Le particelle elementari non esistono
10 gennaio 2010 , di Boliboop
In un periodo in cui, grazie al recente riavvio dell’LHC, la comunità scientifica sta riscoprendo la corsa alle energie sempre più elevate, con le quali far collidere le particelle nucleari (al fine di indagarne le strutture interne e scoprire i mattoni fondamentali della materia), può sembrare assurda una affermazione come quella del titolo: le particelle elementari non esistono.
Si tratta però non di una provocazione ma di una considerazione che viene spontanea mettendo insieme i vari principi fondamentali e le definizioni comunemente accettate in Fisica.
Innazitutto una particella elementare, ovvero una particella che fa parte del novero di quelle che costituirebbero i mattoni fondamentali della materia, dovrebbe, per definizione, non avere costituenti interni.
Sembra una affermazione banale ma non avere costituenti interni significa anche non avere struttura interna, perché se si ha struttura si ha anche parte interne, quindi avere volume nullo ed essere puntiforme.
Sono singolarità dello spaziotempo?
Ma una particella dotata di massa, carica elettrica (o di qualunque altro tipo), dunque una particella dotata di un contenuto di energia, ma puntiforme, senza volume, dovrebbe avere una densità di massa, di carica elettrica e di energia infinite. Ma questo costituirebbe una singolarità dello spaziotempo, ovvero una specie di strappo nel tessuto a 4 dimensioni che costituisce l’universo stesso, un punto non descrivibile correttamente e completamente tramite le leggi della Fisica.
Anche nella Relativtà Generale di Einstein una singolarità dello spaziotempo non è una cosa positiva per una teoria scientifica, poiché l’infinito è sempre un segnale che ci ricorda che c’è qualcosa della Realtà che sfugge alla nostra completa comprensione.
Le più famose singolarità dello spaziotempo sono i buchi neri, oggetti che costituiscono lo stadio finale dell’evoluzione di una stella massiccia, in cui tutta la massa è caduta nel centro, raccogliendo così la materia in un singolo punto.
Immaginare che ogni molecola, atomo o particella non elementare contenga al suo interno un certo numero di punti con massa e energia infinita, proprio come la singolarità dello spaziotempo chiamata buco nero, sembra una assurdità.
Certo è vero che le singolarità dei buchi neri sono occultate alla vista dei noi osservatori umani poiché si interpone il cosiddetto orizzonte degli eventi: una superficie dal cui interno non può uscire nulla, luce compresa, e che quindi ci preclude qualsiasi osservazione della singolarità. Tecnicamente qualsiasi porzione di spaziotempo non osservabile è da considerarsi al di fuori dall’Universo.
In questa similitudine, allora, l’unico modo per ammettere l’esistenza delle particelle elementari sarebbe quella di considerarle singolarità al di fuori del nostro universo, ricoperte da un orizzonte che dona loro un volume apparentemente non nullo, ma senza però la scocciatura della distorsione spaziotemporale che da descrivere i buchi neri come delle voragini inghiotti-materia.
Insomma, a mio parere, qualcosa non quadra.
Sono scatole cinesi?
La soluzione, se così si può dire, sarebbe ammettere che non esiste un mattone fondamentale della materia ma che più alte sono le energie a cui lavorano i nostri acceleratori, più particelle verranno create dalla distruzione delle particelle già esistenti.
In pratica si tratterebbe di un gioco di scatole cinesi in cui le molecole sono formate da atomi, che sono formati da nuclei ed elettroni, i nuclei sono formati da protoni e neutroni che sono formati da quark che sono formati dalle prossime particelle che, grazie alle altissime energie, verranno liberate/create dal guscio dei quark.
Ovviamente questa è una speculazione che sembra non fare altro che eliminare il problema dell’infinita energia di una particella puntiforme e quindi veramente elementare, creando quello delle infinite particelle costituenti la materia.
Attualmente il già citato LHC può portare protoni fino al 99,9999991% della velocità della luce, ma sappiamo che il 100% non è raggiungibile da particelle dotate di massa, mentre è raggiunto spontaneamente dalle particelle senza massa (come i fotoni, appunto). Per una particella dotata di massa, la velocità della luce è raggiungibile solo grazie ad una energia infinita e questo significa che, per ora, non c’è un limite superiore alle energie che possiamo dare ad una particella, se non i limiti tecnologici.
Si tratterebbe quindi proprio di una corsa infinita alle particelle che costituiscono le particelle appena scoperte come costituenti di qualche altra particella… e così via.
Obiettivi di una ricerca senza fine
Ma a cosa servirebbe indagare i costituenti della materia se fosse davvero una ricerca senza fine? Come spesso accade nella ricerca scientifica, non si esplorano i limiti della Fisica se non per indagare anche qualche altro aspetto. In questo caso tentare di scoprire i costituenti della materia è anche una scusa per ricreare le condizioni di energia presenti nei primi istanti del Big Bang, l’origine dell’Universo: comprendere meglio l’evoluzione dei primi secondi di questa gigantesca espansione ci permetterà anche di capire perché ora l’universo è così come lo osserviamo (qui le altre finalità scientifiche dell’LHC).
Ovviamente anche l’Universo stesso, all’istante zero, era una singolarità dello spaziotempo: tutta l’energia e la massa dell’Universo in un singolo punto di cui, ovviamente, non sappiamo nulla.
Pianeta Apple
Antonio ha detto
Articolo interessantissimo… complimenti… e un ben tornato tra le pagine di questo tuo blog… mi piacciono i tuoi nuovi articoli!!!!
gen 14 2010 alle 13:25
Boliboop ha detto
@Antonio: grazie mille. Sto buttando su “carta” qualche considerazione scientifica qua e là prima che me le dimentichi….
gen 15 2010 alle 19:01
Enrico ha detto
Il tuo articolo, peraltro interessante, contiene un errore di fondo: assume che le particelle elementari siano SOLO delle singolarità. In realtà esiste per la fisica quantistica una irriducibile dualità onda/particella: il comportamento di un quanto di materia viene descritto da una funzione d’onda (la funzione Compton) che assegna ad ogni particella una probabilità di trovarsi ad un dato tempo in un dato punto. Nota che questo non è una funzione che spiega post hoc il comportamento di una particella, ma una proprietà della particella stessa, come dimostrato dal famoso esperimento delle righe di interferenza. Ora per un elettrone, ad esempio (la particella che con il quark costituisce tutta la materia ordinaria), il raggio del suo orizzonte degli eventi è minore della sua lunghezza d’onda comptoniana. Per questo l’elettrone è dimensionalmente una singolarità, ma non lo è quantomeccanicamente, e non rappresenta quindi un infinito nello spazio-tempo.
Saluti, Enrico
giu 22 2010 alle 11:02
duepiùdue quattro ha detto
io nella mia modesta e immensa ignoranza,sostengo che la materia é divisibile all’infinito ed anche,che un’azione si propaga solo in un campo materiale generando un’onda e che quindi,è errato pensare che possano esistere particelle in movimento che si proiettano in linea retta.
Saluti, duepiùdue quattro
set 18 2010 alle 09:26
Alessandro Cevasco ha detto
Scusa Enrico ma l’errore per me e’ il tuo !
E’ vero quanto scrivi ma il dubbio e’ proprio nella tua affermazione !
E’ facile “cambiare sistema di riferimento” per giustificare la differenza di comportamento ma e’ piu’ difficile precisare il “perche’” sia cosi’ !
L’articolo che commenti pone un quesito, tutto sommato, filosofico…tu confuti con una questione teoretica che dice qual’e’ lo stato di fatto della conoscenza ma non da le motivazione di questa dicotomia tra spazio-tempo e funzione di compton !
Tiriamo fuori le superstringhe e parliamo di “onde” e percezione ?
facciamolo ma saremo piu’ vicini al taoismo che non alla fisica contemporanea
La “razionalizzazione” del pensiero non giustifica la impossibilita’ di “unificazione” del tutto.
Se c’e’ un principio primo …qualunque esso sia…deve esserci un’unita’ di continuazione. Altrimenti, algebricamente, il sistema non e’ suondness !
A presto
Alessandro
nov 25 2010 alle 20:05
vincenzo russo ha detto
Impenetrabilità e indeterminatezza sono solo programmi informatici dell’universo, (principio di esclusione di Pauli e principio di indeterminatezza ,del nulla finto di Heisenberg).
La materia è finzione matematica ,rappresentata ai sensi come solida.
La meccanica quantistica , afferma da almeno 70/80 anni ,che non esiste Universo senza l’osservatore.
La mia teoria unificata spiega infatti cosa ciò significhi e lo fa in termini di concetti e giudizi sineterici verticali,(non più solo cause ed effetti orizzontali visibili ,ma anche ragioni verticali invisibili e matematiche,delle cose visibili apparenti).
A meno dunque di essere un materialista accanito ,che nutre finalità ideologiche volte a negare quelle conclusioni scientifiche che dimostrano vere realtà sgradite.
Si dovrà riconoscere nei prossimi anni,che la scienza seria sta appurando già da un bel poco di tempo ,che la materia non esiste come fatto oggettivo fuori dalla mente.
L’Universo intero è solo un pensiero olistico.
Ovvero l’ Universo è una Mente che cogita e computa se stessa in continuazione e noi siamo a nostra volta delle menti ,che leggono in qubit le idee dell’Universo.
Mancava fino ad ora la teoria giusta per spiegare al mondo questi risultati sperimentali.
Ora la mia teoria ha riempito questo vuoto e la realtà mentale matematica delle visioni apparenti materiali dei sensi, è divenuta dimostrata.
Ovviamente una vasta parte del mondo scientifico è ancora persa dietro una ricerca incompleta e indecidibile dei fenomeni osservati e continua a prendere fischi per fiaschi ,ritenendo che la materia esiste realmente.
invece tutto è pensiero e l’Universo non è nato in origine dal nulla assoluto ,ma proprio da quel nulla finto e indeterminato di Heisenberg .
Cosa è allora il nulla indeterminato di Heisenberg?
Il nulla di Heisenberg è il TUTTO che include i giudizi sintetici, analitici e sineterici. Non è quindi vuoto ma del tutto ricco e completo di tutta l’informazione dell’Essere mentale invisibile e continuo.
Un semplice e – convenzionali ,è incluso come ipotesi matematiche immaginarie ,in una mente invisibile la cui sostanza sono i numeri continui ordinali, che si manifestano in numeri cardinali visibili sulla lavagna mentale.
Praticamente l’origine di tutto è una Mente in numeri continui ,che è sostanza software invisibile e che pensa hardware cardinali visibili secondo i sensi.
Molti invece cercano ancora evoluzioni biologiche mai accadute .
Capisco quindi il disappunto e lo sconvolgimento di chi per la prima volta sente dire queste cose,già note nei laboratori avanzati ,ma non rivelate ancora dal mondo scientifico. Anche perché mancava fino alla mia teoria
la semantica adatta per presentare questa sconvolgente scoperta.
Nei prossimi anni ciò avverrà fragorosamente ,opponendo gli scienziati galileani ai ricercatori empirici e tardo evoluzionisti. LA MATERIA NON ESISTE COME FATTO OGGETTIVO FUORI DALLA MENTE.
Per saperne di più trova in rete: Vincenzo Russo filosofo neo elatico pitagorico.
gen 18 2011 alle 23:52
Enrico ha detto
si dice eleAtico, non elatico.
Andate a studiare, che è meglio
gen 22 2012 alle 15:31