"Federico Zema" <Federico.Zema_at_cern.ch> wrote in message
news:Pine.LNX.4.58.0509091516100.19390_at_lxplus006.cern.ch
> > Esistono diversi limiti del modello standard, ma fortunatamente il
> > modello medesimo e' tanto elastico da garantirsi lunga vita. Non e' vero
> > che si riesca a prevedere il risultato di qualunque misura. Si riescono
> > a dare delle robuste stime in alcuni casi e delle stime molto piu'
> > lasche in altri casi.
>
> Concordo. Ma io dicevo una cosa leggermente diversa ;-)
>
> Finora non e' stato possibile evidenziare sperimentalmente alcuna
> deviazione dal Modello Standard. Il MS ha funzionato con tutte le misure
> *fatte finora*.
E' vero, ma le predizioni sono un poco meno il
suo punto forte. Dipende tutto
dal fatto che con 54 parametri di fit si hanno difficolta'
previsionali. E d'altra parte data una misura si riesce
piu' facilmente a trovare una combinazione di parametri che
la predice. Non sto dicendo che il modello standard non
fa previsioni a priori, o che fitta qualunque cosa, ma
che da questo punto di vista si trova ad un limite.
> > Non condivido per nulla questa blindatura a priori del "Modello
> > Standard": e' utile, efficiente, con delle difficolta' evidenti che non
> > riesce a superare.
>
> Me ne rendo conto! Conosco queste difficolta', magari non tutte ... Ma
> teorie se ne possono fare tante, e l'unico discriminante e' la prova
> sperimentale. Finche' non si trova una teoria che preveda risultati
> *diversi* dal MS, visibili in un esperimento *fattibile* al momento, credo
> che "accontententarsi" del MS sia accettabile. Senza ovviamente voler
> togliere ai teorici il diritto di fare il proprio lavoro ;-)
Pero' credo anche che trovare un fallimento di una precedente teoria
non sia l'unica ragione logica per accogliere una nuova teoria. Potrebbe
in linea di principio bastare una semplificazione.
Se non esistono casi storici, di teorie accolte per semplicita'
ed eleganza, ma capaci dello stesso o di maggiore potere
predittivo, perche' si verifica cio'? Quasi sempre in effetti
si verifica che la nuova teoria abbia anche una struttura ed un
contenuto di informazioni intrinseco tali che in breve tempo
avvia una rivoluzione scientifica individuando esperimenti cruciali
in cui ha successo a differenza della teoria precedente.
Ma tempi brevi sul piano della storia della scienza possono essere tempi
lunghi su scala umana. Ora questa e' la situazione per il modello
standard. Le teorie di stringhe e le SUSY portano ad una drastica
diminuzione dei parametri fondamentali ma aggiungono il problema
della individuazione dei parametri predittivi dall'osservazione
diretta di parametri cosmologici, insieme ad altre difficolta'
strutturali da risolvere. Tuttavia sembra verosimile che i 54
parametri se usciranno dalla porta della fisica teorica delle alte
energie ri-entraranno dalla finestra dell'astrofica teorica. Ma
rientreranno con un grado di accordo e di funzionalita' ai fini
previsionali ben maggiori delle possibilita' del solo modello
standard. Pensa al caso della meccanica astronomica dopo
l'avvento della relativita' generale.
Se le teorie di stringa con la loro approssimazione
supersimmetrica supereranno
questi due test: riduzione dei parametri, riscoperta dei
54 parametri del modello standard, porteranno una nuova era
per la fisica sperimentale delle alte energie, difficilmente
condurranno ad una abrogazione del modello standard, quanto
piuttosto ad una sua radicale rilettura. Per questo non vedo
ragione per cui un fisico di belle speranze debba procedere sulla
strada di un arroccamento pregiudiziale sul modello standard, mentre
vedo ottime ragioni per cui studi la QFT ed il Modello Standard
con un atteggiamento aperto agli sviluppi piu' moderni.
> > I) non sono vincolate dall'invariante di massa. Il che significa che una
> > particella virtuale non porta via un pezzo della particella reale di cui
> > media l'interazione. Ma si limita a cambiarne lo stato di energia ed
> > impulso.
>
> Ho gia' postato questa domanda: per la Z cos'e' l'invariante di massa?
Non sono certo di avere inteso la domanda. Ti riferisci forse
ai tempi di decadimento? La massa della Z e' un parametro
della teoria di gauge delle interazioni elettrodeboli.
Insieme con altri parametri: altre masse, altre costanti di
accoppiamento predice certi eventi oggetto di osservazione
che permettono la verifica piu' o meno indiretta della particella.
Tieni presente che la verifica dell'esistenza del top, che ho
avuto la fortuna di seguire da studente fu fatta anche dalla
ricostruzione di precisione delle posizioni del vertice da cui
provenivano i jet secondari alla produzione di una coppia top-
antitop. Questa dal mio punto di vista e' una verifica quasi
diretta. Vai a guardare dove era il top al momento della sua
distruzione. Tornando allo Z:
fu proposto dai fondatori di questa teoria un meccanismo
di rottura spontanea della simmetria SU(2) con l'ausilio
di un bosone di Higgs, o di Goldstone (Anderson addirittura
reclama il suo ruolo anticipatore, aveva proposto il meccanismo
della rottura spontanea di simmetria nella fisica dello
stato solido dove introdusse il concetto rivoluzionario di
quasi-particella). Sulla base di questo meccanismo il campo
elettrodebole, con gruppo di invarianza di gauge SU(2), dava
luogo, dopo i successi di t'Hooft nella rinormalizzazione del 1970,
e la proposta di Salam Weinberg e Glashow nobel nel 1976,
alla teoria delle interazioni elettrodeboli. Gia' abile a
spiegare molti dei fenomeni sotto soglia di generazione delle
particelle fu portata al trionfo dalla ricerca guidata da
Carlo Rubbia presso il Cern di Ginevra, che porto' alla osservazione
dei previsti decadimenti di queste particelle dopo opportuna
generazione in scontri di alta energia. Il parametro
relativo alla mediazione delle particelle Z e'
91.1876+/-0.0021 Gev, mentre per il settore carico,
dei bosoni W+/- le masse osservate sono un po' meno precise:
80.425+/-0.038 Gev e non si sono misurate ad oggi differenze
fra le due masse fuori dell'errore.
> > II) non essendo "reali" e dotate di massa come le particelle reali non
> > portano necessariamente l'impulso nel verso in cui avanzano.
>
> Non sono il piu' ferrato del gruppo in MQ, ma questa implicazione tra
> massa e verso dell'impulso non mi sembra proprio pulita ... Potrei
> sbagliare, ovviamente!
Ho tentato di fare ammenda a questa osservazione, che
partiva dal presupposto di volere spiegare la
nozione di virtualita' senza ricorso alla MQ. Ricorrendo
alla MQ questa osservazione puo' essere contestata, ed
aggiustarla, ammesso che sia possibile, richiede di fare ricorso
a disquisizioni che svelano per altra via la peculiarita' della nozione
di particella virtuale, quello che questo argomento prova,
e' che una nozione di particella virtuale non e' banalmente
suscettibile del trattamento che si riserva in meccanica
ondulatoria ai gruppi d'onde. Se infatti volessimo pensare
all'interazione come se fosse mediata da un gruppo d'onde
"virtuali", scambiate nella regione di scattering troveremmo
difficolta' di vario genere, dal trattare onde generate
e distrutte a tempi diversi al problema di individuare una
velocita' di gruppo in assenza di una relazione costitutiva
fra impulso ed energia.
> > Fermi allora non escludeva evidenze indirette associate con i processi
> > virtuali, ma specificava che quando parliamo di particelle osservate
> > siamo in "modalita' particolari". Ora questo e' per l'appunto il caso
> > delle particelle Z0,W+/- sono particelle a tutti gli effetti, ma quando
> > intervengono come mediatori di interazione intervengono in modo piu'
> > sofisticato, intervengono in modalita' virtuali.
>
> Non capisco ... come fai a discriminare se una Z, o un W, "intervengono
> come mediatori di interazione" o no? "Mediatori" e' un termine che ci fa
> comodo, perche' sappiamo accelerare gli elettroni e poi ne misuriamo lo
> scattering. Se avessimo fasci di fotoni, o di W, magari chiameremmo
> "mediatori" gli elettroni. Concordi?
Non stando al Modello Standard. Gli elettroni non sono un campo
di gauge, sono campi di materia.
Non mi risulta che ci sia un modo semplice di rispristinare
la simmetria. Ne' che la teoria delle stringhe la ripristini,
anzi, mi sembra che spieghi in altro modo questa distinzione.
Anche se mi sembra un'idea su cui riflettere: dal punto di
vista del Modello Standard abbiamo i gruppi di
simmetria U(1), SU(2) ed SU(3), i campi di materia
corrispondono alle rappresentazioni fondamentali di questi
gruppi, i campi di gauge alle rappresentazioni aggiunte di
questi gruppi.
> Come dici tu piu' sotto, la teoria prevede dei vertici d'interazione. Un
> elettrone puo' emettere un fotone, e un fotone puo' trasformarsi in una
> coppia elettrone-positrone. Non c'e' nessun mediatore!
Se vuoi anche gli elettroni possono mediare interazioni fra
fotoni, ma il loro status teorico e' distinto. Un conto sono
i campi materiali un altro i campi di gauge. I secondi si
introducono in subordine ai primi, eccetto che non sia
pensabile qualcosa di piu' sofisticato per invertire il
punto di vista. Ma quello che mi riesce di pensare e'
comunque un processo differente. Cioe' posso pensare di
partire dai campi di gauge per dedurre i campi di materia,
ma non mi immagino facilmente come invertire i termini del
discorso. Ovvero trovare un gruppo di cui i campi di gauge
siano la rappresentazione fondamentale e quelli di materia
la rappresentazione aggiunta.
> > > Nessuno. p2 puo' essere maggiore di e2. Ma non e' un problema. Se lo
> > > potessi misurare ... si', sarebbe un problema, ma i mediatori di un
> > > urto vivono talmente poco ...
> >
> > No scusa, ma chi l'ha detto che i mediatori vivono poco? I fotoni
> > possono attraversare l'universo per mediare un'interazione
>
> Concordo in pieno. Ma, come ho gia' postato, se misurassi un fotone
> massivo proveniente dal Sole, ti preoccuperesti. Invece se un fotone ha
> massa anche maggiore per un tempo di 10^-24 secondi, allora non c'e' nulla
> di strano.
Come ripeto quello che misuri e' a tutti gli effetti
un evento quantistico la cui probabilita' e' prodotta
dalla somma di infinite ampiezze virtuali, ma posso
seguire l'immagine che Fabri ha citato da Feynman
fino a pensare che i fotoni misurati siano una particolare
modalita' dei fotoni virtuali, quelli vincolati nella
shell di massa. Ma la cosa in verita' mi fa fatica.
> > Circa la questione di senso della massa immaginaria non sarei cosi'
> > categorico.
>
> Mi correggo: non ha alcun significato che possa ricordare il senso comune
> che si associa alla parola "massa".
Nemmeno le matrici di massa dei neutrini ne hanno alcuno,
se non quello che gli elementi diagonali somigliano alle
masse. Tuttavia senza matrici di massa non ci sarebbero
oscillazioni di neutrino, e i neutrini sarebbero altro da
quel che sono. E tuttavia i neutrini per il modello standard
sono un campo di materia come gli altri, e solo a costo di
difficili alchimie con la gerarchia di KCM si puo' cercare
di ritrovare la nozione di massa della teoria classica
delle particelle e delle risonanze.
> > Dire che alcuni mediatori, se dotati di massa, possono essere
> > riassorbiti nel vuoto dopo che sono stati emessi mi sembra una
> > scorrettezza terminolica che non si avvicina minimamente alla
> > "filosofia" della teoria.
>
> Beh, si parlava di particelle che emettono di continuo ... concordo che e'
> solo pittorico, ma se in un modello ammetti che i mediatori vengano
> continuamente emessi, devi anche prevedere che vengano riassorbiti
Ma con che rate l'uno e l'altro processo e come si spiegano
questi rate? Dove sta il discrimine fra fotoni e particelle
massive? Tanto le une quanto le altre vengono assorbite e
riemesse, nonche' viceversa. Eppure le interazioni massive
hanno un comportamento diverso da quelle non massive. Dipende
solo dal fatto che una particella massiva puo' decadere?
O non c'entra proprio nulla con il rate di decadimento?
Io propendo per la seconda risposta, da quello che so
la forma del potenziale prodotto dipende dalla massa e basta
e la massa di per se' non ha una relazione diretta con il
rate di decadimento.
> > Soprattutto perche' i fotoni e le particelle non massive non vengono
> > riassorbite ed i pioni, i bosoni vettori, gli elettroni virtuali si?
>
> Ripeto, si tratta solo di un modello divulgativo ... in tal caso, tutti i
> mediatori vengono riassorbiti.
Ma tu lo capisci questo modello? Cioe' ti sostiene
quantitativamente nel tuo lavoro? Io temo di no, e
che al contrario con quel modello in testa uno
potrebbe essere molto meravigliato dalle situazioni
effettive. Ora per quel che credo una buona
divulgazione non dovrebbe portare a previsioni, o
fantasie errate. Per questo e' difficile, piu' difficile
che insegnare.
> Ciao a tutti
> Federico
--
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Received on Sat Sep 10 2005 - 19:33:40 CEST