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fisica,meccanica quantistica e co.


spottiesvirus7

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Mi ripeto: bellissima spiegazione! Marcolino, si vede proprio che sei nato per insegnare ;-)

Edited by gardus
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La G.U.T. (grand unification theory, teoria della grande unificazione)

 

Vi ho detto nel post precedente che per elevate energie la forza nucleare debole e la forza elettromagnetica possono essere considerate un'unica forza, la forza elettrodebole.

 

Da anni gli scienziati si propongono di descrivere le forze elettromagnetiche, quelle nucleari deboli e quelle nucleari forti con un'unica teoria. Rimane esclusa da tutto ciò la forza gravitazionale, anche se sono stati fatti tentativi in tal senso e ve ne parlerò successivamente.

 

Seconda la GUT le diverse forze sono indistinguibili ad elevate energie e quindi la forza nucleare forte e quella elettrodebole si comporterebbero in modo analogo.

 

In base alla GUT le particelle mediatrici o quanti mediatori di questa forza "unificata" sono i cosiddetti bosoni X. Quesi bosoni X in realtà sarebbero una dozzina e sarebbero osservabili ad energie molto elevate, energie che però sono irraggiungibili negli attuali acceleratori di particelle ed anche in un lontano futuro, dal momento che le energie conivolte corrispondono a quelle presenti nell'universo poco dopo il Big bang.

 

La teoria che invece cerca di unire la gravità e GUT è chiamata TOE (theory of everything, teoria del tutto). Uno dei problemi principali nel descrivere le forze gravitazionali è che la gravitazione è spiegata dalla teoria della relatività di Einstein che però si occupa di studiare oggetti molto grandi (tipo espolosioni di stelle, buchi neri, etc) che si muovono con velocità piccole rispetto a quella della luce. Per le particelle elementari, invece, a causa della massa molto piccola, e della loro elevata velocità, non esistono ancora teorie soddisfacenti.

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  • 3 weeks later...

Beh, visto che ho un po' di tempo, aggiorno la sezione.

 

La teoria delle stringhe

 

Vi ho detto precedentemente che la meccanica quantistica (che si occupa di oggetti "piccoli" e "leggeri" come ad esempio gli elettroni) e la teoria della relatività (che si occupa di gravità e di oggetti molto grandi, come ad esempio i buchi neri) sono teorie tra loro incompatibili.

 

In passato situazioni in cui fosse indispensabile far ricorso contemporaneamente alle due teorie non esistevano. Ultimamente, però, lo studio della nascita dell'Universo nei suoi primi istanti richiede l'applicazione simultanea di entrambe le teorie.

 

La teoria che sembrerebbe unificare meccanica quantistica e relatività è la teoria delle stringhe, proposta per la prima volta da un fisico italiano, Gabriele Veneziano, nel 1968.

 

Secondo la teoria delle stringhe, nell'Universo esistono dei "fili" (le stringhe appunto) infinitamente corti e sottili (la loro lunghezza è pari a 10^-35 cm che è la lunghezza più piccola concepibile in fisica, chiamata lunghezza di Planck) che vibrano. Come conseguenza di questa vibrazione delle stringhe, sono prodotte le particelle elementari che conosciamo. Più la frequenza di vibrazione delle stringhe è grande, maggiore è la massa delle particelle che vengono prodotte e maggiore sarà quindi la forza di gravità che la particella generata eserciterà sulle altre particelle.

 

Le stringhe con le loro vibrazioni generano tutte le particelle che costituiscono il nostro universo.

 

Le stringhe sono oggetti piccolissimi che però producono le particelle massive (e quindi gravità)

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  • 3 weeks later...

@@Marcolino2 credo che sia qualcosa relativo alla teoria delle stringhe, ne ho sentito accennare qualche giorno fa, si parlava di dimensioni.

ora, perdonami il gergo da "profana totale" ma nella nostra realtà, sulla terra, concepiamo 3 dimensioni giusto?

se ne teorizza forse una 4, ma sentivo appunto dire che nello spazio si teorizza che ne possano essere 11/12?

che rappresentano realtà che noi non possiamo in nessun modo vedere o percepire ma che delineano "spazi?" nell'universo.

 

mi sai dire qualcosa in merito a questo argomento per farmi capire meglio?

se si, in cosa potrebbero concretizzarsi? facendo delle ipotesi ovviamente.

sarebbe buffo scoprire che (e qui la mia fantasia galoppa, w la fantascienza) che magari certe forme di vita e di energia noi non possiamo vederle o toccarle perchè si muovono in queste dimensioni a noi impalpabili!

Edited by Lilith black
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Ciao Lilith, allora, in realtà la quarta dimensione è il tempo. Noi viviamo in uno spazio quadrimensionale costituito da 3 dimensioni spaziali ed una temporale, questo è quanto afferma la teoria della relatività. Il tempo, infatti, dipende da dove osserviamo gli oggetti, ossia dal sistema di riferimento. Il tempo, infatti, non è assoluto, non scorre per tutti allo stesso modo, ma è relativo all'osservatore. Ovviamente stiamo parlando di osservatori che dovrebbero muoversi a velocità prossime a quelle della luce. Per noi comuni mortali, il tempo scorre praticamente in modo uguale per tutti.

 

Per quanto riguarda le dimensioni delle stringhe, in realtà alcune di queste sono "arrotolate" . Non sono in realtà nuove dimensioni spaziali, quanto piuttosto un formalismo matematico in cui è necessario descrivere i fenomeni utilizzando più coordinate (e non solo quelle tre cartesiane x, y e z). C'è da dire che ad oggi non esistono verifiche sperimentali sulla teoria delle stringhe, anzi sulle teorie perchè ne esistono altre.

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@Marcolino2

accidenti, allora non avrò mai i miei alieni invisibili...

 

nel mentre mi sto studiando altre domandine interessanti, ma prima devo capire bene cosa voglio chiederti...

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  • 3 weeks later...

Eh, bella no? Molto emozionante! :)

E quando arriverai a quella di Schroedinger...Wow! :)

 

Ma la più bella rimane il formulone di Einstein della relativitá generale pieno di tensori..

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@@Marcolino2 proprio oggi abbiamo iniziato la meccanica quantistica. La lezione introduttiva è stata bellissima: vuoi mai che mi stia appassionando alla fisica moderna? Non l'avrei mai detto...

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spottiesvirus7

@@Marcolino2 scusate se mi intrometto però se non si fà la premessa il discorso avuto poco sopra tra marcolino e lilith non si capisce:

secondo la teoria delle stringhe,non quella originale,ma quella di più moderna formulazione,le stringhe vibrerebbero in 9 dimensioni tre nostre e altre 6 ancora sconosciute;è per questo che molti vanno contro la teoria delle stinghe.

a proposito di dimensioni oltre le nostre 3 ,fino a poco tempo fà tutte le spigazioni che riguardavano le dimensioni alternarive affermavano che comunque erano più di 3,fino a quando una insegnante universitaria nel maryland,non formulò una teoria,concordante in parte con quella delle stringhe,che afferma che c'è una sola dimensione,il nostro mondo è tridimensionale perchè per ogni sigolo punto passano 3 realtà dimensionali,le stringhe quindi secondo questa teoria non vibrano in diverse dimensioni,ma in diverse realtà dimensionali.

scusate se il post è troppo lungo o poco chiaro.

Edited by spottiesvirus7
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