stefjnoskynov ha scritto:
> La natura � formata da particelle elementari (almeno spero!) dette
> fermioni le quali hanno particolari propriet� quali spin semiintero e
> antisimmetricit� delle rispettive funzioni d'onda. Le loro interazioni
> sono poi originate da scambio di altre particelle elementari dette
> bosoni, le quali hanno spin intero e funzione d'onda simmetrica. A
> questo punto dei miei studi questi concetti mi sono un p� piovuti dal
> cielo! Insomma come si � arrivati a concepire questi fermioni e questi
> bosoni e come si � capito che gli uni sono i costituenti della materia
> e gli altri i costituenti della radiazione?
Vuoi un breve sunto della storia della fisica delle interazioni
fondamentali nell'ultimo secolo? :-)
Comunque: la prima idea di una "statistica quantistica" e' dovuta a
Bose (1924) che la usa per riderivare la distribuzione di Planck,
senza rendersi ben conto del significato (capita spesso agli
innovatori...).
Il lavoro di Bose arriva a Einstein, che lo apprezza e fa un passo
avanti: capisce il significato della statistica di Bose, e l'applica
non solo ai fotoni, ma a _tutte_ le particelle (parla esplicitamente
di molecole). Arriva a prevedere la famosa "condensazione", che come
sai e' stata vista solo da poco.
Poco dopo nasce la m.q., e Pauli formula il suo famoso (anche
quello...) principio. Fermi capisce che il pr. di Pauli implica che
per gli elettroni deve valere una statistica diversa da quella di B-E.
Siamo nel 1927, mi pare. Dirac segue a ruota, e riformula in modo piu'
pulito le idee di Fermi, introducendo l'idea delle simmetrie e
antisimmetrie.
A questo punto abbiamo le due statistiche, e le particelle conosciute
sono tutti fermioni, esclusi i fotoni.
Nel 1935 Yukawa avanza l'idea che le forze nucleari siano mediate da
una particella massiva, che chiama "mesone", e che potendo essere
emesso e assorbito da porotoni e neutroni lasciandoli fermioni, deve
essere un bosone.
Nel frattempo Pauli ha dato (spero di ricordare bene...) una prima
dimostrazione della "connessione spin-statistica": fermioni spin
semintero, bosoni spin intero.
Quindi il mesone deve avere spin intero, ma potrebbe essere 0, 1, o
magari di piu'...
Intorno al 1945 si trova un "mesone" nei raggi cosmici, ma si vede
presto che non e' quello giusto. Infatti si tratta del muone. Il pione
e' scoperto poco dopo. (A tutto questo danno notevole contributo
diversi fisici italiani: Occhialini, Amaldi, Fidecaro, Conversi,
Pancini, Piccioni...).
Per un po' si ritiene che sia il pione il mediatore dell'interazione
forte: fin quando non si afferma l'idea che nucleoni e pioni sono
composti da quark.
Ma a questo punto dovrei parlare di:
- interazioni deboli, teoria di Fermi (1935?)
- unificazione elettrodebole (anni '60)
- prime idee delle teorie di gauge (anni '50)
- scoperta delle particelle strane (del 1950 in poi)
- progressiva costruzione del modello standard (durata forse 20 anni).
Invece qui mi fermo.
In questi giorni sto leggendo un libro interessante ma che
deliberatamente non fa la storia: "Modern Elementary Particle Physics"
di Kane (Addison-Wesley). Nella bibliografia ragionata trovo segnalato
un libro che non conosco: Pickering "Constructing Quarks" (Chicago)
che dovrebbe invece tracciare proprio la storia.
Per un altro verso, puoi trovare alcuni argomenti trattati con maggiore
anpiezza di quanto ho fatto qui nella mia "Breve storia
dell'elettrodinamica quantistica":
http://www.df.unipi.it/~fabri/divulgazione
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Thu Sep 02 2004 - 21:31:13 CEST