Quinta forza fondamentale?

[Gaetano M.]

Questo articolo su Phis-Org mi sembra veramente interessante: http://phys.org/news/2016-08-physicists-discovery-nature.html
Finalmente, se fosse vero, qualcosa di veramente nuovo.

[Red Hanuman]

Una particella 30 volte più massiva dell'elettrone sarebbe stata già individuata dall'LHC da un pezzo...:sneaky:

[Gaetano M.]

Red Hanuman mi pare, se ho capito bene quello che dice, che l'interpretazione sia nel senso di una quinta forza piuttosto che una nuova particella.
"The experimentalists weren't able to claim that it was a new force," Feng said. "They simply saw an excess of events that indicated a new particle, but it was not clear to them whether it was a matter particle or a force-carrying particle."

[Red Hanuman]

@Gaetano M. (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=32), tutto parte dall'anomalia del decadimento del 8Be rilevata dagli ungheresi, la quale lascia a sua volta intendere l'esistenza di una particella 30 volte più massiva dell'elettrone, chiamato provvisoriamente "bosone X".
Ed è questa ipotetica particella che fa pensare all'esistenza di una quinta forza (ne sarebbe il mediatore)...;)

[Francis]

Ancora sinistri scricchiolii nelle teorie cosmologiche e di fisica subatomica.... La materia oscura sostituita da una nuova quinta forza fondamentale ? Dopo il bosone di higgs ora il bosone ics... 30 volte più massivo dell'elettrone ... Se fosse vero a Ginevra in tutti questi anni dormivano... anzi no di notte gozzovigliavano con i miliardi di finanziamenti ricevuti...:biggrin:

[Gaetano M.]

Su Media Inaf:
http://www.media.inaf.it/2016/08/16/una-quinta-forza-fondamentale/

[DarknessLight]

Ancora sinistri scricchiolii nelle teorie cosmologiche e di fisica subatomica.... La materia oscura sostituita da una nuova quinta forza fondamentale ? Dopo il bosone di higgs ora il bosone ics... 30 volte più massivo dell'elettrone ... Se fosse vero a Ginevra in tutti questi anni dormivano... anzi no di notte gozzovigliavano con i miliardi di finanziamenti ricevuti...:biggrin:

Ma come sei cinico !

Mica il mondo sarà pieno di truffatori ! Per lo meno non quello della fisica teorica particellare : è difficile truffare, manipolare, raggirare con a propria disposizione solo una schiera di gracili nerd dalle scarse abilità sociali e nozioni complesse di fisica quantistica... non pensi ? ;)

[Francis]

Veramente sei tu che parli di truffa, io non l'ho mai detto né pensato e se c'è una cosa che non sopporto è che qualcuno ti metta apposta in bocca parole mai dette...:mad:

Se la notizia fosse confermata, ma non è detto, ci sarebbe molto da discutere sull'efficacia della ricerca del CERN considerando che un laboratorio ungherese con molti meno mezzi sarebbe riuscito ad evidenziare una particella così massiva "portatrice " nientepopodimeno che di una possibile quinta forza fondamentale che rivoluzionerebbe non poco l'attuale modello... La vita in tutti i campi è fatta di successi e insuccessi, di efficacia e inefficacia, di soldi ben spesi o spesi male.... E di questo si può giudicare chiunque da un partito politico ad un'azienda, da uno studio professionale qualsiasi ad un centro di ricerca a prescindere anche dal livello di competenza di chi ci lavora... Le truffe sono un'altra cosa...

[Gaetano M.]

Per completare su Oggi Scienza: https://oggiscienza.it/2016/08/19/quinta-forza-fisica-particelle/
Ci sono alcune osservazioni che mi sono sembrate molto interessanti. La Materia Oscura ha i giorni contati?

[Anjiloh]

Io non ho le competenze necessarie, ma basandomi su quanto sto leggendo in giro, sono abbastanza perplesso: pare che si tratti di un esperimento "semplice", sul decadimento radioattivo... tutto è possibile, per carità, mah...


Servono ulteriori conferme empiriche. «La particella non è molto pesante e in laboratorio abbiamo tutta la tecnologia necessaria a studiarla, fin dagli anni Cinquanta e Sessanta», sottolinea Feng. «Ma il tipo di interazione di cui parliamo è estremamente debole, dunque difficile da scovare. Ora che sappiamo dove guardare, però, sono tanti i laboratori in tutto il mondo che possono ripetere l’esperimento e darci nuove conferme di quanto rilevato».

la mia sensazione è che ci sia (il solito) sensazionalismo dei media..

[Red Hanuman]

Se la notizia fosse confermata, ma non è detto, ci sarebbe molto da discutere sull'efficacia della ricerca del CERN considerando che un laboratorio ungherese con molti meno mezzi sarebbe riuscito ad evidenziare una particella così massiva "portatrice " nientepopodimeno che di una possibile quinta forza fondamentale che rivoluzionerebbe non poco l'attuale modello... La vita in tutti i campi è fatta di successi e insuccessi, di efficacia e inefficacia, di soldi ben spesi o spesi male....
Mah, credo invece che ci sia poco da discutere. Anche se gli studi venissero confermati, è un po' come andare a caccia di zanzare (la particella) con un fucile per elefanti (l'LHC), e poi lamentarsi che non le piglia.
Oppure, è come andare a farsi fare una ecografia per i calcoli, e lamentarsi che non vede la glicemia alta.
Per trovare qualcosa, bisogna sapere che ci può essere e come cercarla...


la mia sensazione è che ci sia (il solito) sensazionalismo dei media..

Sono d'accordo...;)

[Gaetano M.]

<br>
la mia sensazione è che ci sia (il solito) sensazionalismo dei media..<br>
Potrebbe rivelarsi un buco nell'acqua, ma io non vedo questo sensazionalismo. Soprattutto su Oggi Scienza viene spiegato molto bene il processo che ha portato Feng a riprendere l'esperimento ed analizzarlo:
Proprio per scoprirlo i ricercatori della Hungarian Academy of Sciences avevano creato in laboratorio un isotopo instabile di berillio per analizzarne il decadimento. Durante questo processo si formano in coppia un elettrone e un positrone diretti con maggiore probabilità in certe direzioni e con minore probabilità in altre. Analizzando come si disperdono in un gran numero di decadimenti, i ricercatori hanno però rilevato un’anomalia: c’è un eccesso di elettroni e positroni in particolari direzioni. Può darsi che ci manchi la conoscenza di qualche meccanismo durante il decadimento del berillio, tuttavia questo fenomeno è ben conosciuto e compreso a livello teorico. La spiegazione che funziona meglio, invece, è l’esistenza di una particella finora sconosciuta. Quando il berillio decade, in qualche caso invece di originare subito la coppia elettrone-positrone forma prima questa particella che poi decade a sua volta nella coppia, generando l’anomalia osservata. Secondo i calcoli questa particella avrebbe una massa 33 volte più grande dell’elettrone, quindi abbastanza leggera, e una vita media di circa 10^-14 secondi. I ricercatori ungheresi hanno ipotizzato di trovarsi di fronte al fotone oscuro, ma le analisi non erano conclusive e lasciavano aperte diverse possibilità.

[DarknessLight]

Veramente sei tu che parli di truffa, io non l'ho mai detto né pensato e se c'è una cosa che non sopporto è che qualcuno ti metta apposta in bocca parole mai dette...:mad:

Calmati.

In verità il mio era un commento leggero. Una battuta.

[DarknessLight]

Una cosa interessante ....

19617

Esistono 6 Leptoni e 6 Quark, ma solo 5 Bosoni ...............


Chi manca ?? :sneaky: :cool:

[DarknessLight]

Mah, credo invece che ci sia poco da discutere. Anche se gli studi venissero confermati, è un po' come andare a caccia di zanzare (la particella) con un fucile per elefanti (l'LHC), e poi lamentarsi che non le piglia.

Cosa significa ?

[Francis]

Chi ha sfilato l'asso di bosoni dal mazzo lo tiri fuori!....Che dobbiamo giocare a tressette...

[DarknessLight]

Se ci sono 6 Quark e 6 Leptoni, ci dovrebbe essere posto anche per un sesto Bosone .... Cioè il Bosone X ..........

[RelativeTime]

Domanda stupida: perché ci dovrebbe essere posto anche per il sesto bosone? Non potrebbe essere che la Natura se ne freghi di pareggiare il numero di particelle?

[DarknessLight]

Domanda stupida: perché ci dovrebbe essere posto anche per il sesto bosone? Non potrebbe essere che la Natura se ne freghi di pareggiare il numero di particelle?

:shock::shock::shock:

:wub:

[Red Hanuman]

Cosa significa ?
Significa che l'LHC potrebbe non essere lo strumento adatto per studiare questo fenomeno (troppo potente). Ma ce ne sono stati diversi di acceleratori prima di LHC, e meno potenti. Una particella del genere l'avrebbero già dovuta vedere...;)

[DarknessLight]

Ma in che senso LHC dovrebbe essere troppo potente ?? Perché ??

[DarknessLight]

Domanda stupida: perché ci dovrebbe essere posto anche per il sesto bosone? Non potrebbe essere che la Natura se ne freghi di pareggiare il numero di particelle?

Immagina se fossero 6 Leptoni, 6 Quark e 6 Bosoni i costituenti fondamentali dell Universo............

[Gaetano M.]

Una cosa interessante ....

19617

Esistono 6 Leptoni e 6 Quark, ma solo 5 Bosoni ...............:sneaky: :cool:

(W+ , W-)
Uno o due?

[Red Hanuman]

Ma in che senso LHC dovrebbe essere troppo potente ?? Perché ??
Perché l'energia dell' LHC è enormemente sovrabbondante rispetto a quella necessaria per produrre questa fantomatica nuova particella. In tal caso, potrebbe essere che la sua esistenza venga occultata dell'enorme produzione di altre particelle.
In pratica, potrebbe essere più debole del rumore di fondo che percepiscono i rilevatori...

[Gaetano M.]

DarknessLight, qui: http://www.focus.it/scienza/scienze/quante-particelle-esistono-a-livello-atomico
di particelle ne conta 37. Attendo conferma da Red Hanuman

[Red Hanuman]

Giusto, io ne conto almeno 37:
6 quark, 6 antiquark, 6 leptoni, 6 antileptoni, 1 fotone, 2 W, 1 Z, 8 gluoni, 1 Higgs.
Totale 37, a cui forse bisogna aggiungere 1 gravitone, e gli eventuali anti Higgs e anti gravitone...😨

[DarknessLight]

E se sono 37 perché allora ne mostra così pochi nell immaginetta ??

Questa ...
19621

[Red Hanuman]

Scelte di grafica. Non si considerano le antiparticelle e si riduce ad un solo simbolo l'insieme degli 8 gluoni e dei due bosoni W.
Per esempio, io ridurrei ancora l'elenco, indicando solo i quark up e down, ed elettrone più neutrino elettronico. Le restanti particelle non indicate sono solo versioni più pesanti ed instabili di quelle che ho indicato.

[DarknessLight]

Ok. Grazie mille Red Hanuman !!;)

Scusa se ti tempesto di domande, ma...


Le restanti particelle non indicate sono solo versioni più pesanti ed instabili di quelle che ho indicato.

Significa forse che non sono fondamentali ??

[DarknessLight]

Altra cosa... per viaggiare a C occorre avere massa pari a zero.

Dunque i Quark , i Leptoni , i Bosoni W e Z , il Bosone di Higgs , che invece hanno massa, non possono viaggiare a C ?? È corretto ??

[RelativeTime]

In teoria, più aumenta la velocità più aumenta anche la massa. A velocità c la massa diventa infinita, cosa impossibile poiché non la si può raggiungere. Sembra un paradosso.
Si può trovare un riscontro anche alla fine di questo articoletto "E = mc2 - parte 1 (http://www.astronomia.com/2007/06/11/emc2-parte-1/)"
Le particelle dotate di massa non dovrebbero fare eccezione.

[DarknessLight]

Grazie Relative , ma nell articolo purtroppo non spiega il perché la massa diventi infinita all aumentare della velocità.

Questo è il passaggio che ancora mi manca........

[RelativeTime]

Il "perché" in effetti manca anche a me. Attendo lumi dai più esperti. ;)

[Red Hanuman]

Ok. Grazie mille @Red Hanuman (http://www.astronomia.com/forum/member.php?u=9) !!;)

Scusa se ti tempesto di domande, ma...

De nada, amigo! Non c'è problema, sono qui apposta...;)


Significa forse che non sono fondamentali ??

Sì e no... Il punto è che leptoni, neutrini e quark sono stati divisi in tre generazioni, cioè in tre gruppi di massa crescente (e, conseguentemente, con tempi di decadimento decrescenti). L'unica differenza tra i tre gruppi, oltre al tempo di decadimento, la fa la massa.
In poche parole, le particelle di generazione 2 e 3 sono i fratelli "ciccioni" di quelle di generazione 1, e decadono in queste ultime liberando energia. A me danno l'impressione di essere solo versioni diverse della stessa cosa, che ne dici?:confused:

[DarknessLight]

A me danno l'impressione di essere solo versioni diverse della stessa cosa, che ne dici?:confused:

Va bene !

Ricapitolando : Quark Up e Quark Down sono fondamentali, mentre tutti gli altri Quark (Charm, Top, Strange, Bottom) sono derivati instabili di queste due particelle fondamentali e si "risolvono" riducendosi alle due componenti elementari Up e Down.

Lo stesso vale per i Leptoni. Ovvero, sono fondamentali sono l Elettrone e il Neutrino Elettronico, mentre tutti gli altri Leptoni (Muone, Tauone, Neutrino Muonico ed Elettronico) sono derivati instabili di queste due particelle fondamentali e si "risolvono" riducendosi alle due componenti elementari.

È corretto ??

[Red Hanuman]

Grazie Relative , ma nell articolo purtroppo non spiega il perché la massa diventi infinita all aumentare della velocità.

Questo è il passaggio che ancora mi manca........


Il "perché" in effetti manca anche a me. Attendo lumi dai più esperti.
Allora... Tutto dipende dal concetto di massa relativistica, introdotto da Einstein. Per Einstein la massa non è altro che una forma di energia, che tende ad aumentare con l'aumento della sua velocità.
La relazione tra la massa a riposo di un'oggetto è la seguente: m=m0 diviso radice di 1-v2/c2, dove m è la massa dell'oggetto ad una determinata velocità v, m0 è la massa dell'oggetto a riposo in quel sistema di riferimento, v è la velocità di quell'oggetto in quel determinato sistema di riferimento e c, ovviamente, è la velocità della luce.
Si capisce bene che, più la velocità si avvicina a c, e più il rapporto v2/c2 si avvicina a 1. Più il rapporto si avvicina a 1 e più la differenza 1-v2/c2 si avvicina a zero, e siccome questa differenza sta al denominatore, la frazione risultante tende all'infinito. Il che implica che anche la massa dell'oggetto tenda all'infinito man mano che acquista velocità.
In parole più semplici, è come se l'energia che usi per accelerare l'oggetto si converta in parte in massa dell'oggetto stesso. Il che significa che occorre ancore più energia di prima per aumentare la sua velocità.
Se ripeti più volte l'operazione, ecco che la massa dell'oggetto tende all'infinito, e richiede un'energia infinita per essere spostato... ;)

[Red Hanuman]

Va bene !

Ricapitolando : Quark Up e Quark Down sono fondamentali, mentre tutti gli altri Quark (Charm, Top, Strange, Bottom) sono derivati instabili di queste due particelle fondamentali e si "risolvono" riducendosi alle due componenti elementari Up e Down.

Lo stesso vale per i Leptoni. Ovvero, sono fondamentali sono l Elettrone e il Neutrino Elettronico, mentre tutti gli altri Leptoni (Muone, Tauone, Neutrino Muonico ed Elettronico) sono derivati instabili di queste due particelle fondamentali e si "risolvono" riducendosi alle due componenti elementari.

È corretto ??
Perfetto! ;)

[DarknessLight]

Va bene Red ! Di nuovo grazie !

Ascolta invece...... per quanto riguarda i bosoni... quanti (e quali) sono quelli fondamentali ?

[DarknessLight]

Ah, un'altra cosa !

Le antiparticelle di cui qualcuno ha parlato prima sono... ? Particelle fondamentali ?? Sì, no ?

[Red Hanuman]

Va bene Red ! Di nuovo grazie !

Ascolta invece...... per quanto riguarda i bosoni... quanti (e quali) sono quelli fondamentali ?

Ah, un'altra cosa !


Le antiparticelle di cui qualcuno ha parlato prima sono... ? Particelle fondamentali ?? Sì, no ?


Allora, mettiamola così: se definisci le particelle ELEMENTARI come quelle che non possono essere ulteriormente ridotte (o divise) ad altre particelle, allora lo sono TUTTE le 37 particelle che abbiamo individuato, comprese le antiparticelle, i bosoni ed i leptoni più pesanti ecc.
Sono le PROPRIETÀ' ad essere FONDAMENTALI, nel senso che sono alla base della distinzione tra le particelle, e allora esse dipendono direttamente dalle 4 FORZE FONDAMENTALI individuate (lasciamo perdere la quinta forza che non è ancora stata confermata).

Quindi, i bosoni sono tutti elementari, e quelli individuati ad oggi sono: i fotoni, i gluoni, i bosoni W e lo Z, e l'Higgs.;)

[Gaetano M.]

Questa spiegazione: http://www.pd.infn.it/masterclasses/2006/Gaz.pdf
molto schematica può essere interessante per chiarire alcuni punti. È stata scritta prima della scoperta del Bosone di Higgs.

[DarknessLight]

Credevo di esserci arrivato ma non ne sono più molto sicuro...


Allora, mettiamola così: se definisci le particelle ELEMENTARI come quelle che non possono essere ulteriormente ridotte (o divise) ad altre particelle, allora lo sono TUTTE le 37 particelle che abbiamo individuato, comprese le antiparticelle, i bosoni ed i leptoni più pesanti ecc.

Ma non avevamo detto che solo Quark Up e Down, Elettrone e Neutrino Elettronico sono fondamentali (ovviamente solo considerando le famiglie di Quark e Leptoni) ??
Perché adesso dici che tutte e 37 sono fondamentali ??

Forse ho perso un pezzo da qualche parte ??


Sono le PROPRIETÀ' ad essere FONDAMENTALI, nel senso che sono alla base della distinzione tra le particelle, e allora esse dipendono direttamente dalle 4 FORZE FONDAMENTALI individuate.

Ok, credo di intuire qualcosa...

[Red Hanuman]

Ma non avevamo detto che solo Quark Up e Down, Elettrone e Neutrino Elettronico sono fondamentali (ovviamente solo considerando le famiglie di Quark e Leptoni) ??
Perché adesso dici che tutte e 37 sono fondamentali ??


Se ci pensi bene, i quark ed i leptoni più pesanti liberano energia per decadere a quelli più leggeri. L'energia non è una particella, e quindi...;)

[DarknessLight]

L energia non è una particella ??

[Red Hanuman]

L'energia non è una particella. Può essere espressa indifferentemente come energia cinetica o calore, o come energia potenziale, o come fotoni, o come altre particelle, ma di fatto è multiforme, e non ha un aspetto definito. L'energia per definizione è la capacità di compiere un lavoro, ma non è stabilito se questa capacità debba essere esercitata in un modo specifico...

[DarknessLight]

Leggo su Wikipedia che ad esempio i muoni decadono in un elettrone, un antineutrino elettronico e in un neutrino muonico. Oppure gli antimuoni decadono invece in un positrone, in un neutrino elettronico e in un antineutrino muonico.

Se queste particelle decadono in altre particelle piu' leggere, ciò significa che NON sono fondamentali. O sbaglio ??

[Red Hanuman]

Se leggi bene, c'è scritto che il muone decade QUASI SEMPRE nel modo che descrivi. Se fosse composto dalle particelle che dici, sarebbe obbligato a decadere SEMPRE in un unico modo, non ti pare?
In questi casi ci gioca sempre il principio di Heisenberg, e non si può avere nessuna certezza, ad esclusione della conservazione dell'energia complessiva.
Comunque, per tagliare la testa al toro e chiarire a tutti (me compreso) cos'è una particella fondamentale, ti riporto quanto dice Wikipedia in inglese


In fisica delle particelle una particella elementare, o particella fondamentale, è una particella la cui struttura sottostante è ignota.
Basta questo a chiarirti le idee?

[DarknessLight]

Grazie mille !!! ;)

Vedrò di rifletterci !

[DarknessLight]

Ok. Penso di avere intuito.

In pratica le varie particelle fondamentali possono convertirsi le une nelle altre (ma non in modo random !!!).
Dunque, ad essere fondamentali, a farci definire fondamentale una particella, sono le sue specifiche proprietà.

Ad esempio, dicevamo che i quark up e i quark down fossero fondamentali, ma ad esempio, nel processo di decadimento del neutrone in protone, uno dei due quark down (particella fondamentale) che compone il neutrone, decade trasformandosi in un quark up (particella fondamentale) per emissione di un bosone W- virtuale.

Da ciò, poiché un quark up decade in un quark down, può sembrare ad un occhio inesperto e a digiuno di nozioni di fisica, che il quark down sia più fondamentale del quark up.

Ma suppongo che anche il quark down possa a sua volta trasformarsi in un quark up per emissione di un bosone W+ virtuale.

Dunque le particelle fondamentali possono convertirsi le une nelle altre ! Ad essere fondamentali sono le proprietà delle particelle !


Spero di esserci arrivato almeno in parte !

[Gaetano M.]

La situazione mi pare si stia complicando.
Non si capisce più chi ha trovato cosa: http://www.ilmessaggero.it/tecnologia/scienza/bosone_madala_higgs-1950590.html
o anche: http://www.ilfattoquotidiano.it/2016/09/07/fisica-ipotizzato-un-nuovo-bosone-si-chiama-madala-e-interagisce-con-la-materia-oscura/3017896/
comincio a pensare che sia solo una bufala.

[Francis]

La questione è che si sta sviluppando, come in tutti i momenti di transizione da un modello scientifico ad uno nuovo, una competizione tra gruppi di ricerca con ognuno che cerca di mettere un cappello sul nuovo "posto vacante" che si sta creando e di giustificare con nuovi risultati il proprio lavoro e i soldi spesi. È adesso infatti ancora più chiaro che il gruppo che aveva fatto capo alla sperimentazione nel laboratorio ungherese aveva dato oggettivamente uno smacco al gruppo LHC, fermo al modello standard, che ora risponde tirando fuori nuove osservazioni e nuove ipotesi... Ne vedremo quindi delle belle prima che si ristabilisca un nuovo modello accettabile e condiviso... L'unica cosa certa che si potrà ricavare dalla vicenda, ancora una volta, è che la scienza non esprime conoscenze certe ma solo modelli di funzionamento o previsionali provvisori che si sforzano il più possibile di andare d'accordo con le osservazioni e che la competizione e la lotta per i soldi e il prestigio esiste in tutti i campi dell'umano operare e pensare...

[Gaetano M.]

Mi hai convinto! Metto in freezer la parola "bufala":biggrin:

[DarknessLight]

Molto molto bello questo periodo !!


[...] la scienza non esprime conoscenze certe ma solo modelli di funzionamento o previsionali provvisori che si sforzano il più possibile di andare d'accordo con le osservazioni [...]

[Marcos64]

Si, ho notato anch'io questo bel passo.

[Enrico Corsaro]

Bè ragazzi lo abbiamo ribadito spesso anche in discussioni precedenti, soprattutto in merito alla falsificazione delle teorie. Tutto ciò che fa la scienza si basa su modelli approssimati, che man mano cerchiamo di migliorare. Quando un modello va in conflitto con una nuova osservazione, o si cerca di rettificare la teoria che sta alla base in modo da poter riprodurre le osservazioni, oppure si cambia completamente la teoria.

[DarknessLight]

Sì, ma bisogna ribadire più e più e più volte i concetti per farsi capire !

[Enrico Corsaro]

Lo abbiamo detto molteplici volte, Paolo. Se lo si dimentica, non è colpa mia...

[DarknessLight]

Non volevo dire questo. Ci mancherebbe !

Hai certamente ragione che è stato ripetuto molteplici volte !