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5 frontiere per la fisica teorica moderna

Se ancora non fosse chiaro a chi segue questo blog che ho un occhio di riguardo per la fisica e le scienze ad essa più strettamente connesse, questo posto credo fugherà ogni dubbio. Voglio infatti elencare i 5 grandi problemi della fisica teorica moderna perché, oltre ad essere affascinanti spazi per la ricerca e l’immaginazione scientifica, sono secondo me anche un buon inizio per una serie di post in cui voglio insieme a chi mi leggere cercare di definire, in modo divulgativo, lo stato attuale di ognuno dei cinque grandi problemi. Sono convinto inoltre che questi cinque problemi mi porteranno a parlare anche di temi non proprio di frontiera ma che sono necessari sia a me che a chi legge per contestualizzare l’argomento e quindi conoscerlo in modo più profondo.

Ecco quindi i 5 problemi esattamente come li riporta Lee Smolin nel suo L’universo senza Stringhe:

Problema I: Combinare la relatività generale e la teoria quantistica in un’unica teoria che possa essere considerata un a teoria completa della natura. Questo è anche detto problema della Gravità Quantistica.

Problema II: Risolvere i problemi che riguardano i fondamenti della meccanica quantistica o comprendendo il senso della teoria nella sua forma attuale o inventando una teoria che abbia senso.

Problema III: Determinare se le varie particelle e forze si possano o meno unificare in una teoria che spieghi le spieghi tutte come manifestazioni di unica entità fondamentale. Questo problema può essere chiamato dell’Unificazione delle Particelle e delle Forze.

Problema IV: Spiegare come sono scelti in natura i valori parametrici del modello standard della fisica delle particelle. Per chi non ha ancora chiaro cosa sia il modello standard delle particelle vi rimando al mio post Modello Standard: che roba è?.

Problema V: Spiegare la materia oscura e l’energia oscura. Oppure, se non esistono, determinare come e perché la gravità si modifica a grandi scale. Più in generale, spiegare perché i parametri del modello standard della cosmologia, compresa l’energia oscura, hanno i valori che hanno.

Ci si può spaventare di fronte a questi problemi, del resto hanno alle spalle circa 400 anni di fisica considerando come periodo zero quello in cui Galileo ha portato alla luce il suo metodo scientifico. Dobbiamo però ricordarci che questi 5 problemi, se spiegati in modo divulgativo, possono essere compresi da chiunque abbia volontà di conoscenza. Credo siano anche utili se li prendiamo come pretesti di spunto da cui iniziare un viaggio di approfondimento della bellezza della scienza che non credo possa essere più misterioso di questo. Prossimamente quindi su questo blog vedrete alcuni post che parlano dei temi che devono essere affrontati per poter arrivare alle risposte richieste dai 5 problemi su elencati.

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Discussione

9 pensieri su “5 frontiere per la fisica teorica moderna

  1. Per quel che ne so sono problemi parecchi interconnessi. E difficili, ma questo è il bello della scienza.

    Pubblicato da juhan | 21 novembre 2012, 12:55
    • Si, hai proprio ragione. Sono problemi molto interconnessi ma del resto ormai qualsiasi problema della fisica moderna, e spesso anche di molte altre scienze, se considerato correttamente, è interconnesso a molti altri problemi. Questo a mio parere crea un rete di causa-effetto virtuosa che la autoalimenta la ricerca per spingerla ad un progresso continuo.

      Pubblicato da Marco | 21 novembre 2012, 13:04
  2. Interessante! Aspetto evoluzioni successive!

    Anche per me alcuni di questi problemi sono fortemente collegati! Ho sempre visto il primo ed il terzo, ad esempio, come la stessa identica domanda…

    C’è anche da dire che per la maggioranza del mondo scientifico “ufficiale” il secondo non è un problema, ovvero la meccanica quantistica (di singola particella non relativistica) ha perfettamente senso, è matematicamente chiarissima ed assiomatizzata, funziona, e le domande del tipo “la funzione d’onda esiste davvero e collassa realmente al momento della misura, oppure è una nostra invenzione?” sono semplicemente mal poste, o al massimo sono domande a cui non deve rispondere un fisico ma un filosofo…

    Pubblicato da Fedecart | 21 novembre 2012, 21:18
    • Vedrai che le “evoluzioni” non tarderanno, ci sono molti post che ho in testa che si collegano ad ognuno dei 5 problemi.

      Si, ti do ragione il 1° ed il 3° si intersecano ma, da quello che so, gli approcci sono diversi tant’è che chi se ne occupa potrebbe non essere la stessa persona.

      Ti do ancora ragione il problema sui fondamenti della MQ è al confine tra fisica e filosofia. Vedremo più avanti di parlarne adeguatamente.

      Pubblicato da Marco | 22 novembre 2012, 10:49
    • E invece secondo me anche questa è una domanda fondamentale. Proprio ora sto studiando la meccanica quantistica, e benché molti concetti contenuti in essa siano semplici enti matematici astratti (tipo lo spazio di Hilbert degli stati), altri hanno un preciso significato fisico, e un’evoluzione deterministica. Su tutte voglio ricordare la funzione d’onda. L’interpretazione di Copenaghen, secondo cui la funzione d’onda non è un ente fisico ma semplicemente la massima conoscenza che possiamo avere delle proprietà della particella, non è mai stata accettata definitivamente dai fisici, che hanno sempre cercato delle visioni alternative, io la penso come Einstein: la meccanica quantistica è solo una teoria incompleta, ma prima o poi dovrà essere superata da una teoria più completa che ci spieghi perché il mondo funzioni in questo modo. D’altronde lo scopo della scienza è proprio rispondere ai perché della natura, quindi non devono esserci porte che rimangano chiuse!

      Pubblicato da Carmelo | 3 giugno 2014, 13:56
  3. finquando i fisici continueranno a confondere osservazioni spazio-temporali come se il tempo fosse costante e tutto ciò che osservano sia nel presente non andremo da nessuna parte. la cost. di hubble ci ha fatto entrare in un medioevo fisico dove il postulato iniziale è errato. il tempo non è costante ma è costante la sua accelerazione come è costante il restringimento dello spazio tanto che ciò che osserviamo a miliardi di anni luce di distanza sembra espandersi e allontanarsi e se ifisici osservassero bene è questo che succede. basta cambiare il postulato e vedrete che vi si aprirà un nuovo modo di osservare anche ciò che accade a livello quantistico. La materia oscura non esiste. Ciò che percepiamo a livello cosmico è un nuovo universo nato 4.5 mld di anni orsono che è completamente disintegrato e che ci attraversa perchè il suo tempo relativo è di gran lunga più dilatato del nostro attuale.

    Pubblicato da rocchetti alessio | 5 marzo 2013, 14:03
  4. Benvenuto Alessio! sono contento tu abbiamo delle idee così forti e radicate, ma esprimerle con la maiuscola non è accettato in questo blog, ecco perchè ti ho riportato tutto al minuscolo. Un altra cosa poco accettata è esprimerle prive di riferimenti sia a studi teorici che sperimentali lasciano molto adito a pensare ad una pura speculazione da troll. Se hai pubblicazioni da citare, sarò contento di averne i riferimenti e se ne avrai voglia di scriverne in modo più compiuto, potremmo anche pensare ad ospitare un tuo post sull’argomento.

    Pubblicato da Marco | 5 marzo 2013, 14:26
    • Caro Marco. Radicati sono i postulati su cui si basa la scienza moderna. E’ impossibile perciò che io possa citare pubblicazioni specialmente di persone che hanno fatto della competenza, ossia il mero studio e l’ applicazione di studi altrui, il loro limite scientifico e divulgativo.
      Non ho altro che la mia conoscenza ed il mio studio e le mie applicazioni logico-matematiche per esprimere ciò in cui credo. Queste sono le conclusioni a cui sono giunto studiando e pensando ponendomi quelle che per me sono le giuste domande:
      L’ universo è uno spazio euclideo di 2° grado dove il tempo accelerando riduce lo spazio in un cono iperbolico secondo la funzione semplice S=T con limite al tempo di plank per cui esso e un istante prima supercompresso con t= 10 alla -43° secondi e un istante dopo è superespanso con t=10 alla 43° secondi innescando un moto perpetuo di 3 universi in simbiosi fra loro ma fra loro inaccessibili perchè presenti in tempi relativi e spazi relativi differenti.
      Il loro ciclo è di circa 200 mld di anni che è il massimo che la luce possa percorrere prima di giungere al tempo di plank.
      Ciò comporta che il nostro universo sia finito e circondato in serie infinita da altri 26 universi che non possono interagire fra loro perchè la materia è fine ad ogni singolo universo che a sua volta è circondato, all’ inizio di ogni ciclo da una membrana di antimateria supercompressa ai limiti estremi dello spazio.
      E’ certo che tutto ciò può sembrare frutto di un troll dalla mente malata.
      Tu mi potresti citare chi ha detto che persone come me non possano avere la possibilità di divulgare in qualche modo i propri pensieri e i propri studi che sono sicuramente meglio di quelli che pensieri non ne fanno e tanto meno studi?
      Pensa che tutto ciò è frutto della domanda.
      Se il big-bang è una singolarita come mai ne percepiamo la radiazione di fondo in tutto l’ universo?
      Quale potrebbe essere la relazione che unisce questo paradosso spazio- temporale?
      Distinti saluti. Rocchetti Alessio.

      Pubblicato da rocchetti alessio | 6 marzo 2013, 00:33
  5. Alessio. Vedo che anche tu sei d’accordo con me che affermazioni del genere, se “postulate” come dogmi, sanno di troll. Con questo non volevo assolutamente dire che idee come le tue non possano essere valide, intese ovviamente come impianto teorico, ma capirai bene che se non sono supportate dall’esposizione di studi (anche solo teorici) le potrei aver fatte anch’io che sono solo un appassionato e che non ho “armi matematiche” potenti come potresti avere tu o altri. Quindi ti faccio io una domanda: ci sono altri che hanno le tue idee? se si, hanno pubblicato qualcosa da poter leggere? senza queste premesse è inutile continuare la discussione.

    Pubblicato da Marco | 6 marzo 2013, 09:24

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