Fisica, Intervista, Particelle

La Fisica del Sapore

Ecco una nuova intervista qui su Pagine di Natura, come ho già spiegato la scorsa intervista, continuo il mio proposito di far conoscere una materia ritenuta complessa e anche inutile da molti, la Fisica Teorica. A volte conoscere più da vicino qualcosa lo rende meno spaventoso e/o complesso. Oggi Cecilia Tarantino, fisico teorico delle particelle, ci racconta non degli esperimenti di LHC ma di quelle ipotesi teoriche che sono la base delle idee che hanno dato il via prima alla costruzione e poi alla ricerca nei più grandi acceleratori di particelle oggi esistenti. Insomma la sua ricerca è volta verso uno dei punti di frontiera della fisica teorica e cioè il Problema IV che cerca di 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?.

Cecilia Tarantino

Cecilia Tarantino

Chi è Cecilia Tarantino? qual’è stato fin ora il suo percorso nella Fisica Teorica?

Sono una ricercatrice in Fisica presso l’Universita’ Roma Tre. Mi occupo di Fisica Teorica delle Particelle. Dopo la laurea (2002) ed il dottorato (2005) a Roma Tre sono stata alla Technische Universitaet di Monaco (Germania) per un postdoc di due anni. Sono rientrata in Italia dopo aver vinto il concorso da ricercatore (2007).

[n.d.r.] Cecelia è quindi uno dei bravi ricercatori italiani che hanno con coraggio deciso di tornare in Italia per continuare la sua ricerca.

In cosa consiste al giorno d’oggi la ricerca in Fisica Teorica? praticamente cosa si fa? mi faccia un breve esempio.

La ricerca in Fisica Teorica della Particelle ha come obiettivo la spiegazione delle interazioni fondamentali tra particelle elementari. Il Modello che, per quanto ne sappiamo oggi, descrive le interazioni fondamentali (forte, elettromagnetica, debole) e’ il cosiddetto Modello Standard. Tale modello sembra funzionare molto bene, ad esempio spiega tutti i processi che sono stati osservati finora agli acceleratori di particelle. Si sa pero’ che il Modello Standard lascia delle domande senza risposta. In particolare non sa spiegare gli effetti quantistici della gravita’, che diventano rilevanti a grandi scale di energie (di ~ 10^19 GeV), ne’ fornisce una spiegazione per la parte di materia che prevale nell’Universo (la cosiddetta Materia Oscura).

L’attivita’ di ricerca dei Fisici Teorici consiste principalmente nel formulare dei nuovi modelli, delle estensioni del Modello Standard che possano rispondere alle domande lasciate senza risposta dal Modello Standard, e nel confrontare le predizioni che si hanno in tali modelli con i risultati sperimentali.
Io mi occupo di questo secondo aspetto. Calcolo delle grandezze, quali probabilita’ che avvengano delle interazioni tra particelle, assumendo valido il Modello Standard o una sua estensione, e confronto la predizione teorica con la misura sperimentale, per verificare se il modello e’ valido e mettere dei vincoli sui valori che possono assumere i parametri da cui dipende.

[n.d.r.] anche questa volta va sottolineato come la fisica delle particelle, sia Teorica che Sperimentale, potrà contribuire a conoscenze le più disparate, dalle scale atomiche fino alle scale cosmiche. Credo quindi sia, attualmente, la branca della ricerca più inflazionata proprio per l’ampiezza di campi che va ad influenzare con le sue scoperte e conferme.

Qual’è il suo campo di ricerca e a che punto è la ricerca in questo campo? perchè crede sia importante ed interessante?

Piu’ in particolare, mi occupo di un sotto-campo delle Fisica Teorica delle Particelle chiamata Fisica del Sapore. Il sapore e’ una caratteristica che distingue i quark in: up, down, charm, strange, top e bottom. La Fisica del Sapore studia le interazioni tra quark di tipo diverso.

Le particelle del Modello Standard

Le particelle del Modello Standard

Tali interazioni dipendono in particolare da alcuni parametri del Modello Standard che e’ interessante determinare con precisione. Sono i parametri della matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa.
Grazie agli studi teorici ed alle misure sperimentali svolti negli ultimi 10 anni e’ stato possibile determinare tali parametri con un’accuratezza dell’1-5%.
Una determinazione cosi’ accurata e’ importante per poter stabilire se il Modello Standard descrive consistentemente i vari processi o se invece si osservano degli effetti che richiedono un’estensione del Modello Standard per poter essere spiegati.

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