\nall&#8217;interazione di leptoni e di quark.\u00a0<br \/>\n<br \/>Si \u00e8 altres\u00ec notato che teoricamente le due forze, elettrodebole<br \/>\ne\u00a0 forte, devono avere lo stesso comportamento ad altissime energie:<br \/>\ncio\u00e8 sono un&#8217;unica forza che si differenzia man mano che le energie<br \/>\ndiminuiscono.\u00a0<br \/>\n<br \/>La GUT si basa sul seguente ragionamento:\u00a0<br \/>\n<br \/>Poich\u00e9 la costante di accoppiamento forte decresce quanto pi\u00f9<br \/>\nsono vicini i quark interagenti, \u00e8 opportuno chiedersi se esiste<br \/>\nun&#8217;energia, e quindi una distanza di interazione alla quale la costante<br \/>\ndi accoppiamento forte diventi uguale a quella dell&#8217;interazione elettrodebole.\u00a0<br \/>\n<br \/>L&#8217;energia richiesta \u00e8 10<sup>24<\/sup> elettronvolt; a queste<br \/>\nenergie non dovrebbero esistere interazioni forti o elettrodeboli, ma un&#8217;unica<br \/>\ninterazione, governata da una simmetria che coinvolga quark e leptoni,<br \/>\nche risulterebbero del tutto equivalenti e quindi indistinguibili.\u00a0<br \/>\n<br \/>Si parla di simmetria e precisamente di SU(5) che mette in comunicazione<br \/>\nle famiglie leptoniche e barioniche, prevedendo quindi la violazione del<br \/>\nnumero barionico e leptonico.\u00a0<br \/>\n<br \/>Quindi tutti gli esperimenti volti a confermare la violazione del numero<br \/>\nbarionico e leptonico, confermano la teoria della simmetria SU(5), il che<br \/>\nequivale a dire che confermano la GUT.\u00a0\n<\/div>\n<p><center><\/p>\n<hr width=\"100%\"\/><\/center><\/p>\n<p><center><font size=\"+2\">Verifiche Sperimentali<\/font><\/center><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Non possediamo ancora la tecnologia sufficiente per verificare la GUT,<br \/>\ni nostri acceleratori di particelle non sono in grado di arrivare ad energie<br \/>\nsufficienti.\u00a0<br \/>\n<br \/>Poich\u00e9 i moderni acceleratori di particelle operano a energie<br \/>\ndell&#8217;ordine 10<sup>11<\/sup>-10<sup>12<\/sup> elettronvolt, rispettivamente<br \/>\nil LEP del CERN di Ginevra e il Tevatron del Fermi National Accelerator<br \/>\nLaboratory (Fermilanb), a Batavia (Illinois, USA), questi non sono in grado<br \/>\ndi raggiungere energie di 10<sup>24<\/sup> elettronvolt necessarie per dimostrare<br \/>\nla GUT e tanto meno raggiungono i 10<sup>28<\/sup> elettronvolt per dimostrare<br \/>\nla Teoria del Tutto (riportata di seguito).\u00a0<br \/>\n<br \/>Attualmente le energie raggiunte dagli accelleratori hanno permesso<br \/>\nsolo una parziale conferma della GUT, la <b><i>teoria elettrodebole <\/i><\/b>che<br \/>\nfa ben sperare nel futuro.\u00a0\n<\/p>\n<p><center><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"500\" height=\"300\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/forze\/gut.gif\" alt=\"GUT\"\/><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nUna conferma della GUT \u00e8 giunta nel 1983 dal CERN, qui l&#8217;\u00e8quipe<br \/>\nguidata dal fisico italiano <b>Carlo Rubbia<\/b>\u00a0 \u00e8 riuscita<br \/>\nad osservare i bosoni vettori W e Z e quindi hanno confermato la teoria<br \/>\nelettrodebole di S.Weinberg, A.Salam e S.Glashow, che unifica la forza<br \/>\nelettromagnetica con quella debole, per questo lavoro Carlo Rubbia con<br \/>\nla sua equipe ricevettero il premio Nobel nel 1984.\u00a0<br \/>\n<br \/>Per quanto riguarda l&#8217;unificazione tra l&#8217;interazione elettrodebole<br \/>\ne quella\u00a0 forte, le verifiche sperimentali sono impraticabili in laboratorio,<br \/>\npoich\u00e9 le energie necessarie non possono essere raggiunte dai moderni<br \/>\nacceleratori di particelle.\u00a0<br \/>\n<br \/>Attualmente si stanno cercando prove indirette.\u00a0<br \/>\n<br \/><b>Primo esempio di prova indiretta:\u00a0<\/b>\u00a0<br \/>\n<br \/>Decadimento radioattivo del protone, che sarebbe impossibile se le<br \/>\nforze non discendessero da una forza comune.\u00a0<br \/>\n<br \/>Nel 1973 <b>Abdus Salam<\/b> ipotizz\u00f2 che la GUT dovesse implicare<br \/>\nche il protone fosse lievemente instabile.\u00a0<br \/>\n<br \/>Cos\u00ec, in qualsiasi gruppo di protoni, met\u00e0 di essi dovevano<br \/>\ndecadere in positroni e neutrini nell&#8217;arco di circa 10<sup>33<\/sup> anni<br \/>\npari a circa centomila miliardi di miliardi di volte l&#8217;et\u00e0 dell&#8217;universo.<br \/>\nComunque, osservando un numero sufficientemente grande di protoni, (circa<br \/>\n10<sup>33 <\/sup>) \u00e8 possibile osservare un decadimento in un periodo<br \/>\ndi tempo ragionevole.\u00a0<br \/>\n<br \/>Attualmente non \u00e8 stato osservato, ma \u00e8 lecito pensare<br \/>\nche sia solo questione di tempo.\u00a0<br \/>\n<br \/>E&#8217; altres\u00ec lecito supporre che chi vede questo fenomeno si aggiudichi<br \/>\nil prossimo premio Nobel.\u00a0<br \/>\n<\/div>\n<p>\u00a0<\/p>\n<table width=\"100%\" cols=\"2\">\n<tbody>\n<tr>\n<td><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"350\" height=\"150\" src=\"..\/..\/esperti\/fis\/forze\/deca_proton.gif\" alt=\"decadimento del protone\"\/><\/td>\n<td>Questo \u00e8 il decadimento pi\u00f9 semplice che la SU(5) prevede<br \/>\nper il protone.\u00a0<br \/>\n<br \/>La particella X scambiata tra un quark up e un quark down del protone<br \/>\ntrasforma il quark down in un positrone.<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nSegnalo il pi\u00f9 importate progetto di ricerca sul decadimento del<br \/>\nprotone attualmente in fase di finalizzazione progettuale presso i Laboratori<br \/>\ndel Gran Sasso che adotta una ragguardevole evoluzione della tecnologia<br \/>\ndel rivelatore <b>ICARUS.<\/b>\u00a0<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><b>Secondo esempio:\u00a0<\/b><br \/>\n<br \/>Il Monopolo magnetico\u00a0<br \/>\n<br \/>Sembra che secondo la GUT i monopoli magnetici debbano esistere ma<br \/>\ndevono avere una massa enorme che per formarli richiedono una tale energia<br \/>\nche \u00e8 disponibile solo nei primi istanti dell&#8217;universo; comunque<br \/>\nse si sono formati dovrebbero esistere tuttora e gli scienziati dovrebbero<br \/>\nvederli.\u00a0<br \/>\n<br \/>Il Fisico <b>Blas Cabrera<\/b> ide\u00f2 un&#8217;apparecchiatura che avrebbe<br \/>\nprodotto una corrente elettrica se attraversata da un monopolo magnetico,<br \/>\ne nel 1982 osserv\u00f2 una tenue corrente.\u00a0<br \/>\n<br \/>Quella fu l&#8217;unica osservazione, n\u00e9 Cabrera n\u00e9 altri riuscirono<br \/>\na ripetere l&#8217;esperimento per cui l&#8217;esistenza del monopolo magnetico rimane<br \/>\nin dubbio.\u00a0<br \/>\n<br \/>Comunque nel prossimo futuro l&#8217;acceleratore di particelle di Ginevra<br \/>\nil LEP verr\u00e0 mandato in pensione causa la costruzione del grande<br \/>\ncollisore a protoni del CERN (Large Hadron Collider) LHC, con energia totale<br \/>\ndi 14 TeV , da installare nel tunnel esistente della macchina LEP , la<br \/>\ncui entrata in funzione \u00e8 prevista verso il 2004.\u00a0<br \/>\n<br \/>Gli obiettivi del LHC saranno principalmente rivolti verso la ricerca<br \/>\ndel bosone di Higgs, e particelle super-simmetriche, dimostrando la validit\u00e0<br \/>\ndell&#8217;ipotesi di una simmetria pi\u00f9 larga che mette sullo stesso piano<br \/>\nle particelle che costituiscono la materia e le particelle che trasportano<br \/>\nle forze elettromagnetiche, deboli e forti, ed infine molto audacemente<br \/>\nricercare il nuovo stato della materia nucleare &#8220;plasma di quark&#8221;.\u00a0<br \/>\n<br \/>Queste sono opere di grandissima portata, scientifica, tecnologica<br \/>\ne sociale.\u00a0<br \/>\n\n<\/p>\n<hr width=\"100%\"\/>\n<center><font size=\"+2\">Teorie del Tutto<\/font><\/center><\/p>\n<div style=\"text-align: justify;\">\nSono state recentemente proposte delle teorie che tentano di comprendere<br \/>\nnella GUT anche la forza gravitazionale, che rimane l&#8217;unica forza fondamentale<br \/>\na non avere una formulazione quantistica compiuta.\u00a0<br \/>\n<br \/>\u00a0L&#8217; unificazione di tutte le interazioni fondamentali, gravit\u00e0<br \/>\ninclusa, \u00e8 su un piano ancora speculativo, ed \u00e8 basata, oggi,<br \/>\nsulle cosiddette Teorie di Superstringa, teorie veramente rivoluzionarie,<br \/>\nnelle quali le particelle si rivelano essere le vibrazioni elementari di<br \/>\noggetti estesi simili ad una corda (stringhe), in moto nello spazio-tempo.<br \/>\nElemento centrale dell&#8217; unificazione con la gravit\u00e0 \u00e8 l&#8217;<br \/>\nintroduzione di un nuovo tipo di simmetria, la <a href=\"http:\/\/www.scuolaitalia.com\/eureka\/esperti\/fis\/susy.html\">Supersimmetria<\/a>,<br \/>\nche collega tra loro particelle di spin diverso. Nelle teorie supersimmetriche,<br \/>\nciascuna delle\u00a0 particelle\u00a0 fa parte di un supermultipletto,<br \/>\ncompletato da altre particelle ancora da scoprire, i cosiddetti\u00a0 compagni<br \/>\nsupersimmetrici.(futuro progetto di ricerca del LHC).\u00a0<br \/>\n<br \/>La teoria a cui \u00e8 affidato il compito di unificare la gravit\u00e0<br \/>\ncon la meccanica quantistica\u00a0 prende il nome di <b><i>Teoria M . <\/i><\/b>(M.<br \/>\nJ. Duff\u00a0 &#8220;Le scienze&#8221;\u00a0 1998 n.358 pg 40).\u00a0<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Nel tentativo di dare una legittimazione alla teoria quantistica della<br \/>\ngravit\u00e0, riporto un interessante\u00a0 lavoro condotto da tre fisici<br \/>\nrussi <b>M.V.Altaisky, V.A.Bednyakov, S.G.Kovalenko <\/b>(1996) che riprendendo<br \/>\nil concetto delle <b><i>Supercluster<\/i><\/b>\u00a0 introdotto per la prima<br \/>\nvolta da Einsten e ripreso da <b>B.B.Mandelbrot<\/b> (&#8220;The fractal geometry<br \/>\nof nature&#8221; 1983 Freeman) e in seguito da<b> P.J.E.Peebles (&#8220;<\/b>The Fractal<br \/>\ngalaxy distribution &#8221; 1989 nel &#8220;Fractals in physics&#8221; North-Holland).\u00a0<br \/>\n<br \/>Dato che l&#8217;universo esibisce una chiara struttura frattale, l&#8217;esempio<br \/>\npi\u00f9 convincente sono le Supercluster (ammassi di miliardi di galassie<br \/>\ncontenute nei &#8220;cluster&#8221;). Questa gerarchia frattale pu\u00f2 essere facilmente<br \/>\nriprodotta su scale subnucleari (10-13 cm).\u00a0<br \/>\n<br \/>Quantitativamente, la struttura frattale dell&#8217;universo pu\u00f2 essere<br \/>\ndescritta su larga scala, in termini di massa interna a una sfera di raggio<br \/>\nr. <i>Essendo questa struttura invariante per riduzioni di scala (power<br \/>\nlaws) \u00e8 lecito pensare di poterla applicare anche su scale sub-nucleari<\/i><br \/>\n(questa \u00e8 chiaramente un ipotesi molto audace e non del tutto chiara<br \/>\n!).\u00a0<br \/>\n<br \/>Comunque le osservazioni sulla radiazione di fondo dell&#8217;universo confermano<br \/>\nla struttura frattale di quest&#8217;ultimo, e quindi questa \u00e8 una propriet\u00e0<br \/>\nfondamentale dello spazio-tempo fisico. (&#8220;<b><i>la natura offre un grado<br \/>\ndi complessit\u00e0 maggiore rispetto a quello che potremmo osservare<br \/>\nutilizzando la geometria Euclidea<\/i><\/b>&#8221; , B.B.Mandelbroit)\u00a0<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Molto interessanti potrebbero essere gli ulteriori sviluppi della quantum<br \/>\ngravity su un supporto frattale.\u00a0<br \/>\n<br \/>Una descrizione della struttura frattale della gravit\u00e0 quantistica<br \/>\nsi trova in <b><i>Internat. Journal of Theoretical Physics, Vol 35, No.2,<br \/>\np.253 1996<\/i><\/b>\u00a0<br \/>\n\n<\/p>\n<hr width=\"100%\" style=\"margin-left: 0px; margin-right: 0px;\"\/>\n<div style=\"text-align: justify;\">\n<br \/>L&#8217;aspetto pi\u00f9 interessante di queste teorie dell&#8217;unificazione<br \/>\ndelle forze si manifesta nella sua applicazione alla cosmologia.\u00a0<br \/>\n<br \/>Infatti negli acceleratori di particelle ci si avvicina sempre pi\u00f9<br \/>\n(in termini di energia) a ci\u00f2 che successe nei primi istanti di<br \/>\nvita del nostro universo.\u00a0<br \/>\n<br \/>La risoluzione del problema dell&#8217;infinitamente grande potrebbe venire<br \/>\ndallo studio dell&#8217;infinitamente piccolo.\u00a0<br \/>\n<br \/>E si potrebbe rispondere a domande del tipo: perch\u00e8 il nostro<br \/>\nuniverso \u00e8 fatto in questo modo? Per quale ragione vi \u00e8 pi\u00f9<br \/>\nmateria che anti-materia?\u00a0<br \/>\n<br \/>Il fisico russo <b>Andrei Sakharov <\/b>nel 1967 sosteneva che: \u00e8<br \/>\npossibile che durante l&#8217;espansione dell&#8217;universo, quando la temperatura<br \/>\nscese sotto i 10<sup>15<\/sup> GeV, provocando la rottura di simmetria SU(5),<br \/>\nle particelle X (ancora da scoprire) sopravvissute abbiano prodotto pi\u00f9<br \/>\nquark che anti-quark.\u00a0<br \/>\n<br \/>Quindi una verifica, anche se indiretta, a favore della teoria dell&#8217;unificazione<br \/>\ndelle forze della natura \u00e8 l&#8217;esistenza stessa della materia in quanto<br \/>\nl&#8217;esistenza della materia \u00e8 prevista della teoria.\u00a0<\/p>\n<\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><i>Personalmente ritengo che sia indispensabile trovare il modo di risolvere<br \/>\nla complessa geometria e dinamica interna dei nuclei, per risolvere quell&#8217;<u>apparente<\/u>\u00a0<br \/>\nparadosso che confina le forze forti in uno spazio ridotto e non pone limiti<br \/>\nper una forza debole come la gravit\u00e0.<\/i>\u00a0<\/p>\n<\/p>\n<hr width=\"100%\"\/>\n<table>\n<tbody>\n<tr>\n<td>\n<center><b><font size=\"+1\">Libri consigliati:\u00a0<\/font><\/b><\/center><br \/>\nP. Caldirola &#8220;Dalla microfisica alla macrofisica&#8221;;\u00a0<br \/>\n<br \/>P.A.M. Dirac &#8220;Principi della meccanica quantistica&#8221;;\u00a0<br \/>\n<br \/>R. Feynman &#8220;La legge fisica&#8221;;\u00a0<br \/>\n<br \/>D. Perkins, &#8220;Introduction to High energy Physics&#8221;;\u00a0<br \/>\n<br \/>B.R. Martin, G. Shaw, &#8220;Particle Physiscs&#8221;;\u00a0<br \/>\n<br \/>D. Griffiths, &#8220;Introduction to elementary particles&#8221;;\u00a0<br \/>\n<br \/>I.J.R. Aitchinson, &#8220;Gauge theory in particle physics&#8221;;\u00a0<br \/>\n<br \/>T. Ferbel, &#8220;Experimental techniques in High Energy Physics&#8221;\u00a0<br \/>\n<br \/>\u00a0<\/td>\n<td>\n<center><b><font size=\"+1\">Link consigliati\u00a0<\/font><\/b><\/center><br \/>\n<a href=\"http:\/\/vaxrma.sci.uniroma1.it\/DOCS\/RICERCHE-95\/part.sperim.html\">Raccolta<br \/>\ndi esperimenti (Lep3, Atlas, Zeus, ecc..)\u00a0<\/a>\u00a0<br \/>\n<br \/><a href=\"http:\/\/wwwcdf.pd.infn.it\/%7Emenguzzato\/main\/node1.html\">Modello<br \/>\nStandard\u00a0<\/a>\u00a0<br \/>\n<br \/><a href=\"http:\/\/www3.itu.ch\/MISSIONS\/Italy\/cern\/cap362.htm\">Supersimmetria<\/a>\u00a0<br \/>\n<br \/><a href=\"http:\/\/www3.itu.ch\/MISSIONS\/Italy\/cern\/cap361.htm\">IL MODELLO<br \/>\nSTANDARD E LE SUE VERIFICHE SPERIMENTALI\u00a0<\/a>\u00a0<br \/>\n<br \/><a href=\"http:\/\/www3.itu.ch\/MISSIONS\/Italy\/cern\/cap373.htm\">Onde gravitazionali<\/a>\u00a0<br \/>\n<br \/><a href=\"http:\/\/www3.itu.ch\/MISSIONS\/Italy\/cern\/indici.htm\">Consiglio<br \/>\ncaldamente di dare un&#8217;occhiata ai vari rapporti in italiano del CERN\u00a0<\/a><\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>[&#8230;]<\/p>\n","protected":false},"author":232,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[47],"tags":[],"class_list":["post-1932","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-fisica-quantistica-e-nucleare"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1932","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/users\/232"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1932"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1932\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1932"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1932"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1932"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}