teoria delle stringhe

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  1. ibisco727
     
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    da google:

    teoria delle stringhe

    La teoria delle stringhe è una teoria della fisica che ipotizza che la materia, l'energia e in alcuni casi lo spazio e il tempo siano in realtà la manifestazione di entità fisiche sottostanti, chiamate appunto stringhe (o brane).

    La teoria non ha finora prodotto alcuna predizione che possa essere sottoposta a verifica sperimentale, non esistono quindi conferme sperimentali evidenti della teoria. È però un campo molto attivo della ricerca ed è in veloce sviluppo.

    Interazioni nel modo subatomico: linee d'universo di particelle puntiformi nel Modello Standard (a sinistra) e un foglio d'universo composto da stringhe chiuse nella teoria delle stringhe (a destra)La teoria delle stringhe è un modello fisico i cui costituenti fondamentali sono oggetti ad una dimensione (le stringhe) invece che di dimensione nulla (i punti) caratteristici della fisica anteriore alla teoria delle stringhe. Per questa ragione le teorie di stringa sono capaci di evitare i problemi di una teoria fisica connessi alla presenza di particelle puntiformi.


    Uno studio più approfondito della teoria delle stringhe ha rivelato che gli oggetti descritti dalla teoria possono essere di varie dimensioni e quindi essere punti (0 dimensioni), stringhe (1 dimensione), membrane (2 dimensioni) e oggetti di dimensioni superiori.
    Il termine teoria delle stringhe si riferisce propriamente sia alla teoria bosonica a 26 dimensioni che alla teoria supersimmetrica a 10 dimensioni. Tuttavia nell'uso comune, teoria delle stringhe si riferisce alla variante supersimmetrica mentre la teoria anteriore va sotto il nome di teoria bosonica delle stringhe.
    L'interesse della teoria risiede nel fatto che si spera che possa essere una teoria del tutto, ossia una teoria che inglobi tutte le forze fondamentali. È una soluzione percorribile per la gravità quantistica e in più può descrivere in modo naturale le interazioni elettromagnetiche e le altre interazioni fondamentali. La teoria supersimmetrica include anche i fermioni, i blocchi costituenti la materia. Non si conosce ancora se la teoria delle stringhe sia capace di descrivere un universo con le stesse caratteristiche di forze e materia di quello osservato finora.
    Ad un livello più concreto la teoria delle stringhe ha originato progressi nella matematica dei nodi, negli spazi di Calabi-Yau e in molti altri campi. Gli sviluppi di maggior impatto della matematica degli ultimi anni sono nati dallo studio della teoria delle stringhe. La teoria delle stringhe ha anche gettato maggior luce sulle teorie di gauge supersimmetrico, un argomento che include possibili estensioni del modello standard.


    Ecco letizia la teoria....adesso dimmi tu:

    - teoria bosonica a 26 dimensioni
    - teoria del tutto
    - gravità quantistica
    - teoria supersimmetrica a 10 dimensioni
    - i fermioni

    è il caso di andare avanti? Per me è tempo perso. E' quello che ho tentato di dirti.
    Comunque se vuoi cimentarti con la fisica delle particelle, ti consiglio "il tao della fisica"...di Fritiof Capra, ma mi smbra di avertelo detto, e lì ci sono spiegazioni in merito...ma io ho scantonato. E' roba da addetti al mestiere...
     
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  2. schmit
     
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    si'... e noi non lo siamo...
     
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  3. kkk-3
     
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    il mondo o l'universo sarebbe come un pezzo di carta arrotolato stretto stretto...noi cogliamo solo quello piu' esterno, ma l'interno non riusciremmo a coglierlo ma alcuni strumenti,pare lo registrino...

    teorie che hanno del fantascientifico ma affascinanti perche' spiegherebbero i flasc che una coscienza alterata puo' avere riconoscendo come un pc un imput.
    Meglio di cosi' non so spiegare...
     
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  4. schmit
     
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    la teoria delle stringhe cosmiche è ancora molto in dubbio fra gli scienziati...tempo fa non mi ricordo dove,ho postato un interessante studio...se lo ritrovo lo posto nuovamente.
     
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    Meglio perderlo.

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    CITAZIONE (kkk-3 @ 30/3/2007, 17:49)
    il mondo o l'universo sarebbe come un pezzo di carta arrotolato stretto stretto...noi cogliamo solo quello piu' esterno, ma l'interno non riusciremmo a coglierlo ma alcuni strumenti,pare lo registrino...

    teorie che hanno del fantascientifico ma affascinanti perche' spiegherebbero i flasc che una coscienza alterata puo' avere riconoscendo come un pc un imput.
    Meglio di cosi' non so spiegare...

    Direi che la teoria di scleva era piu' divertente: l'universo e' come un lenzuolo con delle palle da bowling dentro.
    Ma non piatto. Tutto arrotolato...

    Se poi mi spieghi la teoria dei flasc... :wacko:

    Se 2000 anni di scienza hanno portato a questo, comincerei a rivalutare Tolomeo... :ph34r:
     
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  6. schmit
     
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    Il fatto è che la «teoria di stringa», ormai lo riconosce lo stesso Witten, non solo è compatibile ma sembra addirittura prevedere anche l’esistenza di un multiverso: un insieme rapidamente crescente di infiniti universi paralleli a quello in cui viviamo. Con tutti i paradossi, fisici e concettuali, che si trascina dietro il concetto di infinito (nell’universo accanto ci sarebbe una nostra copia identica che mena la nostra stessa esistenza salvo un dettaglio, e nell’universo vicino c’è un’altra copia ...).

    Questa non è fisica, ma metafisica - sia pure altamente matematizzata - sostengono gli scettici. A Napoli in questi giorni avremo un’occasione irripetibile per verificare di persona come uno dei più grandi fisici teorici viventi difende la sua teoria e quella sua visione pitagorica del mondo. Anzi del multimondo.


     
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  7. nanni
     
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    Diciamo che ci sono due possibili interpretazioni del concetto di universi paralleli... Non necessariamente in contraddizione l'una con l'altra.

    L'ha prima è quella, diciamo, più letteraria. Quella secondo cui esistono un gran numero di universi simili al nostro ma che se ne discostano per qualche dettaglio. Che magari poi li portano ad evolversi differentemente e discostarsi man mano che passa il tempo. Usciamo di casa e possiamo svoltare a destra o a sinistra... In un universo facciamo una cosa, nell'altro l'altra, con tutte le conseguenze che ne derivanoi. Sliding doors, per intenderci, citando un celebre film che parte da un presupposto di questo tipo.

    L'altra, che credo sia la favorita dei fisici, è quella secondo cui esistono un gran numero di universi in cui le leggi fisiche sono differenti. Ciò a causa di costanti fondamentali, come la costante di Plank, che non coincidono. Questi universi si discostano molto l'uno dall'altro... In uno non esistono elementi al di sopra di un certo numero atomico, oppure la materia non si è condensata in stelle o magari esistono solo enormi stelle supergiganti.
    Sono universi in cui noi non potremmo entrare neanche se si trovasse un passaggio, perché cesseremmo di esistere istantaneamente.

    Mi viene in mente un solo romanzo che prenda spunto da questo: Neanche gli Dei, di Asimov. Ma probabilmente ne esistono molti altri che ora mi sfuggono.

    Nanni
     
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  8. schmit
     
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    questa per me è una materia affascinantissima...ho letto molto e seguo ogni scoperta con interesse sempre maggiore.
     
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  9. Krasin
     
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    Questa, per me, è interessantissima.



    FISICA MOLECOLARE E COSCIENZA

    La fisica molecolare si domanda oggi se esistono delle particelle che possano essere considerate i mattoni della Coscienza.
    Questa domanda ne presuppone ovviamente un’altra : esistono delle particelle subatomiche dotate anch’ esse di coscienza? La domanda non è assurda; ogni individuo umano è costituito da molecole, le quali a loro volta sono costituite da atomi che vengono costruiti con delle particelle elementari. Ebbene, se gli uomini hanno una coscienza, questa non può che scaturire dai suoi costituenti fisici primordiali.

    Le domande che i fisici moderni si pongono nascono dai risultati di un esperimento. Se si cerca di far passare una particella-onda attraverso la fessura di uno schermo, questa inevitabilmente la attraverserà sotto forma di corpuscolo. Se le fessure sono due, la particella, nonostante sia ancora orientata verso la prima fessura, passerà attraverso tutti i e due i fori sotto forma di onda. Il fotone o l’elettrone, in altre parole, assumono un atteggiamento intelligente in rapporto alle condizioni poste dallo sperimentatore. Attraverso diversi esperimenti si giunge alla conclusione che la particella non solo conosce se entrambi i fori sono aperti, ma anche se noi la osserviamo e quindi è in grado di adeguare di conseguenza il suo comportamento.

    L’interpretazione del mondo quantistico così come viene sostenuto da alcune scuole come quella di Copenaghen (N.D.R : quella di Niels Bohr) , fa pensare che sia l’atto di osservare un sistema che lo forza a divenire reale. Secondo un certo punto di vista, nel momento in cui l’elettrone viene sparato, esso scompare e viene sostituito da una nube di elettroni fantasma. Ogni elettrone fantasma (il fantasma non è altro che un’onda) segue una direzione diversa verso lo schermo. Questa nube fantasma esiste e funziona solo se non viene osservata. Nel momento in cui viene osservata soltanto un elettrone sopravvive, mentre gli altri fantasmi si dissolvono nel nulla. L’elettrone che sopravvive si materializza come un elettrone reale per l’osservatore.

    Tutto questo ci conduce ad una deduzione: la nostra coscienza potrebbe interferire con il Campo Unificato in maniera tale da indurlo a creare qualcosa che parte dalla nostra stessa mente… Naturalmente, pur se formulata da eminenti fisici, si tratta solamente di una teoria.

    Dice il noto fisico David Bohm: “Se si potrà dimostrare che esistono effettivamente dei legami tra i processi quantistici e quello del pensiero, allora molte cose del pensiero potranno essere spiegate in modo del tutto naturale”


    By : Università degli Studi di Torino
    Facoltà di Psicologia
    Anno accademico 2002-2003
    Corso di Psicosomatica
    Materiali per il corso a cura degli studenti:
    La fisica quantistica
    a cura di silvia salese





     
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  10. nanni
     
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    CITAZIONE (Krasin @ 6/4/2007, 03:04)
    Ebbene, se gli uomini hanno una coscienza, questa non può che scaturire dai suoi costituenti fisici primordiali.

    O non piuttosto dal modo in cui sono organizzate?

    N.
     
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  11. schmit
     
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    krasin, ogni particella ha una propria mente ogni atomo ha elettroni e questi comunicano a distanze megagalattiche, quindi il nostro pensiero positivo puo' far miracoli...
     
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  12. Il Federalista
     
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    mi dispiace ma io di stringhe non sono pratico nemmeno con quelle delle scarpe porto i mocassini...
     
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  13. francesco56_8
     
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    Questa storia dei mondi paralleli mi affascina, sapete qualcosa di più?
     
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  14. schmit
     
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    La teoria delle stringhe è considerata una delle più promettenti teorie della gravità quantistica. Il termine di teoria delle superstringhe è in realtà una contrazione del termine più corretto di "teoria supersimmetrica delle stringhe" perché non dissimile dalla teoria bosonica delle stringhe, nella versione della teoria delle stringhe che include i fermioni e la supersimmetria. Al momento il problema più importante della fisica teorica consiste nell'armonizzare la relatività generale, che descrive la gravità e viene applicata al macrocosmo (stelle, galassie, ammassi), e la meccanica quantistica che descrive le altre tre forze fondamentali che descrivono il microcosmo (elettroni, fotoni, quark).

    Lo sviluppo di una teoria quantistica dei campi riguardanti una forza fornisce invariabilmente probabilità infinite (e quindi prive di utilità). I fisici teorici hanno sviluppato una tecnica matematica detta rinormalizzazione che elimina questi infiniti che si trovano nell'elettromagnetismo, nella interazione nucleare forte e nell' interazione nucleare debole ma non quelli che si trovano nella gravità (senza introdurre un numero infinito di termini alla definizione Lagrangiana della teoria, rischiando la località, o altrimenti un numero finito di termini che non rispettano l'invarianza di Lorentz). Quindi lo sviluppo di una teoria quantistica della gravità deve essere espressa in maniera differente rispetto alle teorie che riguardano le altre forze della natura.

    L'idea che sta alla base della teoria è che i costituenti fondamentali della realtà sono stringhe o corde di lunghezza pari a quella di Planck (1,616x10-35 m) che vibrano a frequenze diverse. Il gravitone, la particella proposta quale messaggera della gravità, per esempio, è descritta dalla teoria come una stringa con lunghezza d'onda uguale a zero. Questa particella nasce dalle oscillazioni di una stringa nello spazio e l'elisione di componenti energetiche sui vari piani di vibrazione rende possibile l'esistenza di particelle con massa nulla (ad esempio fotoni) e particelle dotate di massa non nulla ed in cui alcune componenti energetiche non si elidono.

    Essa è considerata una delle più promettenti teorie della gravità quantistica. Il termine di teoria delle superstringhe è in realtà una contrazione del termine più corretto di "teoria supersimmetrica delle stringhe" perché non dissimile dalla teoria bosonica delle stringhe, nella versione della teoria delle stringhe che include i fermioni e la supersimmetria. Al momento il problema più importante della fisica teorica consiste nell'armonizzare la relatività generale, che descrive la gravità e viene applicata al macrocosmo (stelle, galassie, ammassi), e la meccanica quantistica che descrive le altre tre forze fondamentali che descrivono il microcosmo (elettroni, fotoni, quark).

    Lo sviluppo di una teoria quantistica dei campi riguardanti una forza fornisce invariabilmente probabilità infinite (e quindi prive di utilità). I fisici teorici hanno sviluppato una tecnica matematica detta rinormalizzazione che elimina questi infiniti che si trovano nell'elettromagnetismo, nella interazione nucleare forte e nell' interazione nucleare debole ma non quelli che si trovano nella gravità (senza introdurre un numero infinito di termini alla definizione Lagrangiana della teoria, rischiando la località, o altrimenti un numero finito di termini che non rispettano l'invarianza di Lorentz). Quindi lo sviluppo di una teoria quantistica della gravità deve essere espressa in maniera differente rispetto alle teorie che riguardano le altre forze della natura.

    L'idea che sta alla base della teoria è che i costituenti fondamentali della realtà sono stringhe o corde di lunghezza pari a quella di Planck (1,616x10-35 m) che vibrano a frequenze diverse. Il gravitone, la particella proposta quale messaggera della gravità, per esempio, è descritta dalla teoria come una stringa con lunghezza d'onda uguale a zero. Questa particella nasce dalle oscillazioni di una stringa nello spazio e l'elisione di componenti energetiche sui vari piani di vibrazione rende possibile l'esistenza di particelle con massa nulla (ad esempio fotoni) e particelle dotate di massa non nulla ed in cui alcune componenti energetiche non si elidono.

    Un'altra condizione prevista dalla teoria è che non vi sono differenze misurabili che possono essere riscontrate tra stringhe che si accartocciano intorno a dimensioni più piccole di loro stesse e quelle che si muovono lungo dimensioni più grandi. Le singolarità sono evitate in virtù del fatto che le conseguenze del Big Crunch che si osservano non raggiungono mai lo zero. Infatti, potendo l'universo iniziare in una sorta di processo tipo Big Crunch, la teoria delle stringhe ci dice che l'universo non può mai essere più piccolo delle dimensioni di una stringa, che a quel punto deve iniziare ad espandersi.


    Numero delle dimensioni
    Il nostro spazio fisico possiede solo 4 dimensioni apprezzabili alla nostra scala di grandezza e di ciò bisogna sempre tenere conto in qualsiasi teoria fisica; tuttavia, nulla vieta di per sé che una teoria affermi che vi sono delle dimensioni spaziali aggiuntive. Nel caso della teoria delle stringhe, vi sono evidenze secondo cui lo spazio-tempo richiede 10, 11 o addirittura 26 dimensioni. Il conflitto tra i dati osservati e la proposta teorica viene risolto postulando che le dimensioni aggiuntive siano "arrotolate su se stesse", pensate ad un foglio di carta arrotolato, vedrete solo l'esterno ma non l'interno, o meglio compattificate. Il modello a 6 dimensioni di Calabi-Yau può giustificare le dimensioni addizionali richieste dalla teoria delle superstringhe.

    La nostra mente trova difficile visualizzare queste dimensioni perché noi possiamo muoverci soltanto in uno spazio a tre dimensioni. Un metodo per superare questo limite è quello di non tentare di visualizzare più dimensioni bensì quello di pensare ad esse come numeri extra nelle equazioni che descrivono come il mondo è fatto. Ciò apre la questione se questi numeri extra possano essere osservati direttamente mediante esperimenti. Questo, a sua volta, pone la questione se i modelli che derivano da questi calcoli astratti possano essere considerati scientifici, in quanto fino ad ora pare non sia possibile dimostrarli con esperimenti, dato che con la fisica conosciuta oggi gli apparati sperimentali dovrebbero essere grandi oltre l'immaginabile (sarebbero utili acceleratori di particelle grandi più o meno quanto la nostra galassia).

    La teoria delle superstinghe non è la prima teoria a più dimensioni proposta (vedi la teoria di Kaluza-Klein). La moderna teoria delle stringhe si basa sulla matematica delle pieghe, dei nodi e della topologia che è stata largamente sviluppata dopo Kaluza e Klein e che ha permesso negli ultimi tempi che le teorie fisiche fondate su dimensioni extra fossero molto più credibili di quanto lo fossero ai tempi di Kaluza e Klein.


    Numero delle teorie delle superstringhe
    I fisici teorici sono stati molto preoccupati dal fatto che esistessero 5 differenti teorie delle superstringhe. Questo problema è stato risolto dalla cosiddetta seconda rivoluzione delle superstringhe avvenuta negli anni '90 durante i quali si è scoperto che le 5 teorie sono in realtà 5 diversi aspetti di una teoria ancora più basilare: la M-teoria.

    Un'altra condizione prevista dalla teoria è che non vi sono differenze misurabili che possono essere riscontrate tra stringhe che si accartocciano intorno a dimensioni più piccole di loro stesse. Le singolarità sono evitate in virtù del fatto che le conseguenze del Big Crunch che si osservano non raggiungono mai lo zero. Infatti, potendo l'universo iniziare in una sorta di processo tipo Big Crunch, la teoria delle stringhe ci dice che l'universo non può mai essere più piccolo delle dimensioni di una stringa, che a quel punto deve iniziare ad espandersi.


    Numero delle dimensioni
    Il nostro spazio fisico possiede solo 4 dimensioni apprezzabili alla nostra scala di grandezza e di ciò bisogna sempre tenere conto in qualsiasi teoria fisica; tuttavia, nulla vieta di per sé che una teoria affermi che vi sono delle dimensioni spaziali aggiuntive. Nel caso della teoria delle stringhe, vi sono evidenze secondo cui lo spazio-tempo richiede 10, 11 o addirittura 26 dimensioni. Il conflitto tra i dati osservati e la proposta teorica viene risolto postulando che le dimensioni aggiuntive siano "arrotolate su se stesse" o meglio compattificate. Il modello a 6 dimensioni di Calabi-Yau può giustificare le dimensioni addizionali richieste dalla teoria delle superstringhe.

    La nostra mente trova difficile visualizzare queste dimensioni perché noi possiamo muoverci soltanto in uno spazio a tre dimensioni. Un metodo per superare questo limite è quello di non tentare di visualizzare più dimensioni bensì quello di pensare ad esse come numeri extra nelle equazioni che descrivono come il mondo è fatto. Ciò apre la questione se questi numeri extra possano essere osservati direttamente mediante esperimenti. Questo, a sua volta, pone la questione se i modelli che derivano da questi calcoli astratti possano essere considerati scientifici, in quanto fino ad ora pare non sia possibile dimostrarli con esperimenti, dato che con la fisica conosciuta oggi gli apparati sperimentali dovrebbero essere grandi oltre l'immaginabile (sarebbero utili acceleratori di particelle grandi più o meno quanto la nostra galassia).

    La teoria delle superstinghe non è la prima teoria a più dimensioni proposta (vedi la teoria di Kaluza-Klein). La moderna teoria delle stringhe si basa sulla matematica delle pieghe, dei nodi e della topologia che è stata largamente sviluppata dopo Kaluza e Klein e che ha permesso negli ultimi tempi che le teorie fisiche fondate su dimensioni extra fossero molto più credibili di quanto lo fossero ai tempi di Kaluza e Klein.


    Numero delle teorie delle superstringhe
    I fisici teorici sono stati molto preoccupati dal fatto che esistessero 5 differenti teorie delle superstringhe. Questo problema è stato risolto dalla cosiddetta seconda rivoluzione delle superstringhe avvenuta negli anni '90 durante i quali si è scoperto che le 5 teorie sono in realtà 5 diversi aspetti di una teoria ancora più basilare: la M-teoria.

    Ho ripetuto questa ultima parte per meglio riuscire a dare la sensazione del tutto.

     
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  15. francesco56_8
     
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    Grazie Letizia, un pò troppo complesso ma nell'isieme credo di averci capito qualcosa :)
     
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15 replies since 7/2/2007, 14:36   455 views
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