{"id":225,"date":"2002-10-30T00:00:00","date_gmt":"2002-10-29T23:00:00","guid":{"rendered":""},"modified":"-0001-11-30T00:00:00","modified_gmt":"-0001-11-29T22:00:00","slug":"225","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/225\/","title":{"rendered":"Vorrei sapere qual \u00e8 la ragione per cui dal punto di vista statistico il numero totale di particelle si deve per forza conservare nel caso di fermioni mentre non \u00e8 detto che ci\u00f2 succeda per i bosoni (ad esempio non succede per i fotoni).\r\nIl problema nasce dal fatto che spesso si attribuisce tale natura ad una particella a seconda se questa possa o meno essere creata e distrutta (come succede per i fononi)."},"content":{"rendered":"

L’imposizione della conservazione del numero di particelle non ha un motivo statistico, ma strettamente fisico, e dipende dala natura delle particelle che stai osservando.
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\nIn natura le particelle sono divise, riguardo al loro comportamento statistico, in due grosse categorie: fermioni e bosoni.
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\nNel modello standard, in cui la descrizione del mondo avviene esclusivamente tramite le particelle considerate elementari allo stato attuale delle nostre conoscenze, queste due categorie di particelle svolgono due compiti ben precisi: i fermioni sono le particelle che potremmo chiamare materiali, nel senso che ci\u00f2 che siamo abituati, seguendo il senso comune, a chiamare materia, \u00e8 costituito da aggregati di questo tipo di particelle, mentre i bosoni svolgono esclusivamente il ruolo di collante, in quanto trasportano le interazioni fondamentali e permettono quindi l’aggregarsi o il disgregarsi di gruppi di fermioni.
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\nDall’osservazione diretta, si osserva che i fermioni si conservano sempre, quasi a voler indicare che un sistema materiale conserva sempre la sua materialit\u00e0, indipendentemente dal tipo di processi che avvengono al suo interno.
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\nInvece i bosoni sono semplicemente degli stati di eccitazione dei campi di forza (questo non vuol dire che non esistono, o che sono sono un artificio matematico o concettuale per fare dei calcoli) e la loro esistenza \u00e8 strettamente legata all’energia posseduta dal campo di forza, se il campo perde o guadagna energia per un qualsiasi motivo, allora il numero di bosoni diminuisce o aumenta di conseguenza, analogamente a quello che accade in una condotta idrica, per cui se ha delle perdite, il numero di molecole d’acqua che arriva a destinazione \u00e8 inferiore a quello partito.
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\nQuesto discorso vale anche per bosoni che non sono collegati a interazioni fondamentali ma comunque rappresentano degli stati di eccitazione di u qualche campo, come per i fononi, che sono associati al campo di vibrazioni acustiche dei cristalli.
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\nIl discorso si fermerebbe qui se questi bosoni fossero gli unici tipi esistenti, ma in natura esistono tanti bosoni che potremmo definire materiali in quanto composti da aggregati di fermioni, che accade ogni volta che il numero di fermioni aggregati \u00e8 pari, per esempio nel caso dell’He4<\/sup>, allora in questo caso il numero di bosoni deve conservarsi, perch\u00e9 deve conservarsi il numero di fermioni degli aggregati. Questa \u00e8 una differenza fondamentale tra i diversi tipi di bosoni esistenti in natura, ed \u00e8 poi la differenza per cui alcuni bosoni (come i fotoni) non presentano il fenomeno della condensazione di Bose-Einstein.
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\nPer concludere vorrei dirti che l’affermazione che fai nella tua domanda mi giunge del tutto nuova, ed \u00e8 sostanzialmente non corretta: la natura fermionica o bosonica di una particelle non pu\u00f2 essere scelta arbitrariamente, e comunque non viene mai decisa in base al fatto se il numero della particella in questione si conserva o meno, quello che fa a discrimine tra le due particelle \u00e8 il valore dello spin: se \u00e8 intero la particelle \u00e8 un bosone, se \u00e8 semi-intero allora la particella \u00e8 un fermione, e il valore di questa variabile non \u00e8 fissabile in maniera arbitraria, ma emerge intrinsecamente dalla descrizione del sistema in cui la particella gioca qualche ruolo.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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