Sociologia55

Da Ortosociale.

Versione delle 13:53, 5 lug 2015

Quark e Gluoni

Quanto segue è l'analisi di un articolo della rivista Le Scienze, n.563, Luglio 2015. Chi scrive non è un fisico professionista, ma un informatico con conoscenza di base di fisica che ha approfondito la sociologia, in questo caso la sociologia della conoscenza che rientra nell'ambito più vasto della sociologia della cultura, con una Tesi di Laurea (triennale) su "Software e Hardware Open Source". Se impostate secondo una prospettiva sociologica molte questioni, come "il rapporto tra scienza e filosofia", perdono la loro drammaticità mediatica e diventano ambiti di razionali proposizioni aperte alla condivisione ed al contributo di pubblici sempre più vasti, sempre più colti scientificamente, politicamente sensibili alle sorti comuni. L'articolo si trova a pag.46, "Fisica delle particelle - La colla che ci tiene insieme - Da decenni i fisici sanno che le particelle chiamate gluoni mantengono integri protoni e neutroni, e quindi tengono insieme l'universo. Tuttavia i dettagli di come agiscono i gluoni sono ancora sorprendentemente misteriosi". Di Rolf Ent, Thomas Ulrich e Raju Venugopalan. Tutti e tre sono fisici sperimentali che lavorano in importanti laboratori negli USA.

Il grido di dolore dei fisici sperimentali

I tre autori dell'articolo, come fisici sperimentali, passano i dati delle loro osservazioni ai fisici teorici, che hanno in dotazione le strumentazioni matematiche (formule di complessità crescente) le cui soluzioni devono concordare con i dati sperimentali. Si tratta di una semplice divisione del lavoro tra chi lavora sulle macchine e sui protoni e neutroni, e chi lavora sui modelli matematici. In una fabbrica fordista sarebbe una situazione piuttosto comune. I problemi nascono quando le macchine si inceppano e producono dati discordanti con la teoria. Poichè questa organizzazione del lavoro scientifico (e non scientifico) è strutturata come quella delle fabbriche o degli uffici, cioè in modo gerarchico top/down, è impensabile che chi lavora ai piani bassi possa richiedere una radicale revisione dei modelli accettati e cristallizzati ai piani alti della teoria. Ecco perchè i tre fisici sperimentali dicono con ossequioso rispetto che i " dettagli di come agiscono i gluoni sono ancora sorprendentemente misteriosi", anzichè di "dati discordanti con la teoria". Ma per essere ascoltati avvertono che "i gluoni ci tengono insieme", cioè tengono insieme i nostri corpi di esseri umani. Non solo, ma "tengono insieme l'universo", cioè l'ambiente dal quale ricaviamo cibo, aria, acqua e un solido terreno sul quale poggiare i nostri piedi di bipedi. Questo ogni tanto è bene ricordarselo, quando prevale la tendenza mistica a trovare in una formula simbolica la spiegazione del tutto. Dipendere da una formula o una serie di formule che non spiegano perchè i nostri neutroni rimangano integri, crea un certo disagio.La teoria di riferimento è la Cromo Dinamica Quantistica o QCD, una estensione della Elettro Dinamica Quantistica o QED. Mentre la QCD spiega, o tenta di spiegare, la forza nucleare forte che tiene insieme protoni e neutroni e le particelle al loro interno (quark e gluoni), la QED spiega con un fantastico successo sperimentale la radiazione elettromagnetica, l' interazione di fotoni di luce ed elettroni. Visto il successo della QED i fisici hanno pensato di estenderla a protoni e neutroni, a loro volta scomposti in quark e gluoni (e altre particelle esotiche). Traslare un modello da un campo sperimentale ad un altro può essere un tentativo sensato, se funziona.

C'è qualcosa che non quadra

Premesso che "i fisici hanno fatto importanti passi avanti nel capire il funzionamento di quark e gluoni", "ci sono molti problemi aperti", alcuni dei quali drammatici, a nostro avviso. Cito dall'articolo:

• "se sommiamo le masse dei quark e dei gluoni contenuti nei protoni non otteniamo neanche lontanamente la massa totale dei protoni" Infatti secondo i nostri tre autori "il 98% della massa dei protoni deriva in buona misura dall'azionedei gluoni". I quali gluoni hanno una massa "zero" ( 0 che è il numeo zero). Vedi la figura a pag.49. Gentile la figura retorica dei nostri tre autori "neanche lontanamente". Tra zero ed un numero anche infinitamente piccolo la differenza non è conciliabile.
• "siamo ancora in dubbio su come i gluoni legano i quark". Sono in dubbio su quella che è la funzione principale dei gluoni, il motivo per cui sono stati inventati. Parole loro, non mie. Ma perchè non hanno il coraggio di chiedere una revisione della teoria? Perchè si limitano a chiedere nuovi esperimenti con macchine più potenti?
• "non comprendiamo neppure come la rotazione di un protone, ovvero una grandezza misurabile detta spin, derivi dagli spin dei quark e dei gluoni che contiene". Si tratta di capire il rapporto tra le parti, quark e gluoni, e l'insieme che li contiene. Vi sembra una questione secondaria?
• ma ascoltate come i nostri tre autori dipingono "un quadro più autentico e tumuoltoso dell'intedno delle particelle subatomiche". Cito: "I misteri di quark e gluoni. Ogni protone e ogni neutrone di un atomo contengono tre quark primari tenuti insieme da gluoni. Oltre a questi tre quark, appaiono e scompaiono in continuazione altre coppie di quark e delle loro controparti di antimateria, insieme a gluoni fantasma che emergono e svaniscono, creando una <<schiuma quantistica>> che modifica senza soluzione di continuità il paesaggio in protoni e neutroni".