GRAVITONE E FOTONE PARENTI

Presentazione sul tema: "GRAVITONE E FOTONE PARENTI"— Transcript della presentazione:

1 GRAVITONE E FOTONE PARENTI
Mr. Quadro non può vedere Madame Sfera nella sua interezza ma non vede neppure il profilo della sezione, in quanto non lo può vedere dall'alto. Vede quindi solo una linea che aumenta di lunghezza e poi diminuisce sino a sparire: un fatto che non può spiegare. Fonte illustrazione:

2 gravitone e fotone parenti
Questo curioso esempio ci dice, in modo rudimentale ma efficace, come alcuni fenomeni o leggi della fisica difficili a comprendersi nelle tre dimensioni, potrebbero trovare una spiegazione più semplice e risultare addirittura banali, se li immaginassimo avvenire in quattro o più dimensioni. Visualizzare uno spazio a quattro o più dimensioni è per noi difficile, ma ci viene in aiuto la matematica. Da molto tempo infatti i matematici sanno come trattare le extradimensioni.

3 gravitone e fotone parenti
Theodor Kaluza, suggerì che l’universo in cui viviamo avesse quattro dimensioni spaziali. In questo spazio a quattro dimensioni le leggi dell’elettromagnetismo di Maxwell e della gravità di Einstein, che ci appaiono così diverse nelle nostre tre dimensioni, discenderebbero le une dalle altre. Il gravitone, il quanto del campo gravitazionale, e il fotone, il quanto del campo elettrico, così diversi per i nostri esperimenti tridimensionali, diventano parenti strettissimi nello spazio quadridimensionale di Kaluza.

4 gravitone e fotone parenti
Ma se l'universo ha veramente più di tre dimensioni perché noi non riusciamo a visualizzarle? L'idea - implicita nel lavoro di Kaluza e poi sviluppata in maniera più completa nel 1926 dal matematico svedese Oskar Klein - è che l'universo abbia dimensioni estese e dimensioni curve raggomitolate su se stesse. Cosa vuol dire?

5 IL SOGNO DI EINSTEIN Einstein, nella seconda parte della sua vita scientifica, si scontrò con il problema di come combinare le due teorie di grande bellezza e successo, e certamente non estranee l’una all’altra: L’ elettromagnetismo di Maxwell, che lo aveva condotto alla Relatività Ristretta, e i suoi sviluppi quantistici (dall’’effetto fotoelettrico alla QED) La sua teoria della gravitazione, la Relatività Generale

6 il sogno di Einstein Quando la forza debole e quella forte non erano ancora state scoperte Einstein trovava già insopportabile l’esistenza di due forze distinte, gravità ed elettromagnetismo. Si mise così alla ricerca di una "teoria del campo unificato", una relazione matematica capace di descriverle entrambe dimostrando che erano manifestazioni di un’unica forza come elettricità e magnetismo.

7 il sogno di Einstein Il suo sogno era essenzialmente quello di combinare macroscopico e microscopico infinitamente grande e infinitamente piccolo Cosa ne è del sogno di Einstein 50 anni dopo?

8 DOPO EINSTEIN LA RICERCA CONTINUA
Einstein dedicò a questo progetto alcuni decenni, infruttuosamente. Nel frattempo furono scoperte le altre due forze, il che rese ancor più difficile l’impresa. Verso la fine degli anni ‘60 però. gli americani Steven Weinberg, Sheldon L. Glashow e il pakistano Abdus Salam idearono un modello matematico che descriveva la forza elettromagnetica e quella debole come aspetti di un’unica "forza elettrodebole".

9 la ricerca continua Ora gli scienziati indagando sul loro significato più profondo sperano di scoprire che sono solo diverse manifestazioni di un’unica forza universale. Sono convinti infatti che esista una superforza capace di cambiare aspetto di volta in volta. Ma com’è possibile che forze d’intensità tanto diversa possano assumere la stessa forma?

10 la ricerca continua In realtà l’intensità effettiva delle forze non è costante in assoluto, ma cambia in funzione della temperatura dell’ambiente in cui agiscono. L’intensità della forza debole e di quella elettromagnetica variano all’aumentare della temperatura fino a diventare simili verso il milione di miliardi di gradi (corrispondente a un’energia di 100 miliardi di elettronvolt). E’ a quel punto che le due forze si combinano nell’unica forza elettrodebole

11 LA TEORIA DEL TUTTO Oggi i fisici con la ricerca della Teoria del Tutto vorrebbero realizzare il Sogno di Einstein: qualcuno dice di essere molto vicino alla meta. Ma la sintesi, se mai effettivamente si farà, verrà realizzata utilizzando la Fisica quantistica e non contro la Fisica Quantistica, come invece avrebbe preferito Einstein.

12 è il loro linguaggio preferito
LA GEOMETRIA I fisici teorici fanno la teoria delle teorie e cercano la Teoria del Tutto. La geometria è il loro linguaggio preferito