Re: Unificazione elettrodebole

From: Fatal_Error <nospam_at_kkk.it>
Date: Thu, 11 Jan 2007 12:23:20 +0100

"marcofuics" <marcofuics_at_netscape.net> ha scritto nel messaggio
news:1168439711.525747.202480_at_i56g2000hsf.googlegroups.com...
> Ciao
> Come dovrei procedere per arrivare al meccanismo che mi unifica le 2
> teorie e-m e debole a quella elettrodebole?
> Sui 100GeV dovrei raggiungere l'unificazione, non e' vero?
> In cosa si manifesta tale effetto?

E' forse uno degli aspetti della teoria quantistica dei campi pi� difficile
ed astratta; sperando di non incorrere troppo nelle giuste ire degli
addetti, in funzione delle mie limitate conoscenze provo comunque a dare una
breve risposta senza "formule". Il concetto base � la rottura spontanea di
una simmetria fondamentale, rottura descritta dal "famoso" meccanismo di
Higgs; in breve tale meccanismo fa si che i leptoni, i quark ed anche i
bosoni di gauge deboli acquisiscano una massa; ricordo che i campi delle
teorie quantistiche sono sempre associati ad una particella. Il problema
infatti � che mentre la forza elettromagnetica si estende "all'infinito", la
forza nucleare debole si propaga solo a distanze piccolissime, cio� negli
esigui spazi dei nuclei atomici. Per l'elettrodinamica quantistica un tale
comportamento era spiegabile solo se le particelle che mediavano tale forza
erano dotate di massa; questo era una conseguenza della relativit� ristretta
e del principio d'indeterminazione; per mediare solo a brevi distanze ci
voleva una grande quantit� di moto e la relativit� ristretta collega tale
quantit� di moto ad una massa > 0. Purtroppo per�, per la teoria originale,
bosoni dotati di massa e di grande energia interagivano anche fra di loro,
"troppo" per essere veri. Apparentemente l'unica spiegazione era che la
forza nucleare debole avesse una simmetria e che questa simmetria si
"rompesse" in determinate condizioni. Qui entra in gioco il meccanismo di
Higgs: la simmetria riguarda le polarizzazioni dei bosoni, mentre una di
queste (longitudinale) per ragioni appunto di simmetria non esiste
fisicamente per i mediatori della forza elettromagnetica (che viaggiano
sempre alla velocit� della luce), per i bosoni di gauge dotati di massa in
certe condizioni di bassa energia (bassa rispetto alla massa del bosone
calcolata come energia) questa simmetria si rompe e quindi, oltre alle
polarizzazioni trasversali, si manifesta la polarizzazione longitudinale.
Questo vuol dire in estrema (troppo estrema?) sintesi che in condizioni di
bassa energia i bosoni dotati di massa oscillano anche nella loro direzione
di moto.
Da qui in poi le cose si complicano veramente troppo: entrano in gioco il
campo di Higgs, le particelle di Higgs, il fatto che il campo di Higgs
appare "sdoppiato" assumendo un valore diverso da 0 anche in assenza di
particelle; quindi che il vuoto stesso "manifesta spontaneamente" una carica
debole ed i bosoni di gauge deboli sono "rallentati" (mi veniva
indeboliti...) da questa carica debole pervasiva.
Per� ad energie sufficientemente alte (circa quelle che citi), le simmetrie
di polarizzazione dei bosoni di gauge deboli sono "le stesse" di quelle dei
bosoni mediatori della forza elettromagnetica, ed ecco l'unificazione.
Received on Thu Jan 11 2007 - 12:23:20 CET