16 settembre 2009

25 - PARTICELLE e ANTIPARTICELLE - ANNICHILAZIONE

Alla maggior parte delle particelle è possibile associare un’antiparticella, ossia una particella con la stessa massa ma con cariche opposte. L’antiparticella dell’elettrone, ad esempio, è un elettrone con carica positiva e viene detto positrone, la cui esistenza è stata dimostrata da tempo.
Il fotone, che è privo di carica, non ha un’antiparticella.
Quando avviene una collisione ad alta energia tra un elettrone ed un positrone, essi si annichilano cioè si annullano a vicenda, liberando energia sottoforma di un fotone.
Le antiparticelle possono essere intese come particelle della cosiddetta antimateria e pertanto possiamo affermare che quando materia e antimateria si scontrano, esse si annullano a vicenda e nel contempo producono energia.
La materia originaria, annichilitasi, è diventata energia.
Da un punto di vista “meccanico” potremmo immaginare l’elettrone ed il positrone come due palline identiche ma che ruotino intorno al proprio asse in versi opposti. Al momento della loro collisione si fondono in un’unica pallina la cui rotazione è nulla, infatti le due particelle originarie hanno spin (+1/2) e (-1/2), e quindi la particella prodotta dalla collisione avrà spin pari a "0", com’è appunto per il fotone che rappresenta quindi l’immobilità e un ritorno verso l’Energia originaria.
Nel processo contrario è il fotone, la pallina immobile, a scindersi in due palline distinte, il quark e l’antiquark, che per il principio di conservazione della quantità di moto avranno ancora una quantità di moto complessivamente nulla come quella del fotone originario, e pertanto avranno spin opposti, il quark spin "+1/2" e l’antiquark spin "-1/2".
Tali considerazioni ci consentono di fare luce su quanto sia successo all’ora zero.

31 marzo 2009

24b - LA FISICA DELLE PARTICELLE

Le particelle che come i leptoni ed i quark hanno il numero di spin semintero, cioè pari ad (1/2), sono dette FERMIONI.
Al contrario, le particelle che hanno spin intero, ad esempio 0, 1, ecc., sono dette BOSONI.
I fotoni, i gluoni, le particelle W e Z, sono dei bosoni.
I bosoni hanno una notevole importanza nella fisica delle particelle poiché rappresentano i quanti dei vari campi fisici e trasmettono gli effetti delle rispettive forze.
Il fotone, la particella che compone la luce, trasmette la forza elettromagnetica, è il quanto del campo elettromagnetico.
Il gluone trasmette la forza forte, è il quanto del campo forte.
Le particelle W e Z trasmettono la forza debole, sono i quanti del campo debole.
Il gravitone, la cui esistenza è invece ancora da dimostrare, trasmetterebbe la forza di gravità.
Immaginando l’esistente come una costruzione di mattoni e cemento possiamo identificare i fermioni con i mattoni ed i bosoni con il cemento o collante.

23 marzo 2009

24a – LA FISICA DELLE PARTICELLE

Voler giungere all’origine dell’universo vuol dire tuffarsi all’indietro nel tempo fino a giungere ai costituenti elementari della materia cioè a quelle particelle indivisibili ed assolute che sono prive di un’ulteriore sottostruttura.
La conoscenza raggiunta dall’uomo a tale proposito riconosce dodici particelle elementari. Sei di esse sono dette leptoni e le altre sei sono dette quark. I vari tipi di leptoni e di quark sono detti anche sapori.
I sei sapori identificati per i LEPTONI sono: elettrone, muone, particella tau ed i rispettivi neutrini vale a dire neutrino elettronico, neutrino muonico e neutrino tau. L’elettrone, il muone e la particella tau sono dotati di carica elettrica (-1), mentre i tre neutrini non hanno carica.
I sei sapori identificati per i QUARK sono: su, giù, incanto, strano, basso, alto e sono indicati con le rispettive lettere u, d, c, s, b, t, che sono le iniziali dei rispettivi termini inglesi up, down, charme, strange, bottom, top. Tutti e sei i quark sono dotati di carica elettrica e tale carica è una frazione esatta di quella dell’elettrone, precisamente i quark d, s, b hanno carica (-1/3) mentre i quark u, c, t hanno carica (+2/3).
Leptoni e quark sono accomunati dall’avere lo stesso spin, il momento angolare intrinseco di rotazione intorno al proprio asse, pari a (1/2) in quanto possono ruotare in una sola delle due direzioni possibili, destrorsa o sinistrorsa.
La differenza sostanziale tra leptoni e quark è che i primi non sono soggetti alla cosiddetta forza forte mentre i secondi lo sono. Ciò comporta che mentre i leptoni sussistono come particelle a sé stanti, libere, indipendenti, i quark invece sono necessariamente combinati fra loro per costituire una sovrastruttura detta adrone.
I quark possiedono una particolare proprietà detta carica di colore, distinta dalla carica elettrica, in base alla quale si legano. Per poter costituire un adrone, i quark devono avere una carica di colore complessiva nulla. Pertanto i quark possono combinarsi solo in due modi e quindi esistono solo due tipi di adroni, quelli costituiti da tre quark, detti barioni, e quelli costituiti da un quark ed un antiquark, detti mesoni.
Il protone ed il neutrone sono ad esempio dei barioni.

28 febbraio 2009

23 - ORA ZERO

Ciò che definiamo ora zero o creazione o big bang, termini che stanno ad indicare la generazione dell’esistente dall’inesistente, coincide con l’origine della materia.
Solo la materia conferisce all’universo la sua dimensione spaziale e temporale che l’uomo è in grado di percepire.
Giungere all’origine della materia, delle prime particelle, vuol dire giungere all’origine dell’universo.
Comprendere l’origine della materia vuol dire comprendere l’origine dell’universo.

3 gennaio 2009

22 – ENERGIA PURA ed ENERGIA FISICA

Possiamo formalizzare idealmente l’inesistente come uno stato di energia stabile, non soggetta a trasformazioni.
Tale energia la diremo energia pura in quanto priva di materia ed auto sussistente a differenza della classica energia fisica (meccanica, termica, chimica…. ) che invece risulta fusa inscindibilmente alla materia (E=mc2) e mutevole nella forma.
Quando due differenti stati di uno stesso aspetto dell’universo si fondono spontaneamente, attraverso i motori delta, la loro differenza si annulla e si giunge ad un equilibrio in uno stato intermedio, ad esempio la fusione dei due valori +6 e -4 determinerà un equilibrio di valore +1. Se però la fusione avviene tra due stati perfettamente contrapposti, ad esempio la fusione dei due valori +8 e -8, allora lo stato di equilibrio raggiunto coincide con lo stato di nullità, lo stato di inesistenza appunto.
ESEMPIO. È quanto accade ad un elettrone ed un positrone, materia ed antimateria, che scontrandosi finiscono per annichilirsi e dar luogo ad un fotone, dotato di energia ma non di massa.