• Passa alla navigazione primaria
  • Passa al contenuto principale
  • Passa alla barra laterale primaria
  • Passa alla barra laterale secondaria
  • Passa al piè di pagina
  • Home
  • Chi sono
  • Contatti
  • Tu che sei un fisico
  • Incontri e conferenze
  • Particelle familiari
  • Privacy

Quello che sappiamo del bosone di Higgs: la lagrangiana sulla maglietta

9 Novembre 2018 16 commenti

Dove va la fisica delle particelle, visti che i sogni di scoprire a LHC qualche fenomeno non previsto dal Modello Standard si fanno meno probabili? Cosa ce ne facciamo dei dati che raccoglieremo a LHC, nel corso di tutto il Run 3 e della presa dati ad alta luminosità che avrà luogo a partire dal 2026? Per discutere questi punti, dicevamo, dobbiamo iniziare cominciando proprio da quello che abbiamo imparato dal bosone di Higgs nel corso del Run 2, e da che cosa ancora possiamo e dobbiamo imparare. Per farlo partiamo dai fondamenti, e dunque proprio dal Modello Standard.

Fonte: Wiki Commons

In qualunque presentazione che racconti della scoperta del bosone di Higgs, immancabilmente viene mostrata un'immagine simile a quella qui sopra, accompagnata da una frase simile a questa: "la conoscenza attuale delle particelle che compongono tutta la materia che ci circonda, e delle interazioni che le fanno dialogare, è riassunta da una teoria che chiamiamo Modello Standard, teoria riassunta dall'immagine che vedete qui sopra". La frase può variare, e a volte la spiegazione è più complessa e dettagliata, ma la sostanza non cambia.

Il problema con quella frase associata quella figura, è che quello schema è una rappresentazione più o meno accurata del contenuto delle particelle (o dei campi, come preferiscono dire i fisici) che popolano il Modello standard, a volte persino accompagnati da qualche loro proprietà (la massa, la carica elettrica, l'anno della rispettiva scoperta), ma niente dice del modo con cui queste particelle interagiscono tra di loro. Il Modello Standard, invece,  è in primo luogo una descrizione delle modalità di interazione dei suoi componenti.

A voler essere più accurati, bisognerebbe allora mostrare non solo lo schema del contenuto particellare del Modello Standard, ma anche una qualche equazione che ne rappresenti la struttura matematica. Il problema che sorge allora è che l'equazione principe del Modello Standard, la sua (densità) lagrangiana (definita nell'ambito delle teoria di campo quantistiche che lo sostengono), richiede per essere compresa competenze matematiche avanzate che sfuggono ai più, e, se scritta per esteso, occupa una pagina intera.

La densità lagrangiana del Modello Standard, compilata da T.D. Gutierrez

Per venire incontro al pubblico, ne è stata allora distillata una versione compatta, dove certi termini, necessari per la coerenza dell'equazione ma troppo astrusi per essere spiegati, sono stati invece eliminati per amor di brevità (per i curiosi e chi capisce un po' di più, penso ai termini legati ai ghost del campo di Higgs o dei ghost di Faddeev-Popov...), mentre i termini restanti sono stati compattati in una versione corta:

Anche questa versione abbreviata non è semplice da leggere. Al di là della stessa conoscenza matematica necessaria a decifrare la versione estesa, questa presume la comprensione delle abbreviazioni: quali indici si suppongono sommati, che cosa rappresenti un termine sbarrato, e così via... Il vantaggio di questa lagrangiana ridotta è che, al di là della sua comprensibilità, può essere messa su una maglietta, e può dunque essere venduta a un pubblico desideroso di sembrare intelligente:

Se vi capita di passare dal negoziato dei souvenir del CERN, la troverete dunque stampata su svariati oggetti, dalla tazza alla maglietta alla cartolina, accompagnata da una scritta che recita: "questa equazione riassume elegantemente la nostra conoscenza del mondo delle particelle elementari e delle loro interazioni fondamentali". È una bella frase, potente e celebrativa della forza della fisica, e dell'incredibile capacità che ha la matematica di descrivere il mondo. È però anche una frase accurata? In particolare, quanto è corretto l'uso della parola "conoscenza" in questo contesto? Conoscere qualcosa sottintende infatti averne capito (e verificato) la natura più profonda. Quello che invece scopriremo, è che, per quello che ne sappiamo oggi, "conoscenza" vuol piuttosto dire, per una parte di quell'equazione, "ipotesi sul mondo". Ipotesi, ovviamente, ancora da verificare.

(continua)

 

Condividi:

  • Facebook
  • Twitter
  • E-mail

Correlati

Archiviato in:Fisica Contrassegnato con: bosone di Higgs, CERN, lagrangiana, LHC, modello standard, Quello che sappiamo del bosone di Higgs, Run 2

Interazioni del lettore

Commenti

  1. Juhan van Juhan dice

    9 Novembre 2018 alle 16:53

    Uh! (continua) ???? Meraviglioso anche se mi sono già perso. E non la studio a memoria nèh!

    Rispondi
    • Marco dice

      9 Novembre 2018 alle 17:29

      Hai tutto il diritto di esserti perso perché non ho ancora spiegato nulla! Ho solo mostrato la complessità in forma estesa e ridotta, per un tentativo di comprensione dovrai attendere le prossime puntate

      Rispondi
  2. Robo dice

    9 Novembre 2018 alle 18:16

    Ok, considero questo il benvenuto dello Chef...

    Rispondi
  3. Oriella dice

    9 Novembre 2018 alle 19:05

    Fantastica la maglietta!
    se volessi regalarla al mio figliolo devo venire al cern o si può acquistare online? dal sito parrebbe di no...
    grazie

    Rispondi
    • Marco dice

      9 Novembre 2018 alle 19:29

      Non te lo dico prima di aver finito la serie di articoli che spiega e discute l'equazione, ed averti interrogato! Altrimenti non vale... 🙂

      Rispondi
  4. Sergio Braguti dice

    10 Novembre 2018 alle 11:06

    Attendo con molto interesse il seguito delle tue considerazioni. Spero non tardi troppo (ho quasi 86 anni….).
    Molti, cordiali saluti.

    Rispondi
  5. Marco dice

    10 Novembre 2018 alle 14:23

    (oh, ma il blog lo consente, basta solo saperlo fare 🙂 Ho corretto il commento per permettere la visualizzazione diretta dell'immagina che hai linkato)

    Rispondi
    • cloc3 dice

      10 Novembre 2018 alle 16:25

      come si fa?
      accetta l'html o il bbcode?

      ci sono anche delle istruzioni, in qualche posto che non ho trovato?

      Rispondi
      • Marco dice

        10 Novembre 2018 alle 23:14

        I principali tag HTML funzionano nei commenti, ma no, non ci sono istruzioni ufficiali da nessuna parte. Usali se sai e vuoi, alla peggio correggo se serve

        Rispondi
  6. Fabiano dice

    10 Novembre 2018 alle 15:20

    Ohh, una nuova serie di articoli, ottimo! E... viva i blog!

    Rispondi
  7. Juhan van Juhan dice

    10 Novembre 2018 alle 15:48

    Il mio emoji no; quello dell'Autore sì. Ma OK, va bin parej.

    Rispondi
  8. hronir dice

    10 Novembre 2018 alle 18:33

    Ma i ghost sono un "trucco" per fare i conti, non dovrebbero entrare nella lagrangiana "platonica"... no?

    Rispondi
    • Marco dice

      10 Novembre 2018 alle 23:19

      Si, ma questo apre la questione dell’esistenza di una lagrangiana platonica: le QFT sono solo una descrizione della Natura, o solo la Natura? 😉

      Rispondi
  9. yopenzo dice

    26 Novembre 2018 alle 03:54

    Al di là della inoppugnabile, credo, affidabilità/efficacia della mostruosa espressione lagrangiana qui sopra, la cosa che balza all'occhio (di un non fisico che ci capisce qualcosa di matematica) è appunto la sua colossale "pesantezza".

    Vien da pensare al modello farraginosissimo di Tolomeo che si incasina di bestia con gli epicicli e i deferenti perché mette la Terra al centro.

    Magari tra tre anni, decenni o secoli, un opportuno cambio di paradigma darà origine a un'opportuna matematica messa sulla sua fisica, e viceversa in feedback, che fornirà qualcosa di più compatto, efficace e infine estetico, cioè meno inguardabile.

    Magari eh.

    Rispondi
    • Juhan van Juhan dice

      26 Novembre 2018 alle 07:48

      Io faccio il tifo per yopenzo, che poi è nella tradizione della scienza, da sempre rivedere le basi, cambiarle.

      Rispondi

Trackback

  1. Quello che sappiamo del bosone di Higgs: interazioni e particelle nelle prime due righe della lagrangiana ha detto:
    12 Novembre 2018 alle 10:09

    […] fine della puntata precedente scoprivamo che della lagrangiana del Modello Standard si dice spesso che è un' equazione che […]

    Rispondi

Lascia un commento Annulla risposta

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *

Questo sito usa Akismet per ridurre lo spam. Scopri come i tuoi dati vengono elaborati.

Barra laterale primaria

Marco Delmastro Mi chiamo Marco Delmastro, sono un fisico delle particelle che lavora all'esperimento ATLAS al CERN di Ginevra. Su Borborigmi di un fisico renitente divago di vita all'estero lontani dall'Italia, fisica delle particelle e divulgazione scientifica, ricerca fondamentale, tecnologia e comunicazione nel mondo digitale, educazione, militanza quotidiana e altre amenità. Ho scritto un libro, Particelle familiari, che prova a raccontare cosa faccio di mestiere, e perché. Per qualche tempo ho risposto a domande di fisica (e non solo) sul podcast Tu che sei un fisico (e prima o poi potrei riprendere).

Barra laterale secondaria

Argomenti

  • Scienza
    • Fisica
    • Raccontare la scienza
    • Scienza e dintorni
  • Opinioni
    • Militanza
    • Mezzi e messaggi
    • Intenzioni educative
  • Sulla frontiera
    • Vita di frontiera
    • Letture e riflessioni
    • Geeking & Hacking

Footer

Iscriviti al blog tramite email

Non perderti neanche un aggiornamento! Inserisci il tuo indirizzo email per ricevere un messaggio ogni volta che un nuovo articolo viene pubblicato:

Trattamento dei dati, cookie e affiliate link

Questo sito fa uso di cookie: qui ti spiego quali sono e perché li uso, così puoi decidere se ti va bene. Uso anche Google Analytics per l'analisi delle visite e del traffico; per saperne di più, leggi la pagina sulla privacy, dove ti spiego anche come gestisco i tuoi dati se decidi di iscriverti al sito o di lasciare un commento. In certi post, alcuni dei link a prodotti venduti su Amazon sono affiliate link.

Qualche diritto riservato

I contenuti di Borborigmi di un fisico renitente sono rilasciati sotto licenza Creative Commons Attribuzione-Non Commerciale-Non opere derivate. Fatene buon uso.

Licenza Creative Commons

Copyright © by Marco Delmastro · Qualche diritto riservato

  • Facebook
  • Twitter
  • Instagram
  • Youtube
  • Linkedin
  • Github
Borborigmi di un fisico renitente usa alcuni cookie per funzionare al meglio. Se continui leggere o scorrere queste pagine dò per scontato che la cosa ti vada a genio. Ok! Dimmi di più
Politica dei cookie

Privacy Overview

This website uses cookies to improve your experience while you navigate through the website. Out of these cookies, the cookies that are categorized as necessary are stored on your browser as they are essential for the working of basic functionalities of the website. We also use third-party cookies that help us analyze and understand how you use this website. These cookies will be stored in your browser only with your consent. You also have the option to opt-out of these cookies. But opting out of some of these cookies may have an effect on your browsing experience.
Necessary
Sempre abilitato
Necessary cookies are absolutely essential for the website to function properly. This category only includes cookies that ensures basic functionalities and security features of the website. These cookies do not store any personal information.
Non-necessary
Any cookies that may not be particularly necessary for the website to function and is used specifically to collect user personal data via analytics, ads, other embedded contents are termed as non-necessary cookies. It is mandatory to procure user consent prior to running these cookies on your website.
ACCETTA E SALVA