"Anna Nappi" ha scritto nel messaggio
> E poi?
Provo a darti io una spiegazione pi� semplice possibile del bosone
ricordando il mio percorso di studi di fisica e quando mi fu introdotto nei
vari corsi (seguii il corso di storia della fisica e spero che mi possa
aiutare!!).
Nel corso di laurea in fisica il susseguirsi delle varie parti di fisica:
Meccanica Classica, Elettromagnetismo Classico, Ottica, Termodinamica
Classica, Teoria della Relativit�, Meccanica Quantistica, Elettrodinamica
Quantistica, fino al Modello Standard (1967 - 1968) e alla Teoria delle
Stringhe non segue esattamente la cronologia storica, ma � basato su
propedeuticit� che hanno esigenze didattiche: in particolare (le
propedeuticit�) sono definite dall'esigenza di disporre della matematica
necessaria che si studia contemporaneamente alla fisica. La matematica
"serve" per la fisica dell'anno successivo. Il calcolo differenziale �
necessario per la fisica classica, il calcolo variazionale per la meccanica
classica da un punto di vista pi� formale, l'algebra lineare, gli spazi di
Hilbert infinito dimensionali, nonch� la teoria dei gruppi per la Meccanica
Quantistica.
La termodinamica statistica classica per un gas ha l'obiettivo di descrivere
grandezze fisiche macroscopiche, come pressione, energia interna, sulla base
della distribuzione di probabilit� dell'energia per una singola molecola (la
distribuzione di Maxwell-Boltzmann). Tale descrizione non funzione per i
calori specifici dei gas a temperature prossime allo 0 �K, per la radiazione
di corpo nero quando le frequenze sono tendenti all'infinito e per la
distribuzione degli elettroni di conduzione in un metallo.
Planck suppose che la radiazione elettromagnetica fosse multipla di una
quantit� legata alla frequenza del modo stesso e le cose tornarono (anche se
lui non cap� il perch�...).
Nella meccanica quantistica si introduce il concetto dello spazio delle fasi
e degli stati quantistici: non tutti i livelli di energia per un sistema
quantistico sono permessi ma solo alcuni.
Nella descrizione collettiva di un sistema di particelle non interagenti (ad
es. un gas quantistico tipo elio prossimo al punto di liquefazione) si deve
costruire la distribuzione di probabilit� di occupare una determinata cella
dello spazio delle fasi (le dimensioni di una cella sono legate al principio
di indeterminazione di Heisenberg) e qui si possono presentare due
alternative:
0 od 1 particella in una cella (distribuzione di Fermi-Dirac)
0, 1, 2, 3, 4, 5, .., n (tutte) le particelle in una cella (distribuzione di
Bose-Einstein)
La distribuzione classica sarebbe tipo 0.23 particelle o un terzo di
particella in una cella non � consentita.
La particella pu� essere un modo del campo elettromagnetico (fotone), un
atomo di idrogeno, un modo di agitazione di un solido (fonone), ecc...
Ci� che determina se una particella � un bosone (segue la statistica di B-E)
od un Fermione (segue la statistica di F-D) � lo spin. Da dove viene fuori,
cosa sia e il perch� di questa connessione con la statistica � complicato:
lascia perdere comunque le trottole!!!.
Elio Fabri parla giustamente di Teoria dei Gruppi e di rappresentazioni
irriducibili: i filosofi non dovrebbero avere la presunzione di capire a
tutti i costi ci� che non possono capire senza dotarsi prima degli strumenti
idonei: se vogliono farlo comincino con l'algebra lineare, gli spazi
vettoriali, ecc....
Anche Stephen Hawking scrive questo nel suo libro "il grande disegno" e non
mi pare abbia tentato di far capire cosa � lo spin.
Claudio
Received on Sun Jan 01 2012 - 09:27:20 CET
This archive was generated by hypermail 2.3.0
: Sat Jan 04 2025 - 04:23:36 CET