Perché i postulati di fondazione della RG sono falsi? [studio]

Ieri abbiamo cominciato con vedere da dove viene la massa nelle particelle elementari…
Vediamo meglio…

Un fatto controintuitivo: gran parte della massa di un protone proviene dall’energia delle particelle da cui è composto.

La massa di un protone è maggiore della semplice somma delle sue parti. Alla fine, gli scienziati hanno capito che cosa rappresenta il peso di questa particella subatomica.

I protoni sono costituiti da particelle ancora più piccole conosciute come quark. Potrebbe sembrare ragionevole che semplicemente sommando le masse dei quark si ottenga la massa di un protone.

Eppure non è così.

Quella somma è troppo piccola per spiegare la massa del protone. Nuovi calcoli dettagliati mostrano che solo il 9% del peso di un protone proviene dalla massa dei suoi quark. Il resto deriva da effetti complicati che si verificano all’interno della particella.

I quark ottengono le loro masse da un processo collegato al bosone di Higgs. Questa è una particella elementare rilevata per la prima volta nel 2012. Ma “le masse dei quark sono minuscole“, spiega il fisico teorico Keh-Fei Liu. Coautore del nuovo studio, lavora presso l’Università del Kentucky a Lexington. Quindi per i protoni, osserva, la spiegazione di Higgs non è all’altezza.

Invece, la maggior parte dei 938 milioni di elettron-volt del protone proviene da qualcosa noto come QCD. QCD è l’abbreviazione di cromodinamica quantistica (KWON-tum Kroh-moh-dy-NAM-iks). La QCD è una teoria che spiega la zangolatura delle particelle all’interno del protone. Gli scienziati studiano matematicamente le proprietà del protone usando la teoria. Ma fare calcoli usando la QCD è piuttosto difficile. Quindi semplificano le cose usando una tecnica chiamata QCD (LAT-iss). Si tratta di dividere il tempo e lo spazio in una griglia. I quark possono esistere solo sui punti della griglia.

Sembra complicato? Lo è. Sono poche le persone a comprendere veramente questo concetto (quindi siamo in buona compagnia).

I ricercatori hanno descritto la loro nuova scoperta su Physical Review Letters.

Impressionante impresa

I fisici avevano usato già, in precedenza, questa tecnica per calcolare la massa del protone. Ma fino ad ora, non avevano separato le parti del protone che fornivano parte della sua massa, spiega André Walker-Loud, fisico teorico del Lawrence Berkeley National Laboratory in California. “È emozionante“, dice, “perché è un segno che … abbiamo davvero colpito questa nuova era,” un’era in cui il QCD del reticolo può essere utilizzato per comprendere meglio i nuclei degli atomi.

Liu e colleghi hanno scoperto che oltre alla massa proveniente dai quark, un altro 32% della massa dei protoni proviene dall’energia dei quark che si aggirano all’interno del protone (Questo perché energia e massa sono due facce della stessa medaglia: Albert Einstein lo ha dimostrato con la famosa equazione, E = mc2. E sta per energia, m è la massa e c è la velocità della luce).

Ora viene una cosa davvero strana: le particelle senza massa chiamate gluoni, che fanno da collante tra i quark, contribuiscono con un altro 36 percento della massa di un protone attraverso la loro energia.

Il restante 23 percento deriva dagli effetti che si verificano quando i quark e i gluoni interagiscono in modi complicati. Questi effetti sono il risultato della meccanica quantistica quello strano ramo della fisica che descrive cose l’immensamente piccolo.

“I risultati dello studio non sono sorprendenti,” afferma Andreas Kronfeld, fisico teorico al Fermilab di Batavia, Illinois. Gli scienziati avevano a lungo sospettato che la massa del protone si cmponesse più o meno in questo modo. “Ma,” aggiunge, “le nuove scoperte sono rassicuranti. Questo tipo di calcolo sostituisce una convinzione con la conoscenza scientifica“.

Commenti
  • Pasquale Tufano C’è un concetto che è trascurato nel precedente ragionamento:
    come fanno più protoni a stare un protone accanto ad un altro protone in un nucleo atomico se sono della stessa carica elettrica (positiva=+) e però non si respingono?
    Vanno, a mio avviso riconsiderati i principi di fondazione della teoria della Relatività Generale di Einstein (RG).

    In una parte di tali principi è detto che le leggi sono sempre le stesse.
    Esattamente la dicitura è la seguente (vorrei fornire la citazione esatta, così la discutiamo):
    fonte Daniele Sette Volume I “Lezioni di Fisica”, pagina 217 Ed. Veschi:

    “tutte le leggi della Fisica devono essere le stesse (cioé rimanere invariate, dice Daniele Sette) per tutti gli osservatori in sistemi di riferimento inerziali”.

    Ora la mia breve constatazione iniziale e cioé che i protoni cambiano il loro comportamento (non più repulsivo) se il fattore di scala in cui fossero immersi è il nucleo di un atomo contraddice questo postulato di fondazione di Einstein.

    Questa è una cosa che va -quindi- riflettuta NON perché la dico io, ma perché risulta a tutti, ma non è coscienticizzata nelle sue implicazioni consequenziali, e anche non è indagata sui “perché?” ciò sia possibile.

    E’ possibile, cari amici, perché Einstein trascura in quella formulazione di fondazione della interpretazione della FISICA, la lezione del matematico Cauchy:

    “la soluzione di un sistema di equazioni, quando esiste, dipende dal contesto, anche detto condizioni al contorno!”

    Quindi le leggi dipendono dal contesto, e quindi dire che un protone e fuori o dentro un atomo non rende un dogma di fede come si comporta un protone, ma una diversa dinamica perché ci si deve chiedere cosa succede di diverso in una condizione di dissimiglianza del contesto.

    A mio avviso, qui riassumo per brevità, ciò che succede è che oltre un certo livello di compattazione forze che normalmente (con fattore di scala più ampio) erano forze di Coulomb repulsive divengono non più repulsive, ma di glue: cioé collanti.

    Perché questo cambio?

    Perché si crea un diverso modo di interagire che è una sorta di solidificazione. Vi faccio un esempio: sapete come si forma il marmo quando è sedimentario?

    Prima si stratifica, poi diviene un corpo unico.

    Quindi la linea di evoluzione della materia non è monodirezionale e né le leggi sono assolute nel comportamento degli enti a prescindere dal contesto. Ma dipendono dal contesto che -preciso- non è solo LOCALE, ma anche globale, e cioé dipende dal tipo di universo bolla in cui si è immersi: ad esempio il raggio della bolla, il fatto che potrebbe essere di materia oppure di antimateria, la velocità di deriva dell’universo in un cosmo più ampio etc

    fonte articolo su facebook:
    https://www.facebook.com/groups/430528207748094/permalink/462356097898638/

 

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