Fisica delle particelle e relativit

Nel diciottesimo e diciannovesimo secolo, la descrizione matematica del moto attraverso il calcolo infinitesimale ed il suo modello per la forza di gravit? furono estesi con molto successo alla scienza emergente dell'elettromagnetismo, dando cos? origine alla teoria classica del campo…

Dopo che i campi elettromagnetici vennero completamente descritti usando la matematica, molti fisici credettero che ci fosse rimasto ben poco da spiegare. Successivamente venne scoperto l'elettrone e nacque la fisica delle particelle. Attraverso la matematica della meccanica quantistica ed osservazioni sperimentali, si comprese che tutte le particelle conosciute dovessero suddividersi in bosoni e fermioni. I bosoni sono particelle che trasmettono le forze. Molti bosoni possono occupare lo stesso stato allo stesso tempo. Questo non ? altrettanto vero per i fermioni : infatti solo un fermione pu? occupare un determinato stato ad un certo tempo e questo ? il motivo per cui i fermioni sono le particelle che costituiscono la materia. Questo ? anche il motivo per cui i solidi non possono attraversarsi l'un l'altro ed anche perch? noi non possiamo passare attraverso delle pareti 😕 in sostanza l'incapacit? dei fermioni (materia) di condividere lo stesso spazio nel modo in cui i bosoni (forze) possono. Mentre la fisica delle particelle si stava sviluppando attraverso la meccanica quantistica, un' aumentata capacit? osservativa indic? che la luce, come radiazione elettromagnetica, viaggiava ad una velocit? fissa (nel vuoto) in ogni direzione rispetto ad un qualunque osservatore. Questa scoperta e la matematica che Einstein svilupp? per formalizzarla nella sua Teoria speciale della Relativit?, unita agli ultimi sviluppi della meccanica quantistica, diede origine al ricco oggetto di studio della Teoria relativistica quantistica del campo. Questa teoria rappresenta la base della nostra attuale capacit? teorica di descrivere il comportamento delle particelle sub-atomiche che i fisici hanno osservato e studiato nell'ultima met? del ventesimo secolo. Ma Einstein successivamente estese la sua Teoria speciale della Relativit? fino a ricomprendervi la teoria della gravitazione di Newton ed il risultato, noto come Teoria Generale della Relativit?, introdusse nella fisica la geometria differenziale. La relativit? generale ha avuto molti successi osservativi che hanno costituito la prova della sua compatibilit? a descrivere la Natura, ma due delle previsioni di questa teoria hanno fatto vacillare la sua credibilit? scientifica : l'Universo in espansione ed i buchi neri. Entrambi sono stati osservati e comportano conclusioni che, almeno in matematica, contrastano con la vera natura della realt? e della esistenza.



Tradotto ed adattato da www.superstringtheory.com

Pubblicato da

Marco Castellani

Ricercatore astronomo, appassionato di letteratura, musica, computer e programmazione. Marito, papà  di quattro.
http://www.marcocastellani.me

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