La teoria del quasi tutto.

Il Modello standard, il trionfo non celebrato della fisica moderna.

Di Robert Oerter.

C'è una teoria, nella fisica delle particelle elementari, formulata nella seconda metà del Novecento, che riesce a spiegare la struttura fondamentale della materia e dell'energia, mettendo insieme le forze elettriche e magnetiche e le interazioni nucleari che tengono insieme le particelle, ma anche il comportamento della luce e le reazioni di fusione che alimentano il Sole. E persino gli eventi incredibilmente violenti che segnarono la nascita del nostro universo, nei primi istanti che seguirono il big bang.
Normalmente i fisici la chiamano «modello standard», con un'espressione tutt'altro che avvincente. Invece per Robert Oerter - professore alla George Mason University, in Virginia, e specialista di supergravità e teoria delle stringhe - è La teoria del quasi tutto, come recita il titolo del suo volume che sarà in edicola con «Le Scienze» di marzo. Ed è quasi tutto perché il modello standard spiega soltanto tre delle quattro forze fondamentali del cosmo. Manca all'appello la gravità, la forza più debole ma che domina alle grandissime scale, che tiene insieme le galassie e fa orbitare i pianeti attorno alle loro stelle.
E non solo. Ai fisici sperimentali mancano ancora le prove di alcuni oggetti esotici previsti dal modello standard. Primo fra tutti il fantomatico bosone di Higgs, l'inafferrabile particella responsabile di quella che - nella nostra percezione quotidiana - è la più ovvia delle proprietà della materia: la massa.
Eppure, anche se mancano ancora all'appello alcuni tasselli cruciali del grande impianto delle leggi di natura, il modello standard spiega quasi tutti i fenomeni che regolano la nostra vita al livello dei suoi componenti più fondamentali, offrendo «un quadro dettagliato dei costituenti elementari di cui ogni cosa è composta». Ma, secondo Oerter, il modello standard è rimasto ingiustamente in disparte, considerata l'ineguagliabile importanza che ha per la fisica moderna. Di sicuro è molto meno citato e celebrato della relatività e della meccanica quantistica. E alcuni dei suoi artefici, come Richard Feynman e Murray Gell-Mann, sono più famosi della teoria stessa.
È per questo che Oerter si propone, con La teoria del quasi tutto, di riabilitare il modello standard, mettendo l'accento sulla struttura della teoria e sulle sue eleganti simmetrie, più che sui singoli elementi che la contraddistinguono. Parlare solo di quark, elettroni e neutrini, dice, sarebbe come parlare delle decorazioni senza dire nulla dell'albero di Natale: «Belle, senza dubbio, ma non ciò che è davvero importante».
Senza mezzi termini, Oerter definisce il modello standard «il più grande risultato della scienza del XX secolo». Ma dopo averne raccontato i successi, tra splendidi aneddoti ed esempi illuminanti, è pronto ad andare oltre. A riconoscerne i limiti e a cercare, tra le nuove teorie comparse all'orizzonte negli ultimi anni, l'erede di questo formidabile monumento dell'ingegno umano.
È così che negli ultimi capitoli incontriamo la teoria delle stringhe nelle sue versioni più aggiornate, con le sue dimensioni in più e la sua capacità di farci immaginare mondi inesplorati a una scala alla quale i nostri strumenti non possono ancora arrivare, se mai ci arriveranno. E qui Oerter si ferma, dopo averci regalato 300 pagine che sono un magnifico esempio della più brillante tradizione di divulgazione scientifica anglosassone.

ivan ha scritto:

Citazione:

La teoria del quasi tutto.

Il Modello standard, il trionfo non celebrato della fisica moderna.

Citazione:

Ai fisici sperimentali mancano ancora le prove di alcuni oggetti esotici previsti dal modello standard.

Citazione:

Eppure, anche se mancano ancora all'appello alcuni tasselli cruciali del grande impianto delle leggi di natura, il modello standard spiega quasi tutti i fenomeni

Citazione:

Di sicuro è molto meno citato e celebrato della relatività e della meccanica quantistica.

(Interessa un post in cui posso motivare, non mi aggredite prima di sentire la motivazione, il perchè gli acceleratori e le collisioni sono "l'unico metodo" con cui puoi studiare questi tipi di particelle?)

ivan ha scritto:
Citazione:

(Interessa un post in cui posso motivare, non mi aggredite prima di sentire la motivazione, il perchè gli acceleratori e le collisioni sono "l'unico metodo" con cui puoi studiare questi tipi di particelle?)

Allora: si deve capire come funziona un televisore .
Che si fa?

Lo si prende e lo si butta giù dal 193 -esimo piano di un grattacielo.

Poi si va giù nel cortile e si raccolgono i frammenti e li si cataloga: questo è fatto così, quest'altro è fatto così etc etc

Si ripete l'esperimento lanciando un televisore dal 320-esimo piano.

Poi lo si lancia da un elicottero.

Poi ancora da un aero e poi dallo spazio.

Si riuscirà mai a capire come funziona un televisore in questo modo ?

ivan ha scritto:
Avete appena assistito a una aplicazioen pratica de "la regola n.9 ", da "Come far carriera senza tanta fatica ".

La ripeto, giusto per chiarezza:



"Date smalto alla vostra conversazione con locuzioni tecniche strette;
non importa che non abbiano legame con l'oggetto del discorso.
L'importante è che nessuno le capisca.
Le definizioni tecniche incomprensibili estorcono rispetto e soggezione."

io mi auguro che tu da domani vada a vivere in un'isola deserta senza ne fuoco ne ruota, a vivere sugli alberi xchè altrimenti dimostri di possedere un'ipocrisia davvero fuori parametro...

ivan ha scritto:
Citazione:

io mi auguro che tu da domani vada a vivere in un'isola deserta senza ne fuoco ne ruota, a vivere sugli alberi xchè altrimenti dimostri di possedere un'ipocrisia davvero fuori parametro...

Vivo già benissimo senza favole.

Grazie del pensiero comunque.

ivan ha scritto:
Altra regola:

"quando devi coprire uno scandalo, parla dei vantaggi , veri o presunti, che il medesimo potrebbe portare".

Abstract. The original test results were not published by Hafele & Keating, in their famous 1972 paper; they published figures that were radically different from the actual test results which are here published for the first time. An analysis of the real data shows that no credence can be given to the conclusions of Hafele & Keating.

...

Résumé: Les résultats de l'essai original n'ont pas été publiés par Hafele et Keating, dans leur célèbre article de 1972. Ces résultats sont maintenant disponibles et sont publiés dans cet article. On y montre que des changements radicaux apportés par les auteurs aux données d'essai n'étaient pas justifiés. Une analyse des données confirme que les conclusions d'Hafele et Keating sont fausses. On ne peut donner aucune croyance aux déductions fondées sur ces essais.

L'illusione della gravità

...

La forza di gravità e una delle tre dimensioni dello spazio potrebbero essere illusioni generate da particolari interazioni tra particelle e campi che avvengono in un universo a due dimensioni
- Una teoria fisica ipotizza che un universo con due sole dimensioni e privo di gravità può essere equivalente a un universo tridimensionale dove esiste la gravità. L’universo tridimensionale emergerebbe dalla fisica dell’universo bidimensionale un po’ come un’immagine in 3D che appare da un ologramma. - L’universo bidimensionale esiste sulla superficie dell’universo tridimensionale. La fisica della superficie somiglia a quella dei quark e dei gluoni soggetti a interazioni forti. La fisica dell’interno comprende una teoria quantistica della gravità, teoria che per decenni ha messo a dura prova i fisici. - L’equivalenza fornisce un nuovo modo per capire le proprietà dei buchi neri, e richiede un’attenta combinazione di meccanica quantistica e gravità. Gli aspetti matematici della teoria non sono ancora stati dimostrati rigorosamente, ma i dati di alcuni recenti esperimenti sarebbero in linea con una delle versioni di questo modello.

ivan ha scritto:
Un interessante articolo:

http://www.cartesio-episteme.net/H&KPaper.htm

ivan ha scritto:
Un altro interessante articolo:
http://lescienze.espresso.repubblica.it/articolo/L_illusione_della_gravita/1283953
Citazione:

L'illusione della gravità.
Gli aspetti matematici della teoria non sono ancora stati dimostrati rigorosamente, ma i dati di alcuni recenti esperimenti sarebbero in linea con una delle versioni di questo modello.

Global Positioning System (GPS) and Relativity
The Global Positioning System (GPS) is nowadays considered as the prime example for the everyday importance of Relativity. It is claimed that without the relativistic corrections (which amount to 38 microseconds/day) the error in the determination of the position would accumulate quickly to values much larger then the observed accuracy (Ref.1 , Ref.2).
However, in reality the positions are actually not obtained by comparing the time signal received from the satellite with the receiver time, but by observing the difference between the time signals obtained from a number of different satellites (see http://en.wikipedia.org/wiki/Global_positioning_system for details).

Consider for simplicity a one dimensional problem where the receiver is located somewhere on the line connecting the two transmitters. In this case the signal from transmitter 1 reaches the receiver at time

(1) t1 = t0+ x1/c
and the signal from transmitter 2 reaches the receiver at time

(2) t2 = t0+ x2/c ,
where t0 is the time the signal is being sent out (assuming both transmitter clocks are synchronized), x1 is the distance of the receiver from transmitter 1, x2 the distance of the receiver from transmitter2, and c the speed of light.
Now if one subtracts Eqs.(1) and (2) one gets

(3) x1-x2 = c. [t1-t2].
One knows therefore the position of the receiver just by comparing the time signals from the two transmitters (the receiver clock is completely irrelevant).
If one assumes now that the transmitter clocks are running fast or slow by a relative factor (1+ε), one has instead:

(4) x1-x2 = c.[(1+ε).t1 -(1+ε).t2] = c.(1+ε).(t1-t2)
which means that the position will simply be wrong by a relative factor ε, but there is obviously no accumulation as the transmitter clocks run at the same rate relatively to each other.

Now the quoted relativistic correction of 38 microseconds/day corresponds to ε=4.4.10-10. As the satellites are at a distance of around 20000 km (=2.109 cm), the positional error due to relativity should actually only be 4.4.10-10 . 2.109 cm = 0.8 cm! This is even much less than the presently claimed accuracy of the GPS of a few meters, so the Relativity effect should actually not be relevant at all!

Un gruppo di astronomi italiani ha misurato per la prima volta la velocità delle esplosioni che danno luogo a quelli che sono noti come lampi di raggi gamma, mostrando che la materia coinvolta si espande nello spazio a una velocità straordinariamente vicina al limite massimo permesso nell'Universo, ossia a oltre 99.999% la velocità della luce. L'osservazione è stata resa possibile grazie al telescopio robotizzato situato presso l'Osservatorio dell'ESO di La Silla.

I lampi di raggi gamma sono generati da immani esplosioni che si verificano in galassie distanti, spesso legate alla "morte" di una stella, e anche se non sono visibili a occhio nudo, sono così brillanti da rivaleggiare in quella regione dello spettro con la luminosità di tutto il restante universo. La loro durata varia fra il secondo e pochi minuti.

"Con lo sviluppo dei telescopi a reazione rapida a terra come il telescopio REM (Rapid Eye Mount) da 0,6 metri dell'ESO a La Silla possiamo ora studiare in grande dettaglio i primi istanti che seguono a una catastrofe cosmica", ha detto Emilio Molinari, dell'INAF, Osservatorio astronomico di Brera, che ha diretto la ricerca.

Lo studio dell'evoluzione temporale di due lampi (verificatisi rispettivamente a 9,3 e 11,5 miliardi di anni luce da noi), e in particolare dei picchi di luminosità, ha così permesso di misurare per la prima volta con precisione la velocità dell'esplosione, ottenendo un valore pari al 99.9997% di quella della luce, che è di circa 300.000 chilometri al secondo.

"La materia si muove dunque a una velocità che differisce da quella della luce di sole tre parti per milione", ha aggiunto Stefano Covino, coautore dello studio, che sottolinea anche che, per quanto singole particelle possano essere accelerate anche a velocità maggiori, nei casi osservati dai ricercatori l'incredibile velocità raggiunta comporta, per le leggi della relatività, un'acquisizione di massa corrispondente a circa 200 volte la massa della Terra.

ivan ha scritto:

"Un'acquisizione di massa corrispondente a circa 200 volte la massa della Terra".

E' un concetto ambiguo: cosa si intende per acquisizione di massa ? Si intende semplicemente che il parametro "m" di un certo sistema di equazioni aumenta di valore o che materialmente la quantità di materia aumenta man mano che la medesima aumenta di velocità?

ivan ha scritto:
"La regola n.9 ", da "Come far carriera senza tanta fatica ".

La ripeto, giusto per chiarezza:



"Date smalto alla vostra conversazione con locuzioni tecniche strette;
non importa che non abbiano legame con l'oggetto del discorso.
L'importante è che nessuno le capisca.
Le definizioni tecniche incomprensibili estorcono rispetto e soggezione."

Ivan:

'ho già detto: i "volponi" hanno colonizzato l'intero "odierno ecosistema".

Esistevano già prima, ma adesso, nelle mutate condizioni ambientali, da specie di nicchia, sono diventati specie ubiquitaria.

Rimosso - La redazione, maxgallo