Scoperta la particella di Xi Ci farà spiare la materia

Nella vita di tutti i giorni le energie in gioco partono da qualche centesimo di elettron-Volt: è il livello d'energia che produciamo strofinando la mano destra con la sinistra per scaldarci. Quando accendiamo un fiammifero siamo già a diversi elettron-Volt. L'elettron-Volt è l'energia che si ottiene mettendo un elettrone tra due superfici; tenute una a zero Volt e l'altra a un solo Volt.

Tutto ciò che ci circonda è fatto con appena due tipi di mattoni fondamentali, cui si dà il nome di quark: un quark detto up e l'altro quark detto down (su e giù). In un grammo di materia qualsiasi, inclusa quella che fa il nostro corpo, ci sono qualcosa come diversi milioni di miliardi di miliardi di quark come quelli prima citati. Questi due tipi di quark fanno parte della prima famiglia di quark. Di famiglie ne esistono tre. Basterebbe la prima per fare la materia a noi familiare. Una pietra, una rondine, una montagna, il mare, i fiori: tutto ciò che noi possiamo vedere e toccare è fatto con quark della prima famiglia.

A cosa servono le altre due famiglie di quark? Risposta: ad aprirci gli occhi sulla Logica che regge il mondo. Dove per mondo si deve intendere non solo l'Universo fatto con stelle e Galassie, ma anche l'Universo Subnucleare. Quest'Universo sta dentro ciascuno di noi. E sono le leggi da noi scoperte studiando l'Universo Subnucleare che ci permettono di capire come può esistere il cielo stellato di una splendida notte di luglio.

Una Stella riesce a brillare nel corso di miliardi e miliardi di anni senza mai spegnersi né saltare in aria. Il nostro Sole continuerà a brillare per altri 5 miliardi di anni, dopo i 5 già passati a brillare. Una cosa poco nota è che il Sole brilla più di neutrini che di luce. Sono i neutrini che evitano al Sole di saltare in aria. Mentre io sto scrivendo questo articolo, su ogni centimetro quadrato di superficie del mio corpo arrivano 60 miliardi di neutrini al secondo. Con gli occhi non possiamo vederli, ma con gli strumenti che abbiamo nel mio Laboratorio del Gran Sasso, si possono vedere. Per nostra fortuna Colui che ha fatto il mondo ci ha dato gli occhi sensibili solo alla luce. Se i nostri occhi fossero sensibili ai neutrini per noi sarebbe sempre giorno.

La candela detta Sole brilla sempre: giorno e notte. Se Leonardo da Vinci fosse con noi direbbe che l'Universo Subnucleare sta dentro ciascuno di noi. Lui, mezzo millennio fa, disse: «Il numero aureo sta in ciascuno di noi». Infatti Leonardo era affascinato dalla scoperta di Fibonacci che seppe legare la Bellezza alla Matematica. Adesso l'Universo Subnucleare ci apre gli occhi sul legame che esiste tra noi e la Bellezza della Logica che regge il mondo. A questa Logica si dà il nome di Scienza. Fibonacci, uno dei più grandi matematici, non poteva immaginare che la matematica sarebbe stata il linguaggio necessario per capire se c'è anche una Logica Splendida in quella cosa detta materia di cui tutti siamo fatti.

Poco dopo Leonardo da Vinci, un suo conterraneo di nome Galileo Galilei, iniziò a cercare nelle pietre (materia volgare) le Impronte del Creatore. Una pietra era considerata volgare in quanto in essa non potevano esserci tracce della nostra vita nella Sfera Trascendentale della nostra esistenza. Tutte le Culture di tutti i tempi e di tutte le Civiltà avevano considerato le pietre cose non degne di attenzione. Ecco perché nessuno le studiava. Galilei avrebbe potuto trovare il Caos. Scoprì invece le prime leggi che reggono il mondo. Nessuno avrebbe saputo prevedere le cose con le quali abbiamo aperto questo articolo: il livello d'energia al quale esiste la vita (centesimi di elettron-Volt) e i mattoni fondamentali necessari per farla così com'è.

Nessuno avrebbe saputo immaginare che di mattoni fondamentali ce ne debbono essere di tre famiglie. E che, oltre ai mattoni fondamentali, ci debbono essere anche le colle per incollare i mattoni. Con questi mattoni si possono fare molte strutture. Se avessimo solo i mattoni potremmo avere solo mucchi di mattoni. Se vogliamo anche fare case, palazzi e grattacieli, abbiamo bisogno di una colla forte. In termini scientifici questa colla è fatta di gluoni (dall'inglese gluon = colla). La Scienza ha infatti scoperto, grazie a Planck, che tutto ciò che esiste è fatto di pezzettini. Nasce così la Fisica Quantistica. Ai pezzettini di cui è fatta la materia si dà il nome di quark. Ai pezzettini di cui è fatta la colla forte si dà il nome di gluoni. L'Universo Subnucleare è fatto di quark e gluoni. È così che nascono le case, i palazzi e i grattacieli dell'Universo Subnucleare.

Proprio in questi giorni, al Cern, grazie alla più potente macchina del mondo nota come Lhc (Large Hadron Collider), il gruppo LHCb ha scoperto un nuovo grattacielo nell'Universo Subnucleare. Esso è dotato di carica elettrica doppia rispetto ai protoni del nostro corpo (il 50% della materia di cui siamo fatti consiste di miliardi e miliardi e miliardi di protoni, come prima citato). I mattoni di cui è fatto questo grattacielo appartengono ai quark della prima e della seconda famiglia di quark.

Per produrre questo tipo di grattacielo, è stata necessaria la realizzazione di un livello di energia pari a tredicimila miliardi di elettron-Volt. Come mai è necessario un livello così elevato di energia? Il mondo è nato grazie al (primo) Big Bang il cui livello d'energia era di dieci miliardi di miliardi di miliardi di elettron-Volt. Noi veniamo da quel primo Big Bang il cui livello d'energia è ben lungi da quella necessaria per scaldarci le mani.

Commenti

gneo58

Ven, 07/07/2017 - 09:23

piccola nota : colla = glue / incollare (pezzo su pezzo) "glue on" - premesso cio' pare che finalmente in questa nuova era appena nata l'essere umano esca dal buio e cominci a guardare fuori dal "buco della serratura". La strada e' ancora molto lunga (se non si autodistrugge prima).

TECNOCRASH

Ven, 07/07/2017 - 10:14

Avevo intuito che la carica fosse +2, il prof. Zichichi me lo ha confermato. Manca ancora qualcosa sul decadimento che lo ha originato e quanto vive.

Ritratto di Carlo_Rovelli

Carlo_Rovelli

Ven, 07/07/2017 - 12:30

Sì, va bene, interessante. Però, prof. Zichichi, il problema resta che con QUESTO tipo di scienza, di cultura, di fisica ... non si mangia. Diceva forse bene Tremonti, "con la cultura non si mangia". In questo caso, mi sa che è proprio vero. Forse che la particella Xi, il bosone di Higgs, ... e tante altre particelle generano o genereranno nuova tecnologia, nuovi gadgets, nuovo PIL? Risponderà che così è stato per il fotone, l'elettrone ecc. Ma, è diverso, quelle particelle sono libere e molto abbondanti, oltre che molto interagenti. Non bastavano quelle? La Korea, la Cina (e se per questo gli USA) non investono nella Xi.

fisis

Ven, 07/07/2017 - 13:59

@Carlo_Rovelli. Lei dice "con QUESTO tipo di scienza, di cultura, di fisica ... non si mangia" e richiama l'infelice battuta di Tremonti. A parte che tante cose non si "mangiano" (ad esempio l'arte, la musica etc.) e che, come disse Qualcuno, "non di solo pane vive l'uomo", o, con Dante, "nati non foste per viver come bruti, ma per seguir virtute e conoscenza", a parte ciò, ripeto, sappia che , per citare solo un esempio tra i tanti, la TAC che si fa in ospedale è una strumento conseguente agli studi, alle ricerche e alle scoperte nella fisica fondamentale condotti con gli accceleratori di particelle come LHC. Molto spesso, infatti, nella storia della scienza, l'uomo ha fatto delle scoperte indagando in campi che sembravano apparentemente lontani da qualsiasi immediata applicazione pratica e tecnologica.

Ritratto di QuoVadis

QuoVadis

Ven, 07/07/2017 - 15:04

Rovelli, che discorso gretto. Quotando fisis, aggiungo che la conoscenza spesso precorre i tempi: nel campo degli studi matematici ad esempio, le equazioni di Bessel furono elaborate nell'800, ma sono state applicate in elettronica solo nel secolo scorso. Ma è solo un esempio.

luigi.f.mojoli

Dom, 09/07/2017 - 16:40

L'articolo cita centesimi di eV sfregandoci le mani. Premiamo le mani una contro l'altra con forza 12 N (poco più di 1 kg peso). Facciamole strisciare di 6 cm in un senso e poi 6 cm in senso opposto: 0.12 m. Con coefficiente di attrito 0.7 il lavoro fatto in un singolo ciclo è: L = 12 N * 0.12 m * 0.7 = 1 J. Con 10 o 100 sfregamenti (cicli) il calore generato è 10 o 100 J. 1 eV = 1.6 E-19 J viceversa 1 J = 0.625 E+19 eV La discrepanza è di una ventina di ordini di grandezza. Forse centesimi di eV sono appropriati per il singolo atomo delle mani. Certamente non sono appropriati per le mani come affermato e ripetuto nell'articolo.