Higgs, Higgs..... Urrà!

[Red Hanuman]

Lo scorso 14 marzo è stato definitivamente confermato che la particella scoperta dall’LHC è il bosone di Higgs. O almeno, UN bosone di Higgs. Vediamo di capire cos’è e perché è così importante. Ovviamente, bisogna però partire dal Modello Standard….
leggi tutto... (http://www.astronomia.com/2013/03/18/higgs-higgs-urra/)

[teto]

Per distinguere i vari modelli, dovremmo conoscere con precisione le costanti di accoppiamento del bosone scoperto e confrontarle con quelle calcolabili dai vari modelli proposti. Purtroppo, allo stato attuale l’LHC non consente una precisone sufficiente per fare confronti.

Nel senso che bisogna aspettare che l'LHC raggiunga i 14tev o proprio bisogna costruire un altro acceleratore?

[Mario Fiori]

Mi associo alla domanda di teto e se sì, lo faremo in questo periodo di crisi? Se non lo facciamo a mio parere non sappiamo cosa perdiamo.
Penso che comunque si sia aperto un mondo , non chiudiamolo.

[SANDRO]

Ottima spiegazione RED, argomento che mi affascina molto.

Con l'occasione volevo porre alcuni quesiti. Qualora comunque andassi fuori strada fammelo subito notare.

- I Gluoni sono mai stati veramente rivelati?

-Il Prof. Baroncelli, che lo scorso anno ha effettuato due convegni su questo argomento a Tarquinia diceva, se non ricordo male, che la velocità di mediazione dei Bosoni non è uguale per tutti e che, come la relatività speciale ci insegna, il più veloce è il fotone. Ora mi chiedo: ma se il gluone non ha massa, non dovrebbe mediare alla stessa velocita del fotone?

-Ultima riflessione e poi non ti tedio più: Come spiegare la mediazione tra particelle in entanglement?

Grazie

[teto]

Mentre si comincia a vedere che il bosone decade anche sotto forma di particelle Tau, rivelando un accoppiamento con i leptoni, qualcosa non torna con il decadimento in fotoni, che sembra essere più alto del previsto. Questo, che potrebbe indicare?

Ho letto in giro che l'ipotesi più probabile è che sia solo una fluttuazione statistica positiva dei dati, in poche parole è molto probabile che sia il bosone di Higgs del MS.

[Red Hanuman]

Nel senso che bisogna aspettare che l'LHC raggiunga i 14tev o proprio bisogna costruire un altro acceleratore?
La discussione è ancora aperta, ma alcuni ritengono che sia necessaria un'altro acceleratore. Non so in che tempi e con che soldi, visto il momento... ;)

[Red Hanuman]

Ottima spiegazione RED, argomento che mi affascina molto.

Con l'occasione volevo porre alcuni quesiti. Qualora comunque andassi fuori strada fammelo subito notare.

- I Gluoni sono mai stati veramente rivelati?

Sì, 25 anni fa per via indiretta, mediante le collisioni positrone - elettrone. Alcuni degli scontri decadono in tre particelle complanari che possono formarsi solo ammettendo la presenza dei gluoni. Leggi QUI (http://cerncourier.com/cws/article/cern/29201) e QUI (http://www.fisicaparticelle.altervista.org/mascheramento.html).


-Il Prof. Baroncelli, che lo scorso anno ha effettuato due convegni su questo argomento a Tarquinia diceva, se non ricordo male, che la velocità di mediazione dei Bosoni non è uguale per tutti e che, come la relatività speciale ci insegna, il più veloce è il fotone. Ora mi chiedo: ma se il gluone non ha massa, non dovrebbe mediare alla stessa velocita del fotone?

In teoria, visto che è senza massa, dovrebbe propagarsi anche lui alla velocità della luce. Però, visto che esistono solo all'interno delle particelle subatomiche, temo che sarà dura misurane la velocità effettiva...;)


-Ultima riflessione e poi non ti tedio più: Come spiegare la mediazione tra particelle in entanglement?

Grazie

Qui mi lancio in una mia personalissima interpretazione, che ti prego di prendere per quello che è, cioè uno sproloquio.

Secondo me non esiste mediazione. In effetti, l'entanglement nasce dalla meccanica quantistica, per la precisione è una derivazione del principio di indeterminazione di Heisenberg. Il PIH ci obbliga a trattare tutta la meccanica quantistica utilizzando la statistica e le probabilità.
Facciamo un'esempio. Quando andiamo a correlare lo spin di due fermioni identici, il principio di Pauli ci dice che possono assumere solo un paio di stati, e pur non potendo osservare direttamente le particelle e i loro stati sappiamo che l'insieme di essi rappresenta il 100% delle probabilità. Quando poi andiamo a verificare lo spin di una di queste particelle, le probabilità che l'altra abbia uno spin uguale si riducono a 0, mentre viceversa le probabilità che stia nello spin opposto arrivano al 100%. In sostanza, la nostra osservazione ha fatto collassare la funzione d'onda sia dell'una che dell'altra particella. Ma non c'è comunicazione, bensì la presa di coscienza da parte nostra di uno stato di fatto inevitabile. Il tutto alla velocità del pensiero.... ;):razz:

[Red Hanuman]

Ho letto in giro che l'ipotesi più probabile è che sia solo una fluttuazione statistica positiva dei dati, in poche parole è molto probabile che sia il bosone di Higgs del MS.
E' notizia di oggi che le discrepanze dei dati dal teorico sembra si stiano riducendo. Ma siamo ancora nel campo del "forse" e non del sicuro..... ;)

[SANDRO]

Qui mi lancio in una mia personalissima interpretazione, che ti prego di prendere per quello che è, cioè uno sproloquio.

Secondo me non esiste mediazione. In effetti, l'entanglement nasce dalla meccanica quantistica, per la precisione è una derivazione del principio di indeterminazione di Heisenberg. Il PIH ci obbliga a trattare tutta la meccanica quantistica utilizzando la statistica e le probabilità.
Facciamo un'esempio. Quando andiamo a correlare lo spin di due fermioni identici, il principio di Pauli ci dice che possono assumere solo un paio di stati, e pur non potendo osservare direttamente le particelle e i loro stati sappiamo che l'insieme di essi rappresenta il 100% delle probabilità. Quando poi andiamo a verificare lo spin di una di queste particelle, le probabilità che l'altra abbia uno spin uguale si riducono a 0, mentre viceversa le probabilità che stia nello spin opposto arrivano al 100%. In sostanza, la nostra osservazione ha fatto collassare la funzione d'onda sia dell'una che dell'altra particella. Ma non c'è comunicazione, bensì la presa di coscienza da parte nostra di uno stato di fatto inevitabile. Il tutto alla velocità del pensiero.... ;):razz:

Grazie Red. Ma rimango in forte dubbio sula tua "personalissima" interpretazione dell'Entanglement. :hm:

[Red Hanuman]

Grazie RED, anche se non sono convinto dalla tua "personalissima interpretazione" dell'Entaglement.
Ci mancherebbe. Sono decenni che il paradosso EPR tenta di essere risolto in modo convincente per tutti. ;)
Però, proprio stamani ci stavo riflettendo sopra ancora una volta.
Prendiamo per esempio il superenalotto, e supponiamo che le probabilità di vincita siano 1 su 60 milioni, e che tutti i 60 milioni di italiani abbiano giocato una combinazione diversa rispetto agli altri. Fintantoché non c'è l'estrazione, tutti sono vincitori per un sessantamilionesimo. Ma all'atto dell'estrazione, ci sarà un'unico vincitore al 100% e gli altri a 0%. Nel medesimo istante, ci sarà 1 vincitore e 59.999.999 perdenti.
Se io sono il vincitore, ho bisogno di andare a verificare il mio stato e quello degli altri giocatori, una volta che so la combinazione vincente? NO.
E chi me lo ha comunicato? NESSUNO.
E a che velocità ho ricevuto la comunicazione da parte di tutti gli altri? No, non ho bisogno di altre comunicazioni. Mi basta la prima e fondamentale.
Come per tutti i paradossi, c'è una falla nelle premesse, cioè la premessa (implicita) che sia necessaria una comunicazione per sapere lo stato degli altri.... :sneaky::whistling:

[Bellatrix]

Questo argomento mi affascina moltissimo. Bellissimo articolo, chiarissimo, nonostante la complessità dell'argomento. Complimenti.

Ho capito qualcosa anch'io!:biggrin:

[SANDRO]

Sì, 25 anni fa per via indiretta, mediante le collisioni positrone - elettrone. Alcuni degli scontri decadono in tre particelle complanari che possono formarsi solo ammettendo la presenza dei gluoni...



Grazie per la puntuale risposta RED, ma sul tezo quesito non mi hai tolto i dubbi. Pertanto lo consiedero solo come una tua "personalissima interpretazione". ;)

[Red Hanuman]

Grazie per la puntuale risposta RED, ma sul tezo quesito non mi hai tolto i dubbi. Pertanto lo consiedero solo come una tua "personalissima interpretazione". ;)
Caro Sandro, ti ho dato già una risposta, ma temo che la possiamo vedere solo noi dello staff.
I tuoi post precedenti sono stati moderati perché multipli, e ci dev'essere qualcosa che ti impedisce di vedere loro e la mia risposta che ti cita....
Comunque, riflettendoci sopra una volta di più, credo che l'errore nel paradosso EPR sia nelle premesse, cioè nel considerare il dato rilevato sulla prima particella disaggregato da quello complessivo delle altre in correlazione.
Questo porta a considerare l'informazione emergente sulla seconda particella come una comunicazione, mentre in realtà non lo è.
Mi spiego meglio. Il principio di indeterminazione di Heisenberg ci dice che non è possibile determinare CONTEMPORANEAMENTE alcune proprietà di una particella (solitamente, ci si riferisce a posizione e quantità di moto, ma vale anche per altre proprietà) con un errore piccolo a piacere. Più si riduce l'errore su una di queste proprietà e più aumenta sull'altra.
Questo ci costringe ad usare le leggi della probabilità per descriverne i comportamenti, ma le leggi della probabilità riguardano sempre e solo gruppi, e non singoli.
In effetti, non ha senso usare le probabilità su un singolo individuo, perché saranno sempre uguali a 100% (o a 0%). Un singolo o ha una proprietà o non ce l'ha, non ci sono alternative. Le proprietà sono sempre determinate nel momento in cui le verifichi.
Fare uso delle leggi di probabilità su un singolo dato è, dunque, concettualmente scorretto.
E' un po' come voler fare una divisione per zero: il risultato non esiste, l'espressione non ha significato.
Ora, nel momento in cui determiniamo una proprietà di una particella che è correlata con quella di un'altra, compiamo questo errore concettuale, perché per entrambe le proprietà diventano 100% in un senso e 0% in un'altro, nello stesso preciso istante in cui effettuiamo la misura. E' questo quello che accade quando diciamo che la funzione d'onda è collassata. In realtà, la funzione d'onda esiste ancora se consideriamo l'insieme delle particelle e delle loro proprietà statistiche. Se lo spin può essere solo + 1/2 per una e -1/2 per l'altra, così è prima della misura e così sarà dopo. Tenendo conto dell'insieme delle particelle, la situazione non è cambiata dopo la lettura. E se nulla è cambiato, non esiste comunicazione..... ;)

Probabilmente sono in errore, ma così mi sembra che abbia più senso il tutto.... :biggrin:

[Red Hanuman]

Questo argomento mi affascina moltissimo. Bellissimo articolo, chiarissimo, nonostante la complessità dell'argomento. Complimenti.

Ho capito qualcosa anch'io!:biggrin:
Grazie, Bellatrix!:blush: :wub:Ma non sopravvalutare me e non sottovalutare te stessa..... ;)

[Red Hanuman]

Caro Sandro, ti ho dato già una risposta più volte, ma temo che la possiamo vedere solo noi dello staff.
I tuoi post precedenti sono stati moderati perché multipli, e ci dev'essere qualcosa che ti impedisce di vedere loro e la mia risposta se ti cito....
Forse dovresti sentire Stefano per vedere di capire qual'è il problema. Sono curioso...

Stefanoooooooo!!!!!! :biggrin:

Comunque, riflettendoci sopra una volta di più, credo che l'errore nel paradosso EPR sia nelle premesse, cioè nel considerare il dato rilevato sulla prima particella disaggregato da quello complessivo delle altre in correlazione.
Questo porta a considerare l'informazione emergente sulla seconda particella come una comunicazione, mentre in realtà non lo è.
Mi spiego meglio. Il principio di indeterminazione di Heisenberg ci dice che non è possibile determinare CONTEMPORANEAMENTE alcune proprietà di una particella (solitamente, ci si riferisce a posizione e quantità di moto, ma vale anche per altre proprietà) con un errore piccolo a piacere. Più si riduce l'errore su una di queste proprietà e più aumenta sull'altra.
Questo ci costringe ad usare le leggi della probabilità per descriverne i comportamenti, ma le leggi della probabilità riguardano sempre e solo gruppi, e non singoli.
In effetti, non ha senso usare le probabilità su un singolo individuo, perché saranno sempre uguali a 100% (o a 0%). Un singolo o ha una proprietà o non ce l'ha, non ci sono alternative. Le proprietà sono sempre determinate nel momento in cui le verifichi.
Fare uso delle leggi di probabilità su un singolo dato è, dunque, concettualmente scorretto.
E' un po' come voler fare una divisione per zero: il risultato non esiste, l'espressione non ha significato.
Ora, nel momento in cui determiniamo una proprietà di una particella che è correlata con quella di un'altra, compiamo questo errore concettuale, perché per entrambe le proprietà diventano 100% in un senso e 0% in un'altro, nello stesso preciso istante in cui effettuiamo la misura. E' questo quello che accade quando diciamo che la funzione d'onda è collassata. In realtà, la funzione d'onda esiste ancora se consideriamo l'insieme delle particelle e delle loro proprietà statistiche. Se lo spin può essere solo + 1/2 per una e -1/2 per l'altra, così è prima della misura e così sarà dopo. Tenendo conto dell'insieme delle particelle, la situazione non è cambiata dopo la lettura. E se nulla è cambiato, non esiste comunicazione..... ;)

Probabilmente sono in errore, ma così mi sembra che abbia più senso il tutto.... :biggrin:

[Stefano Simoni]

Fatto, erano rimasti dei messaggi in coda di moderazione, non ho capito perchè. Indagherò ;)

[Stefano Simoni]

Fatto, erano rimasti dei messaggi in coda di moderazione, non ho capito perchè. Indagherò ;)

Chaiaramente se sono moderati, noi dello staff li vediamo con lo scudo in basso, e vengono segnalati con una bustina nella lista dei threads, mentre gli utenti non li vedono finchè non si approvano

[Red Hanuman]

Chaiaramente se sono moderati, noi dello staff li vediamo con lo scudo in basso, e vengono segnalati con una bustina nella lista dei threads, mentre gli utenti non li vedono finchè non si approvano
Certo che cassare le mie risposte con citazione.... Vabbè, ci sta...;)
Vai Ste, siamo riusciti ad incasinare il 3d.... :biggrin:

[alexander]

Ciao, complimenti davvero per l'articolo.. E' scritto veramente bene e in modo accurato!
Scusa solo una domanda nata dalla mia ignoranza: il fatto che il potenziale del campo non sia zero alle temperature attuali permette di rompere la simmetria e questo a sua volta permette ai mediatori della forza debole di interagire con esso e acquisire massa. Perche' gluoni e fotoni non sono interessati da questa rottura di simmetria?

[Gaetano M.]

Il campo di Higgs è in realtà costituito da due campi complessi sovrapposti, uno noto come doppietto (http://www.astronomia.com/glossario/#doppietto) di isospin debole (gruppo di simmetria SU(2)L) e uno conosciuto come singoletto di ipercarica debole (gruppo U(1)Y) con valore di ipercarica pari a +1.

Red, chiedo troppo se ti chiedo di dire ancora qualcosa su questo (con parole tue...)

Interessante la tua idea sul paradosso EPR, certo che tra gemelli e EPR Einstein ci ha lasciato delle belle gatte da pelare. Io invece per spiegare Epr vedrei bene una escursione nella quinta dimensione, nel senso che le particelle "entagled" mantengono un legame che si espande in una ipotetica quinta dimensione e che non è possibile rilevare.

[alessiocarlini]

Tema tanto affascinante quanto ostico.
Sull'idea proposta per "spiegare" l'entangement, credo che si infranga sul fatto che in realtà lo stato quanttico non é solo non noto ma effettivamente indeterminata ... Gatto sia vivo che morto e non solo statistica ... Roba da infinite realtà parallele e contemporanee collassate di volta in volta via via che gli stati quantici si determinano ... Roba da fantascoenza ma é questo quel che almeno a livello divulgativo si vuol passare.

La questione é dunque questa: stati indeterminati e dunque ... Sincronizzazione istantanea - non comunicazione perché non c'é informazione - oppure banale determinismo complicato solo dal non sapere lo stato quantico?

Certo di non essere stato chiaro spero conunque in uno spiraglio di luce su questo puno ... Centrale direi :)

Grazie comunque per l'articolo

[Red Hanuman]

Ciao, complimenti davvero per l'articolo.. E' scritto veramente bene e in modo accurato!
Scusa solo una domanda nata dalla mia ignoranza: il fatto che il potenziale del campo non sia zero alle temperature attuali permette di rompere la simmetria e questo a sua volta permette ai mediatori della forza debole di interagire con esso e acquisire massa. Perche' gluoni e fotoni non sono interessati da questa rottura di simmetria?
Grazie mille per gli immeritatissimi complimenti! :blush:
Spiegarti il perché gluoni e fotoni non interagiscono col campo di Higgs è un po' difficile, richiederebbe l'uso di una matematica che è al di fuori della mia portata (sono solo un'appassionato di scienza, non un fisico).
Dovresti chiedere ad Enzo....

Per quanto ne ho capito, banalizzando molto la questione, bisogna partire tenendo conto che una particella in realtà è un campo quantizzato correlato ad una formula che ne descrive il moto (essenzialmente, una lagrangiana (http://it.wikipedia.org/wiki/Lagrangiana)).
La lagrangiana che descrive gluoni e fotoni è assolutamente simmetrica, mentre non lo è quella che descrive i bosoni W+, W- e Z0 che sono i mediatori della forza debole.
La forza debole stessa è l'unica delle forze che viola le simmetrie di parità (P) (https://it.wikipedia.org/wiki/Parit%C3%A0_(fisica)), carica (C) (http://it.wikipedia.org/wiki/Simmetria_C) e carica - parità (CP) (https://it.wikipedia.org/wiki/Simmetria_CP). E questo fa la differenza...

Ma, ripeto, meglio chiedere ad Enzo.... ;)

[Red Hanuman]

Red, chiedo troppo se ti chiedo di dire ancora qualcosa su questo (con parole tue...)

Interessante la tua idea sul paradosso EPR, certo che tra gemelli e EPR Einstein ci ha lasciato delle belle gatte da pelare. Io invece per spiegare Epr vedrei bene una escursione nella quinta dimensione, nel senso che le particelle "entagled" mantengono un legame che si espande in una ipotetica quinta dimensione e che non è possibile rilevare.

Ti rispondo, ma con le mie limitatissime risorse.....
La tua ipotesi mi sembra essere un'altra "teoria delle variabili nascoste (http://it.wikipedia.org/wiki/Teorie_delle_variabili_nascoste)" che sono state più volte proposte per spiegare il paradosso EPR. Purtroppo, il teorema di Bell (http://it.wikipedia.org/wiki/Teorema_di_Bell) ha dimostrato che una tale teoria sarebbe incoerente con la meccanica quantistica, che però funziona egregiamente... ;)

[Red Hanuman]

Tema tanto affascinante quanto ostico.
Sull'idea proposta per "spiegare" l'entangement, credo che si infranga sul fatto che in realtà lo stato quanttico non é solo non noto ma effettivamente indeterminata ... Gatto sia vivo che morto e non solo statistica ... Roba da infinite realtà parallele e contemporanee collassate di volta in volta via via che gli stati quantici si determinano ... Roba da fantascoenza ma é questo quel che almeno a livello divulgativo si vuol passare.

La questione é dunque questa: stati indeterminati e dunque ... Sincronizzazione istantanea - non comunicazione perché non c'é informazione - oppure banale determinismo complicato solo dal non sapere lo stato quantico?

Certo di non essere stato chiaro spero conunque in uno spiraglio di luce su questo puno ... Centrale direi :)

Grazie comunque per l'articolo

Grazie a te per il commento.

In merito a quanto sopra, per come la penso io rimane il fatto che la meccanica quantistica è sì indeterminata a livello di singola particella, ma è anche molto ben determinata a livello complessivo (altrimenti non potremmo usarla per fare previsioni). E, per me, il paradosso EPR si scioglie tutto qui.... ;)

Ripeto: io sono solo un'appassionato di scienza. Non pretendo né di insegnare nulla a nessuno, né di trovare soluzioni a problemi che hanno affrontato menti ben più geniali e preparate della mia.
Posso solo dire, per quel poco che conosco i principi della logica, che di solito in un paradosso o sono sbagliate le premesse (e spesso ci sono premesse implicite o sottaciute che proprio per questo non vengono considerate come si deve) o la logica che porta al paradosso. :whistling:

[Red Hanuman]

Il campo di Higgs è in realtà costituito da due campi complessi sovrapposti, uno noto come doppietto di isospin debole (gruppo di simmetria SU(2)L) e uno conosciuto come singoletto di ipercarica debole (gruppo U(1)Y) con valore di ipercarica pari a +1.
Red, chiedo troppo se ti chiedo di dire ancora qualcosa su questo (con parole tue...)

Scusa, mi sono reso conto solo ora di aver eluso questa parte della tua domanda.

Per quanto posso aver capito io.....

Nei confronti dell'interazione debole, i fermioni possono esser raggruppati in doppietti caratterizzati dal sapore.
La puoi riscontrare guardando la prima figura nel mio pezzo. Per esempio, puoi accoppiare l'elettrone col neutrino elettronico, o il quark up con quello down. Questo accoppiamento lo puoi schematizzare matematicamente con la SU(2)L (gruppo Speciale Unitario di grado 2).
All'interno di ciascun doppietto, è la carica elettrica a distinguere i due componenti tra di loro, e la puoi schematizzare matematicamente con la U(1)Y (gruppo unitario con norma 1).
Non chiedermi di più, perché qui solo Enzo ti può aiutare....;)

[alexander]

Grazie mille per gli immeritatissimi complimenti! :blush:
Spiegarti il perché gluoni e fotoni non interagiscono col campo di Higgs è un po' difficile, richiederebbe l'uso di una matematica che è al di fuori della mia portata (sono solo un'appassionato di scienza, non un fisico).
Dovresti chiedere ad Enzo....

Per quanto ne ho capito, banalizzando molto la questione, bisogna partire tenendo conto che una particella in realtà è un campo quantizzato correlato ad una formula che ne descrive il moto (essenzialmente, una lagrangiana (http://it.wikipedia.org/wiki/Lagrangiana)).
La lagrangiana che descrive gluoni e fotoni è assolutamente simmetrica, mentre non lo è quella che descrive i bosoni W+, W- e Z0 che sono i mediatori della forza debole.
La forza debole stessa è l'unica delle forze che viola le simmetrie di parità (P) (https://it.wikipedia.org/wiki/Parit%C3%A0_(fisica)), carica (C) (http://it.wikipedia.org/wiki/Simmetria_C) e carica -

parità (CgP) (https://it.wikipedia.org/wiki/Simmetria_CP). E questo fa la differenza...

Ma, ripeto, meglio chiedere ad Enzo.... ;)

Grazie mille... Anche se il concetto e' diffi ile alla fine posso banalizzarlo dicendo che le due non simmetrie interagiscono tra loro... Almeno per me e' un buon inizio dato che e' un argomento su cui non sapevo niente!
:-)