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Subject: [Scienza] Fisica atomica e subatomica
EricinaFC [del] to
All
Sulle orme del thread astronomico, e in occasione delle sperimentazioni di questi giorni al CERN di Ginevra, sento la necessità di aprire un thread distinto. In effetti, gli argomenti trattati nei temi astronomici e astrofisici sono sufficientemente diversificati da meritare un thread a parte, anche perché così si ottiene un obbiettivo divulgativo che miri quantomeno a distinguere fra fisica "del cielo" e fisica "della terra" (intesa come studio delle particelle che compongono gli astri e in generale tutta la materia vivente e non vivente). Inizio io con una notizia d'apertura.
PRIME, PICCOLE SORPRESE
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█ Mercoledì 19 Maggio 2010 18:35
http://www.infn.it/lhcitalia/
I fisici degli esperimenti stanno aspettando l’aumento della luminosità di LHC per osservare nuove particelle, ma nel frattempo aggiornano le previsioni per i processi “standard”. In queste settimane di prime collisioni a 7 TeV (quindi a una energia mai raggiunta prima) e a bassa luminosità, infatti, possono vedere se i modelli di fisica adronica elaborati per questa fase sono esatti o vanno corretti. “Man mano che registriamo eventi ci accorgiamo che i modelli adronici hanno bisogno di correzioni – spiega Marcella Diemoz, responsabile INFN dell’esperimento CMS – Per esempio vediamo che vengono prodotte più particelle cariche del previsto e con impulsi più alti”. Questo lavoro di revisione dei modelli è solo all’inizio, ma è interessantissimo. “Non è banale fare in modo che i modelli riproducano con accuratezza i dati osservati – spiega Marcella Diemoz – Ma è indispensabile. Perché mettere a punto le previsioni e capire come si discostano dall’osservato permetterà di rendere ancora più precisi i modelli e di prepararci a quello che verrà quando avremo la luminosità massima. Insomma, aggiornare i modelli che descrivono la fisica “standard” oggi per capire di avere davvero fatto una scoperta domani”.
(edited)
PRIME, PICCOLE SORPRESE
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█ Mercoledì 19 Maggio 2010 18:35
http://www.infn.it/lhcitalia/
I fisici degli esperimenti stanno aspettando l’aumento della luminosità di LHC per osservare nuove particelle, ma nel frattempo aggiornano le previsioni per i processi “standard”. In queste settimane di prime collisioni a 7 TeV (quindi a una energia mai raggiunta prima) e a bassa luminosità, infatti, possono vedere se i modelli di fisica adronica elaborati per questa fase sono esatti o vanno corretti. “Man mano che registriamo eventi ci accorgiamo che i modelli adronici hanno bisogno di correzioni – spiega Marcella Diemoz, responsabile INFN dell’esperimento CMS – Per esempio vediamo che vengono prodotte più particelle cariche del previsto e con impulsi più alti”. Questo lavoro di revisione dei modelli è solo all’inizio, ma è interessantissimo. “Non è banale fare in modo che i modelli riproducano con accuratezza i dati osservati – spiega Marcella Diemoz – Ma è indispensabile. Perché mettere a punto le previsioni e capire come si discostano dall’osservato permetterà di rendere ancora più precisi i modelli e di prepararci a quello che verrà quando avremo la luminosità massima. Insomma, aggiornare i modelli che descrivono la fisica “standard” oggi per capire di avere davvero fatto una scoperta domani”.
(edited)
Per chi vuole iniziare da zero:
L' ATOMO
L'atomo è una delle particelle più piccole presenti in natura. Essi sono composti secondo il modello in figura. Al centro troviamo un nucleo formato da particelle ancora più piccole, dette protoni e neutroni. All'esterno, orbitano altre particelle dette elettroni, a velocità molto elevate. Le forze che tengono legati neutroni e protoni sono conosciute come "Forza nucleare forte" e "Forza nucelare debole" e agiscono in modo molto diverso, ottenendo comunque insieme l'effetto di tenere legato il nucleo. Le forze che tengono legati gli elettroni al proprio nucleo sono conosciute come "Forze elettromagnetiche", e sono le forze responsabili della corrente elettrica che tutti conosciamo. Lo spazio che intercorre fra il nucleo e un elettrone che vi orbita attorno può essere anche 10.000 o 100.000 volte più ampio del diametro del nucleo. Se consideriamo una media di 55.000 volte, è come se, facendo finto che il nucleo fosse la Terra, gli elettroni orbitassero sull'orbita di Giove (con Sole, Terra e Giove allineati).
I QUARK
Protoni, neutroni, elettroni (ed anche altre particelle) sono a loro volta formati da quark, il che non significa che Piero e Alberto Angela sono gli inventori di protoni e neutroni; significa che ogni particella è il risultato dell'unione di due o più quark. Nella figura vediamo la quark-configuration di un protone. Qualche scienziato ha ipotizzato che anche il quark sia costituito da particelle più piccole, ma queste supposizioni sono poco controllabili. Non sappiamo se è possibile parlare di prequark, abbiamo del resto già superato il confine dell'osservabile direttamente e del rappresentabile, per le nostre conoscenze attuali. A questo livello si possono soltanto formulare numerosi modelli e teorie matematiche che, partendo dalla constatazione che le cariche positive e negative delle particelle elementari sono multiple di numeri più piccoli, hanno supposto particelle ancora più elementari di cui le prime sarebbero composte.
(edited)
L' ATOMO
L'atomo è una delle particelle più piccole presenti in natura. Essi sono composti secondo il modello in figura. Al centro troviamo un nucleo formato da particelle ancora più piccole, dette protoni e neutroni. All'esterno, orbitano altre particelle dette elettroni, a velocità molto elevate. Le forze che tengono legati neutroni e protoni sono conosciute come "Forza nucleare forte" e "Forza nucelare debole" e agiscono in modo molto diverso, ottenendo comunque insieme l'effetto di tenere legato il nucleo. Le forze che tengono legati gli elettroni al proprio nucleo sono conosciute come "Forze elettromagnetiche", e sono le forze responsabili della corrente elettrica che tutti conosciamo. Lo spazio che intercorre fra il nucleo e un elettrone che vi orbita attorno può essere anche 10.000 o 100.000 volte più ampio del diametro del nucleo. Se consideriamo una media di 55.000 volte, è come se, facendo finto che il nucleo fosse la Terra, gli elettroni orbitassero sull'orbita di Giove (con Sole, Terra e Giove allineati).
I QUARK
Protoni, neutroni, elettroni (ed anche altre particelle) sono a loro volta formati da quark, il che non significa che Piero e Alberto Angela sono gli inventori di protoni e neutroni; significa che ogni particella è il risultato dell'unione di due o più quark. Nella figura vediamo la quark-configuration di un protone. Qualche scienziato ha ipotizzato che anche il quark sia costituito da particelle più piccole, ma queste supposizioni sono poco controllabili. Non sappiamo se è possibile parlare di prequark, abbiamo del resto già superato il confine dell'osservabile direttamente e del rappresentabile, per le nostre conoscenze attuali. A questo livello si possono soltanto formulare numerosi modelli e teorie matematiche che, partendo dalla constatazione che le cariche positive e negative delle particelle elementari sono multiple di numeri più piccoli, hanno supposto particelle ancora più elementari di cui le prime sarebbero composte.
(edited)
Non è corretto parlare di "orbita dell'elettrone", i modelli atomici deterministici sono stati abbandonati da quasi 100 anni perché inadeguati a descrivere i dati sperimentali e i comportamenti dell'atomo;oggi, grazie alla meccanica quantistica, ci basiamo su un modello probabilistico in cui, il concetto di orbita, è stato sostituito da quello di orbitale che è quella regione attorno al nucleo all'interno della quale vi è il 95% di probabilità di trovare l'elettrone.
Dalla risoluzione dell'equazione di Schroedinger è possibile stabilire sia la forma sia il numero degli orbitali che vengono definiti dai numeri quantici, i quali stabiliscono lo stato energetico dell'elettrone che occupa un determinato orbitale.
I numeri quantici sono 4: n, numero quantico principale, che assume valori interni maggiori o uguali a 1 e definisce il livello di energia; l, numero quantico secondario, che assume valori interi, positivi da 0 a (n-1), definisce la forma e la simmetria dell'orbitale; m numero quantico magnetico, che assume valori interi da -l a +l, zero compreso, e definisce l'orientamento nello spazio degli orbitali.
C'è, inoltre, il numero quantico di spin che è una caratteristica peculiare dell'elettrone, esso può assumere valori +1/2 e -1/2 ed è immaginabile come se l'elettrone girasse attorno al proprio asse in un verso o nell'altro.
Dalla risoluzione dell'equazione di Schroedinger è possibile stabilire sia la forma sia il numero degli orbitali che vengono definiti dai numeri quantici, i quali stabiliscono lo stato energetico dell'elettrone che occupa un determinato orbitale.
I numeri quantici sono 4: n, numero quantico principale, che assume valori interni maggiori o uguali a 1 e definisce il livello di energia; l, numero quantico secondario, che assume valori interi, positivi da 0 a (n-1), definisce la forma e la simmetria dell'orbitale; m numero quantico magnetico, che assume valori interi da -l a +l, zero compreso, e definisce l'orientamento nello spazio degli orbitali.
C'è, inoltre, il numero quantico di spin che è una caratteristica peculiare dell'elettrone, esso può assumere valori +1/2 e -1/2 ed è immaginabile come se l'elettrone girasse attorno al proprio asse in un verso o nell'altro.
Quello che dici è verissimo, ma volevo iniziare con un approccio più soft, semplice e più "romantico", in modo da poter dire, fra qualche pagina, il classico "...in realtà però le cose non stanno proprio così...".
Ho fatto peccato mortale? :-)
Ho fatto peccato mortale? :-)
C'è, inoltre, il numero quantico di spin che è una caratteristica peculiare dell'elettrone, esso può assumere valori +1/2 e -1/2 ed è immaginabile come se l'elettrone girasse attorno al proprio asse in un verso o nell'altro
come l allenatore delle giovanili quando valuta un giocatore...
molto interessante...
..anche se ho dovuto leggere tutto con in testa la vocina di Crozza che imita Zichichi!
hiihhihi!!
..anche se ho dovuto leggere tutto con in testa la vocina di Crozza che imita Zichichi!
hiihhihi!!
Ho fatto peccato mortale?
Assolutamente no... :)
Assolutamente no... :)
ma perchè lo hai cancellato, bastava una piccola modifica.
aveva messo la stringa di un url ma messa male.