Il 28 Mag 2009, 11:41, Aleph ha scritto:
> Nello zoo delle particelle elementari conosciute ad oggi, abbiamo:
>
> - particelle senza carica e senza massa (fotone);
>
> - particelle senza carica ma massive (neutrino; il neutrone no perch� �
> una particella composta, fattori di forma etc.);
>
> tuttavia non esistono particelle cariche ma prive di massa (Probabilmente
> la presenza di particelle cariche e prive di massa confligge con qualche
> principio primo della relativit� o dell'elettromagnetismo).
In QED � la commutativit� del gruppo U(1).
Io farei una differente distinzione per le particelle, ma fondamentale:
- particelle di "materia"
- particelle di gauge
Le particelle a massa nulla (fotone, gluone) appartengono tutte alla seconda
classe. Il fatto che trasportino o meno carica (o colore, o ipercarica) �
legato alla dinamica dei campi di gauge. Dalla non commutativit� SU(3) si
deducono i termini di autointerazione dei campi gluonici, cio� il fatto che
i gluoni siano "bicolorati". La massa nulla � legata al fatto che la
simmetria non viene rotta.
In altre parole, i gluoni sono sia massless che "carichi" (in senso forte).
Per i fotoni il discorso � diverso, la commutativit� di U(1) impedisce loro
di auto-accoppiarsi, cio� di possedere carica elettrica; per quanto riguarda
la massa, il meccanismo elettrodebole � tale che la rottura di simmetria
lascia inalterato il settore U(1), cio� produce fotoni massless (in realt�
il discorso � pi� complicato in quanto gamma, Z e W+/- sono gli autostati di
massa ottenuti dal mixing di altri campi, ma il risultato finale grosso modo
� questo)
> La constatazione precedente mi ha fatto venire in mente alcune domande
> ulteriori:
>
> "E' stato mai proposto un meccanismo (tipo meccanismo di Higgs) per
> spiegare l'origine della carica elettrica?"
> Esiste qualche teoria (diversa da Kaluza-Klein) in grado di spiegare la
> genesi della carica elettrica (e perch� no, delle altre cariche della
> fisica nucleare) come manifestazioni di qualche simmetria fisica pi�
> fondamentale?
Per le particelle di gauge, la carica � legata alle caratteristiche delle
interazioni. Cio� il problema va affrontato per le particelle di materia, e
a questo punto non per la sola carica elettrica, ma per vari tipi di carica
associati a vari tipi di interazioni. Un primo passo, che sarebbe un grande
passo, sarebbe spiegare "perch�" protone ed elettrone hanno esattamente la
stessa carica elettrica (mi pare che ci siano numerose proposte al di fuori
del modello standard) mentre il goal pi� ambizioso � una descrizione
unificata delle interazioni, ad esempio facendo ricorso a gruppi di
simmetria e dimensioni extra (tipo, che so, SO(32)), e questo sicuramente
risponderebbe alla tua domanda.
(non so dire se abbia senso o meno pensare per le cariche a un meccanismo
analogo a quello di Higgs...forse ce l'ha se si include anche la gravit�
nelle interazioni e si riguarda la massa come "carica" del campo
gravitazionale...boh..?)
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Received on Sat Jun 06 2009 - 02:53:37 CEST