| bla-bla :: [1] [lol scienza] Large Hadron Collider e lo sterminio della razza umana |
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22:11 01/01/08 :: 0 risposte  :: :: [rating 3] |
[tRiFaSe::post]tipo al creazione di materia o cose così. un po' troppo generico. in generale si', si creano un casino di particelle in queste collisioni. la maggior parte saranno particelle gia' stranote da esperimenti precedenti, ma non e' quello il punto. e' abbastanza lungo anche solo elencare alla buona le cose per cui e' importante LHC per il mio campo, ci provo ma non saro' esaustivo. 1 - scoperte annunciate: a) l'Higgs il Modello Standard e' una teoria che non e' mai stata messa in fallo in laboratorio (anche se ci sono dei motivi per ritenere che sia solo l'approssimazione di bassa energia della "vera teoria", ma li diro' dopo). unico neo, predice l'esistenza di una particella che non e' mai stata osservata, il bosone di Higgs. la ragione di gran lunga principale per la costruzione di LHC e' la ricerca di questa particella. la cosa irritante e' che la sua massa e' un parametro libero della teoria, cioe' non c'e' modo di predirla da principi primi. quindi non sappiamo a priori quale sia. esiste pero' un argomento di consistenza interna della teoria che esclude che possa pesare piu' di 1 TeV. quindi LHC e' stato progettato con energia tale da poter creare particelle fino a oltre 1 TeV. (LHC collide protoni a 14 TeV, ma questo non vuol dire che possa creare particelle fino a 14 TeV di massa: i protoni sono composti da quark, e a livello elementare la collisione e' quark contro quark; ogni quark porta solo una frazione dell'energia del protone. comunque sappiamo la distribuzione di energia dei quark nei protoni, grazie a esperimenti precedenti, e sappiamo che collisioni quark-quark a 1 TeV, quando la collisione protone-protone e' a 14 TeV, non sono infrequenti e quindi ok.) quindi LHC dara' una risposta di tipo binario (si' o no) alla domanda: il Modello Standard e' una accurata descrizione della realta' alle scale energetiche a noi accessibili? b) il quark-gluon plasma questo e' il motivo per cui, oltre che protone-protone, LHC collidera' anche oro-oro e piombo-piombo. si tratta infatti di nuclei molto pesanti, composti di moltissimi protoni e neutroni, e la loro collisione concentrera' tanta energia in un volume molto piccolo, ricreando quindi condizioni corrispondenti a quelle dell'universo pochi istanti dopo il big bang. in particolare, cio' che si vuole capire e' lo stato di aggregazione della materia a quei tempi. la teoria dei quark e gluoni sembra indicare che lo stato di aggregazione fosse un plasma di, appunto, quark e gluoni (anziche' particelle ordinatamente composte di piccoli numeri di quark che si scambiano gluoni, come nella natura che ci circonda al giorno d'oggi). ma non sono un esperto di cio', quindi non sono nemmeno la persona piu' adatta a giustificare questa specifica ricerca (infatti normalmente parlando con colleghi sostengo che sia molto meno importante questo che non tutto il resto del programma di ricerche di LHC). da notare che dei 4 detector costruiti attorno ai punti di collisione di LHC, uno (ALICE) e' interamente dedicato a questo specifico tema. 2 - scoperte non annunciate: come dicevo prima, il Modello Standard funziona ma non puo' essere davvero corretto. motivi principali: - sappiamo che il 70% della massa della galassia e' composto da qualcosa che interagisce molto debolmente con la materia ordinaria, ma per esclusione sappiamo che non e' nessuna delle particelle che conosciamo gia', quindi il Modello Standard non puo' spiegarla. e' il problema della Materia Oscura. - peggio ancora, ci sono indicazioni (ma a mio avviso le prove sono molto sopravvalutate) dell'esistenza di una Energia Oscura, di cui sappiamo ancora meno: sappiamo solo che fa si' che l'universo sia attualmente in accelerazione (cioe' non solo si espande, cosa che sapevamo gia' dai tempi di Hubble, ma addirittura il suo tasso di espansione cresce col tempo, cosa che sappiamo da pochi anni e sembra confermata da piu' osservazioni indipendenti e molto diverse). la cosa e' ancora controversa (una minoranza dei cosmologi hanno teorie alternative che spiegano i dati senza fare ricorso all'Energia Oscura, ma devono tirare in ballo ipotesi ancora piu' esotiche), comunque e' un motivo in piu' per essere curiosi di capire cosa minchia sta succedendo. - l'intero paradigma attuale della cosmologia e' basato sull'Inflazione: tutti i dati osservativi risultano coerenti tra loro solo se si assume che l'universo abbia attraversato una transizione di fase di un certo campo di forza soggiacente all'universo. con questa semplice assunzione, e senza nemmeno dover specificare che razza di campo sia questo, tutto il puzzle si compone me-ra-vi-glio-sa-men-te. piccolo problema: che cazzo e' sto campo? boh. nel Modello Standard non c'e' spazio per una roba del genere. - esistono misure molto precise, da acceleratori di energia minore rispetto a LHC, di quantita' fisiche indirettamente collegate alla massa dell'Higgs. viene fuori quindi che, se il Modello Standard e' internamente consistente, l'Higgs dev'essere molto leggero. il problema e' che non c'e' nessun motivo per cui debba esserlo, anzi valori "naturali" dovrebbero essere molto alti. viene naturale pensare che questa sua leggerezza non sia un caso, ma derivi da qualche simmetria di natura, tuttora sconosciuta, che opera qualche cancellazione qui e la' nella formula. orbene, esistono un numero imbarazzante di teorie che spiegherebbero queste cose qua, e di cui il Modello Standard potrebbe facilmente essere il limite di bassa energia. alcune di queste postulano nuove simmetrie (la piu' popolare famiglia di teorie e' chiamata SuperSimmetria, o SuSy, ma ne esistono anche altre), altre sono basate sull'esistenza di dimensioni aggiuntive dello spazio (come quella in cui si e' perso il duca durante un'esplorazione). ma ne esistono di ancora piu' strane. e andranno prese sul serio tutte, durante l'analisi dei dati, perche' non abbiamo nessun motivo forte per favorirne una a priori, e potrebbe semplicemente succedere di tutto. (tranne la distruzione del pianeta, per i motivi detti prima.) 3 - misure di precisione: qualora non si scoprisse un cazzo di niente (o si scoprisse solo il bosone di Higgs, che considero comunque una "scoperta annunciata"), rimarrebbe la situazione poco soddisfacente di avere un Modello Standard trionfante in laboratorio, pur sapendo che il Modello Standard non e' la realta' ultima delle cose. allora storicamente l'unico modo di provare a uscire dall'impasse e' misurare con la massima precisione possibile tutti i parametri della teoria, tipo masse di tutte le particelle, loro frequenza di produzione, e robe cosi'. deviazioni della quantita' misurata rispetto a quella predetta dal Modello Standard potrebbero dare indicazioni utili per capire dove cercare indizi della "vera" teoria. ad esempio, uno dei 4 detector (LHC-b) e' ottimizzato per lo studio del quark b. il quark b lo conosciamo benissimo, e' dal 1976 che lo studiamo in vari acceleratori e sappiamo gia' tutto di lui, ma LHC ne produrra' molti di piu' di quanti ne siano mai stati prodotti, quindi sara' anche possibile studiare i suoi processi di decadimento piu' rari, finora non osservabili per carenza di statistica. ma in realta' il grosso lo faranno CMS e ATLAS (che sono in realta' ottimizzati per le ricerche dell'Higgs e abbastanza generalisti da poter essere in grado di registrare l'ignoto) che potranno ad esempio studiare ad alta statistica il quark t, il meno noto di tutti i quark (quindi fenomeni tuttora ignoti si potrebbero, in linea di principio, celare tra i suoi decadimenti). io incidentalmente mi occupo principalmente di quest'ultima cosa.  L'apice di questa riflessione direi che è la fisica sociale di Comte, e non a caso la stessa fisica sociale di Comte è stata fortemente influenzata dal fatto che Comte era uno sfigato. |
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