Non mancava solo il bosone di Higgs

La scoperta o -molto meglio- la possibilità che la particella identificata al CERN sia proprio il bosone di Higgs, non risolve certamente i problemi collegati alla fisica della materia. Molti ne rimangono ancora aperti e molte altre particelle devono ancora uscire allo scoperto. Tra queste una in particolare, legata a un genio della fisica troppo presto dimenticato oltre che scomparso nel nulla: Ettore Majorana.

Non voglio certo raccontare la vita avvolta nel mistero di uno dei collaboratori di Enrico Fermi, forse il più geniale fra tutti. Hanno perfino fatto una “fiction” televisiva (se ben ricordo), impostata però solo sul lato umano e ben poco su quello scientifico. Majorana, ancora giovane, scomparve nel nulla nel 1938 e non fu mai rintracciato. La fantasia mediatica ha parlato di vergogna o paura di aver contribuito alla creazione della bomba atomica o, talvolta, di un assassinio dovuto all’invidia.

Ettore Majorana
Annuncio per la scomparsa di Ettore Majorana stampato sulla Domenica del Corriere

Forse, la verità è più semplice: il genio porta a stress nervosi spesso insormontabili e Majorana non è più riuscito a fronteggiare questa lotta interiore. Fatto sta che, tra le decine di scoperte che si devono alla sua mente, ve ne una che potrebbe cambiare tutta la visione odierna dell’Universo: la particella detta appunto “majorana”.

Quali sono i maggiori problemi del Cosmo non ancora risolti? Sicuramente la battaglia inspiegabilmente vinta dalla materia sull’antimateria e l’esistenza (possibile) della cosiddetta materia oscura e della sua sorella gemella, l’energia oscura . Ebbene la “majorana” risolverebbe, forse, entrambi i problemi. Essa non sarebbe composta né di materia né di antimateria, sarebbe solo una quasi-particella, robusta e stabile. In parole più semplici, essa sarebbe formata sia di materia che di antimateria e le condizioni di formazione creerebbero i presupposti per una sua vita tranquilla e non “esplosiva”. Qualcuno pensa che essa delimiti esattamente il confine tra materia e antimateria e che sia composta da elettroni “normali”, agglomerati sotto condizioni limite. Data la sua stabilità e robustezza altri pensano che possa essa stessa costituire la materia oscura.

Teorie, solo teorie. Tuttavia, se veramente esistesse risolverebbe anche giganteschi problemi di tipo pratico, soprattutto nel campo dei super computer quantici (non chiedetemi di più, sono un ignorante in materia…).

Dove cercarla? Questo è il vero problema. Tuttavia, una sua fervente ammiratrice oltre che bravissima studiosa di fisica nucleare, Lorenza Viola (italiana che lavora all’estero, ovviamente…), insieme a colleghi di varie nazioni, ha ideato un esperimento basato sull’analisi dettagliata dei superconduttori, il luogo migliore dove potrebbe essersi nascosta la misteriosa e rivoluzionaria particella. Viola ha una visione molto profonda e lucida della fisica dell’estremamente piccolo. Lei dice ai suoi allievi: “Il problema con il microcosmo è che noi siamo troppo grandi per lui e non riusciamo a vederlo, a capirlo e a metterci nei panni delle particelle subatomiche. Dovremmo fare uno sforzo per rimpicciolirci, almeno mentalmente, fino alle loro dimensioni. O almeno riuscire a immaginare correttamente quel micro-cosmo. Forse capiremmo i loro problemi e le soluzioni adottate non ci sembrerebbero più così complicate”.

Insomma non esiste solo Higgs… Forza grande fisico siciliano. Torna in vita attraverso la tua fantastica particella!

Accidenti, quanto siamo ancora ignoranti…

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13 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. spesso se ne è parlato nelle nostre riunioni sociali di questa particella "majorana"... ma sinceramente non ne so nulla..... sarebbe interessante un'approfondimento...

  2. Porca miseria, qua ogni giorno ne salta fuori una "nuova"! (a quanto pare tanto nuova non é, ma per una mente beatamente ignorante come la mia....).
    Altri piccoli pezzi di puzzle che vanno a ingrassare la mia curiosità. Gia pensare a materia e antimateria assieme....Mi fa pensare a una condizione della materia molto "antica". Vabbe prima di partire con i miei soliti pensieri in libertà (spesso pure troppo) sarà meglio che cerco di approfondire
    Grazie per lo spunto Enzo!

  3. Enzo,
    ero convinto che almeno questo era stato chiarito con la scoperta del neutrino che è anche l'antiparticella di se stesso.
    Però se Tu ne parli sicuramente mi ero illuso, rimango in attesa di altre notizie in merito.

  4. Citazione Originariamente Scritto da etruscastro Visualizza Messaggio
    spesso se ne è parlato nelle nostre riunioni sociali di questa particella "majorana"... ma sinceramente non ne so nulla..... sarebbe interessante un'approfondimento...
    Beh, se vuoi puoi leggere QUI il trattato con cui Majorana ha postulato l'esistenza di queste particelle....
    Oppure anche QUI, in un bel compendio dei lavori di Majorana (gratuito, della Zanichelli)...
    Per farla breve, a Majorana non andava giù l'ipotesi insita nel cosiddetto "mare di Dirac".
    L'equazione di Dirac descrive il moto degli elettroni (e poi dei fermioni in generale) in modo invariante (e cioè simmetrico ) per la relatività ristretta. La soluzione di Dirac, però, comporta l'esistenza di infiniti stati di particelle ad energia negativa, che noi normalmente non vediamo.
    Se ammettiamo che l'equazione sia valida, dobbiamo supporre che tutti questi stati siano già riempiti; il che comporta che il vuoto non sia tale, ma che debba essere concepito come un "mare" di particelle che hanno riempito tutti gli stati negativi, lasciando scoperti solo gli stati positivi.
    Le particelle "negative" (l'antimateria) sono allora concepibili come "buche" in questo mare.
    Come dicevo, questa negatività a Majorana non piaceva, per cui manipolò l'equazione di Dirac in modo tale che la simmetria fosse mantenuta generando solo particelle con massa (energia) positiva. Così facendo, le soluzioni dell'equazione di Dirac si scindono in due gruppi che sono entrambi positivi, e che corrispondono a fermioni che sono antiparticelle di se stessi (come per i bosoni) ma che debbono essere elettricamente neutri.
    Il neutrino potrebbe essere una di queste particelle, e la cosa interessante è che, mentre per la soluzione di Dirac il neutrino deve essere privo di massa, per la soluzione di Majorana invece debbono avere massa.
    Altre particelle di questo genere possono emergere da interazioni che avvengono all'interno dei semiconduttori.
    Accontentati di questo, perchè di più nin zò.....

  5. Citazione Originariamente Scritto da Red Hanuman Visualizza Messaggio
    Beh, se vuoi puoi leggere QUI il trattato con cui Majorana ha postulato l'esistenza di queste particelle....
    Oppure anche QUI, in un bel compendio dei lavori di Majorana (gratuito, della Zanichelli)...
    Per farla breve, a Majorana non andava giù l'ipotesi insita nel cosiddetto "mare di Dirac".
    L'equazione di Dirac descrive il moto degli elettroni (e poi dei fermioni in generale) in modo invariante (e cioè simmetrico ) per la relatività ristretta. La soluzione di Dirac, però, comporta l'esistenza di infiniti stati di particelle ad energia negativa, che noi normalmente non vediamo.
    Se ammettiamo che l'equazione sia valida, dobbiamo supporre che tutti questi stati siano già riempiti; il che comporta che il vuoto non sia tale, ma che debba essere concepito come un "mare" di particelle che hanno riempito tutti gli stati negativi, lasciando scoperti solo gli stati positivi.
    Le particelle "negative" (l'antimateria) sono allora concepibili come "buche" in questo mare.
    Come dicevo, questa negatività a Majorana non piaceva, per cui manipolò l'equazione di Dirac in modo tale che la simmetria fosse mantenuta generando solo particelle con massa (energia) positiva. Così facendo, le soluzioni dell'equazione di Dirac si scindono in due gruppi che sono entrambi positivi, e che corrispondono a fermioni che sono antiparticelle di se stessi (come per i bosoni) ma che debbono essere elettricamente neutri.
    Il neutrino potrebbe essere una di queste particelle, e la cosa interessante è che, mentre per la soluzione di Dirac il neutrino deve essere privo di massa, per la soluzione di Majorana invece debbono avere massa.
    Altre particelle di questo genere possono emergere da interazioni che avvengono all'interno dei semiconduttori.
    Accontentati di questo, perchè di più nin zò.....
    Scusa Red ,forse,anzisicuramente, sono alquanto limitato, dunque non si parlerebbe di una sola particella bensì di varie particelle o antiparticelle

  6. Citazione Originariamente Scritto da Mario Fiori Visualizza Messaggio
    Scusa Red ,forse,anzisicuramente, sono alquanto limitato, dunque non si parlerebbe di una sola particella bensì di varie particelle o antiparticelle
    Esatto. Dovrebbero essere una serie di particelle a carica neutra, tipo il neutrino. Ottimi candidati per essere la materia oscura.... Se esiste.....

  7. Scusa Red : e meno male che "di più nin zai..." sei mitico,volevo darti un pò di reputazione ma non me la lasciano dare perchè ne devo prima distrib ad altri : a chi se nessuno sta scrivendo ? volevo però chuiedere cosa vuol dire che una particella è antimateria di sè stessa. Inoltre, so che sono stati finalmente intercettati i neutrini, però non sono informata sui particolari : hanno massa oppure no?
    Enzo si dispiace di non poter dare informazioni sui super computer quantici perchè non è il suo campo: non è che quell' Archimede Pitagorico di Stefano può dirci in linea di massima cosa sono, chi e dove li hanno hanno costruiti, per cosa si usano (astronautica ? ricerca nucleare ? CERN ?)

  8. Scusa ancora Red, siccome mi interesserebbe avere il cartaceo degli appunti di Majorana che hai indicato, non è che hai qualche indicazione ulteriore ? ho cercato nel catalogo Zanichelli, costa uno sproposito, ma forse non era quello il libro che segnalavi tu

  9. Citazione Originariamente Scritto da manuela Visualizza Messaggio
    Scusa Red : e meno male che "di più nin zai..." sei mitico,volevo darti un pò di reputazione ma non me la lasciano dare perchè ne devo prima distrib ad altri : a chi se nessuno sta scrivendo ? volevo però chuiedere cosa vuol dire che una particella è antimateria di sè stessa.
    Partiamo dal concetto di antiparticella: un'antiparticella è una particella che, rispetto ad un'altra, ha la stessa massa ma un numero quantico opposto. I numeri quantici esprimono alcune proprietà delle particelle, QUI trovi dei chiarimenti. Se un'antiparticella incontra una particella, allora si annichiliscono, cioè si convertono in energia.
    Ora, ci sono casi in cui il numero quantico di una particella è zero, per cui una particella può essere un'antiparticella di se stesso. E' il caso del fotone e del pione neutro, che sono però bosoni (cioè hanno un numero quantico detto "spin" intero: o sono mediatori di forza [bosoni di gauge] o sono particelle composte da un numero pari di fermioni [i cosiddetti mesoni]). Fin'ora non è stato mai osservato un fermione (cioè una particella costitutiva della materia) che sia un'antiparticella di se stessa. Questi ipotetici fermioni sono chiamati "fermioni di Majorana".

    Citazione Originariamente Scritto da manuela Visualizza Messaggio
    Inoltre, so che sono stati finalmente intercettati i neutrini, però non sono informata sui particolari : hanno massa oppure no?
    Hanno una massa molto piccola, anche se non è nota con precisione. La cosa più sorprendente è che si trasformano ciclicamente nei tre "sapori" in cui possono esistere (anzi, è proprio questo che fa pensare che abbiano massa). Il punto è che la massa dei vari neutrini è diversa...

    Citazione Originariamente Scritto da manuela Visualizza Messaggio
    Enzo si dispiace di non poter dare informazioni sui super computer quantici perchè non è il suo campo: non è che quell' Archimede Pitagorico di Stefano può dirci in linea di massima cosa sono, chi e dove li hanno hanno costruiti, per cosa si usano (astronautica ? ricerca nucleare ? CERN ?)
    Per i computer quantici sono in corso esperimenti. Ma ora non ho tempo, a dopo!