Commenti a: Ripartono gli esperimenti con l’LHC. Nuova minaccia per la Terra? [risata ON]

Di: Fausto Intilla

Fausto Intilla — Thu, 26 Nov 2009 21:01:11 +0000

Dei mini buchi neri si potranno rilevare solo le tracce del loro “passaggio”, grazie alle nuove particelle che verranno a crearsi a causa del loro decadimento.
La regola del nulla si crea e nulla si distrugge vale sempre, anche su scale prossime a quella di Planck. Quindi, per ogni mini buco nero che evaporerà, altre nuove particelle verranno a crearsi.

Approfitto dell’occasione per spendere ancora qualche parola sul bosone di Higgs:
Una delle tante “fregature” in relazione alla possibilità o meno di poter scorgere le particelle scalari di Higgs, nelle collisioni con il LHC, sta nel fatto che queste ultime possano tranquillamente esulare dal Principio di esclusione di Pauli(*1). E questo è senza dubbio il motivo per cui tali bosoni (che seguono la statistica di Bose-Einstein(*2),avendo spin intero …ebbene sì,anche se nullo,viene considerato ugualmente intero) possono condensare in una configurazione degenere dello stato fondamentale (in parole povere possono …”condensarsi nel vuoto”).
La chiave per risolvere questo ed altri dilemmi legati al Modello Standard, potrebbe stare (come ho spiegato tempo fa in un video su Youtube: “Sul Bosone di Higgs”), nell’applicazione teorica del concetto di Supersimmetria.
Se è vero che la scala a cui i partner supersimmetrici della materia ordinaria devono esistere, non può essere molto più alta della scala della rottura di simmetria dell’ interazione debole, allora molto probabilmente con il LHC,teoricamente, oltre i 2 TeV(*3) di energia di collisione, dovremmo assistere ad eventi che possono finalmente o convalidare una volta per tutte il modello supersimmetrico,…o annullarlo per sempre.

Note:

*1.Basti semplicemente pensare ai fotoni (anch’essi per natura dei bosoni), in grado di occupare lo stesso stato quantico nel medesimo istante; esulando quindi dal Principio di esclusione di Pauli.
*2.Tutte le particelle con spin intero (ossia 0;1;2;3;…) seguono,in quanto a distribuzione, la statistica di Bose-Einstein; quelle invece con spin semintero (ossia 1/2; 3/2;…),seguono la statistica di Fermi-Dirac.
*3. Esperimenti sino a 2 TeV di energia di collisione, sono già stati effettuati al Tevatron; dove nel 1995 è stato scoperto il top quark.

Di: dinox

dinox — Thu, 26 Nov 2009 18:29:42 +0000

Ma allora ce la faranno gli strumenti a vedere e misurare un qualcosa sui buchi neri se essi scompariranno in 10^-42 secondi?

Di: Fausto Intilla

Fausto Intilla — Thu, 26 Nov 2009 14:52:56 +0000

Nelle teorie di Grande Unificazione, il comportamento tra particelle e interazioni gravitazionali, è indubbiamente ancor oggi il più enigmatico e discusso “capitolo” delle storia della fisica delle alte energie ( e questo a causa della grande differenza nella scala delle forze, in cui ovviamente la Gravità “la fa da padrona”). In genere si presume che in vicinanza della scala di Planck, la Gravità dovrebbe assumere dei valori simili alle altre forze; andando così a ristabilire un determinato ordine in grado di dar forma a una possibile teoria di Grande Unificazione.
Le varie incognite, in relazione all’evoluzione e al tempo di vita dei mini buchi neri (o buchi neri di Planck) che con molta probabilità si formeranno durante gli esperimenti con il LHC, sono quindi dovute alla nostra attuale incapacità di conciliare la fisica delle particelle ad alte energie , con la Relatività Generale.
Le uniche speranze di poter comprendere qualcosa in più rispetto alle nostre attuali conoscenze, possiamo attualmente riporle (a mio avviso), solo nella Teoria delle Stringhe; l’unica in grado di darci qualche indicazione di come potrebbe effettivamente comportarsi la Gravità su scale prossime a quella di Planck (anch’essa comunque con tutte le sue lacune, che in questa sede non sto a spiegare). Sembrerebbe infatti che le dimensioni extra (previste appunto dalla Teoria delle Stringhe), siano responsabili della “Gravità debole”. Se quindi tali dimensioni extra sono in grado di possedere delle “qualità proprie”, ciò avrebbe delle ripercussioni sull’evoluzione delle masse di Planck (mini buchi neri)…nel senso che potrebbero tendere a ridursi ulteriormente, in quanto a volume. Il problema sta quindi nel non sapere assolutamente come potrebbe comportarsi un simile mini buco nero, di dimensioni ridotte.
Recenti studi hanno dimostrato (a livello teorico) che il modello (termodinamico) di Bekenstein-Hawking-Page dei mini buchi neri (adattato al Modello Standard) si rompe vicino alla massa di Planck, per il fatto che predice singolarità prive di orizzonti e una curvatura infinita di cui non si conoscono neppure le conseguenze. Su scale prossime a quella di Planck, è assai probabile quindi che, sia la Gravità Generale che la Meccanica Quantistica, si “rompano”.
In tali studi (basati sempre sul modello termodinamico), si è avanzata anche l’ipotesi che la Gravità possa accrescere (come forza) , solo quando le temperature dei mini buchi neri in fase di evaporazione, tendono ad infinito. Questa recente analisi quindi, in un certo qual senso regolarizza il processo di evaporazione (liberandolo dal problema degli infiniti fisici) e lo fa apparire come l’unica condizione possibile qualora vengano a crearsi dei mini buchi neri. Una simile evaporazione inoltre, possiede tradizionali proprietà termodinamiche (dopo un apparente cambiamento di fase) e probabilmente conserva le informazioni.
Anche se tali analisi si discostano sostanzialmente dalla Teoria delle Stringhe,c’è di buono almeno che vanno a parare sempre nella medesima direzione (ed escludono totalmente l’accrescimento di Bondi); ossia quella in cui per qualsiasi nuovo stato della materia si dovesse scoprire al di sotto della massa di Planck, esso avrà sempre comunque lo stesso comportamento (quello ordinario delle particelle elementari, che in ultima analisi quindi, seguono il Principio di Indeterminazione di Heisenberg). I mini buchi neri che si creeranno all’interno del LHC, con estrema probabilità apparterranno quindi alle classiche dimensioni (3D + t) della nostra realtà fisica …ed evaporeranno, con altrettanta estrema probabilità, in circa 10^-42 secondi.

Fausto Intilla – http://WWW.OLOSCIENCE.COM

Di: dinox

dinox — Sun, 22 Nov 2009 07:46:15 +0000

In effetti la materia è tanto affascinante quanto complessa e non nego che anche a me sarebbe piaciuto andare a fondo.

Di: antonio

antonio — Sun, 22 Nov 2009 01:20:29 +0000

io sono uno di quei curiosoni che vorrebbe sapere cosa può succedere al cern con il pieno funzionamento del “lhc”… sono contento di essere un curioso dal momento che mi pongo diversi quesiti riguardo la nascita e la fine dell’universo tanto da costruirmi immagini fantasiose di come è stata la nascita e di come sarà la morte dell’universo( se ci sarà una morte,infatti,riesco ad immaginare un cosmo pure eterno)…. vorrei avere avuto la possibilità di studiare a pieno regime la fisica delle particelle e la cosmologia,purtroppo vado avanti per letture teoriche senza conoscere quasi nulla di matematica…chissà se a 13,7 miliardi di anni luce da noi c’è chi si sta chiedendo che cos’è quel fondo cosmico di microonde che rivelano con il loro strumenti!!!