Meccanica Quantistica e Teoria Atomica:

Non sapete dove postare? fatelo qui!

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dcristof
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Messaggio da dcristof »

Yume ha scritto:
Raghnar ha scritto:Ma vuoi pubblicazioni riguardo alla vita, o riguardo alle scoperte scientifiche, o un po' e un po'?!
E di dimensione di articolo o di libro?! O_o
Un po' e un po'... sotto forma di libro. Articoli su Internet ne ho trovati diversi ma ne dicono di ogni... incluso che abbia inventato il raggio di teletrasporto dell'Enterprise.... per questo mi interesserebbe un testo scientifico un minimo autorevole. Anche per capire un po', al di là di tutto, che cosa è l'elettromagnetismo e come funziona.
Ciao!
anch'io non ho una particolare conoscenza di Tesla e del suo lavoro, pero' ricordo un articolo di Le Scienze di qch anno fa (non troppi, al piu' 4 o 5) a lui dedicato, che pero' NON ho letto. non e' un libro ma dovrebbe comunque garantire una certa serieta'. spero non sia viziato da preconcetto, visto che Tesla e' una figura controversa ma gli va riconosciuto che almeno una parte del suo lavoro e' stato compiuto con il dovuto approccio scientifico (basti pensare che una delle unita' di misura del campo magnetico e' il tesla, 1 T = 1 N/Am = 1 Wb m^2)
purtroppo non ho con me l'articolo, ma se puoi pazientare da 1 a 3 settimane ti posto i riferimenti. e' un articolo, mentre tu volevi un libro, ma forse nella bibliografia trovi il titolo di qch libro tutto dedicato all'argomento.
Raghnar ha scritto:
dcristof ha scritto: [edit successivo] per la fretta non ho scritto la cosa piu' importante: che l'articolo mi e' piaciuto molto. bello davvero, con molti spunti interessanti.
Bene! Sembrava il contrario *fiuuuu*
si', mi scuso per la risposta brusca. e' che ero parecchio sia di fretta sia preso dalla discussione, cosi' ho scritto sparato quello su cui volevo discutere senza rendermi conto che cosi' sembrava una critica, mentre in realta' si trattava solo di punti che non inficiavano la bonta' dell'esposizione.
pero' fra questi punti ammetto che uno non mi e' proprio piaciuto: anticipare la scoperta dell'elettrone a prima del lavoro di Dalton, quando in realta' viene quasi un secolo dopo. non tanto per la comprensione che non e' minimamente toccata, ma perche' mi sembra che alteri completamente la prospettiva storica. alla fine del XIX secolo c'era gia' tutta una mole di conoscenze su atomi e elettromagnetismo, e la scoperta dell'elettrone ha permesso di ricombinare tutte queste conoscenze facendo andare a posto molti pezzi (per poi aprire di li' a poco altre questioni :)).

poi, oh, considera che
1) queste sono solo le mie idee, non ho alcuna pretesa di essere nel giusto
e
2) sono un gran rompiscatole in generale e su queste cose in particolare, quindi prendi quello che ti dico con le molle e mandami pure a quel paese se divento troppo pedante :)

per altre questioni un po' piu' tecniche (atomo di Bohr e interpretazione fisica del formalismo matematico MQ) rimando a un post successivo
ghila ha scritto: E io che conosco a malapena la band rock "Tesla"...
sempre a proposito di elettro(magnet)ismo... e i Van der Graaf Generator li conosci?
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Yume
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Messaggio da Yume »

dcristof ha scritto:purtroppo non ho con me l'articolo, ma se puoi pazientare da 1 a 3 settimane ti posto i riferimenti. e' un articolo, mentre tu volevi un libro, ma forse nella bibliografia trovi il titolo di qch libro tutto dedicato all'argomento
ma certo, nessuna fretta, anzi grazie mille per l'interessamento!!
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Messaggio da Raghnar »

dcristof ha scritto:[
pero' fra questi punti ammetto che uno non mi e' proprio piaciuto: anticipare la scoperta dell'elettrone a prima del lavoro di Dalton, quando in realta' viene quasi un secolo dopo.
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson

J.J. Thomson scopre studiando i Raggi X che essi devono essere composti da elementi base, e li chiama elettroni dopo aver scoperto il loro rapporto carica massa... (ho eseguito una ricostruzione dell'esperimento di Thomson circa 10 mesi fa)
l'elettrone di Thomson era molto lontano dall'elettrone di Millikan (al quale tu forse ti riferisci, e ho eseguito anche quest'ultimo esperimento 2/3 mesi fa! ;) ), era solo un "mattoncino fondamentale della carica elettronica" o poco più...
e ancora più lontano dall'elettrone quantistico di Bohr, di Dirac & dei ragazzi del '902, etc...etc...
ma direi che è stato un fondamentale passo avanti nella comprensione dei fenomeni elettronici microscopici... la quantizzazione della carica!! ;)
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ghila
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Messaggio da ghila »

dcristof ha scritto:sempre a proposito di elettro(magnet)ismo... e i Van der Graaf Generator li conosci?
eheheh, claro que si! :)
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dcristof
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Messaggio da dcristof »

Raghnar ha scritto:
dcristof ha scritto:[
pero' fra questi punti ammetto che uno non mi e' proprio piaciuto: anticipare la scoperta dell'elettrone a prima del lavoro di Dalton, quando in realta' viene quasi un secolo dopo.
http://en.wikipedia.org/wiki/J._J._Thomson

J.J. Thomson scopre studiando i Raggi X che essi devono essere composti da elementi base, e li chiama elettroni dopo aver scoperto il loro rapporto carica massa... (ho eseguito una ricostruzione dell'esperimento di Thomson circa 10 mesi fa)
l'elettrone di Thomson era molto lontano dall'elettrone di Millikan (al quale tu forse ti riferisci, e ho eseguito anche quest'ultimo esperimento 2/3 mesi fa! ;) ), era solo un "mattoncino fondamentale della carica elettronica" o poco più...
e ancora più lontano dall'elettrone quantistico di Bohr, di Dirac & dei ragazzi del '902, etc...etc...
ma direi che è stato un fondamentale passo avanti nella comprensione dei fenomeni elettronici microscopici... la quantizzazione della carica!! ;)
ammetto che ho studiato solo sommariamente gli esperimenti di Thomson, e quando si parlava di "scoperta dell'elettrone" ho sempre pensato all'elettrone come lo penso adesso, particella (subatomica) con carica elementare. se il risultato tratto dall'esperimento di Thomson fu la scoperta della quantizzazione della carica, indipendentemente dall'essere associata a una particella materiale, non lo so proprio; d'altronde sono tante le cose che non so. pero' se non mi sbaglio fu proprio Thomson a introdurre l'uso della parola "corpuscolo" per indicare oggetti che oggi forse chiameremmo "particelle subatomiche".


riguardo al modello di Bohr, anche in questo caso i miei studi non sono stati molto approfonditi, e per di piu' risalgono a 10 anni fa e dopo di allora non sono mai stati ripresi, quindi spero perdonerete le enormi inesattezze che sicuramente diro'.

perche' il lavoro di Bohr e' al di fuori del quadro concettuale creato da Heisenberg, Dirac, Born, Pauli, Jordan fra gli altri?
perche' il modello di Bohr (1913) riprende il modello planetario di Rutherford (1911) descritto da Raghnar nel suo articolo, modificandolo in modo da farlo adattare ad alcuni dati sperimentali (spettri ottici di emissione/assorbimento dei materiali) e cercando di eliminare alcune difficolta' presenti nel modello.
per adattare il modello platetario ai dati spettroscopici Bohr ipotizzo' che per il moto degli elettroni attorno una certa grandezza (momento angolare) fosse quantizzata, cioe' potesse assumere solo alcuni e ben definiti valori. questo comportava che anche il raggio delle orbite degli elettroni attorno al nucleo fosse quantizzato. quindi l'elettrone non poteva descrivere un'orbita con un raggio di valore qualsiasi compreso ad esempio tra 0.1 nm a 1 nm: la teoria di Bohr prevedeva 0.5 nm come unico raggio possibile compreso tra 0.1 nm e 1 nm. se allarghiamo il campo di valori esaminato e consideriamo i valori da 0.1 nm a 3 nm, troviamo 2 raggi possibili: lo 0.5 nm di prima e un altro valore sui 2 nm.
inoltre, per evitare una difficolta' molto grande del modello di Rutherford (l'emissione di energia sotttoforma di radiazione elettromagnetica da parte dell'elelttrone in quanto carica accelerata nel suo moto attorno al nucleo) Bohr ipotizza che l'elettrone non emetta alcun tipo di energia quando si muove su queste orbite a raggio quantizzato di cui abbiamo detto.
ora, col senno di poi tutto questo e' incoerente: l'elettrone pensato da Bohr e' ancora una particella classica, il cui moto e' descritto dalla legge dinamica di Newton (F=ma), ma che per qualche motivo tutto da spiegare solo su alcuni aspetti NON si comporta come le altre particelle classiche quando ruota attorno al nucleo in una di queste orbite speciali: ha il momento angolare quantizzato e non perde energia in onde elettromagnetiche. queste sono condizioni speciali, valide solo per l'elettrone e solo quando sta in quelle particolari orbite, non giustificate ne' legate a niente altro all'interno del quadro concettuale (meccanica e elettromagnetismo classici) che Bohr applica all'elettrone. sono condizioni inserite a forza dall'esterno, calate dall'alto da un deux ex machina.

completamente diverso il lavoro di Heisenberg e soci (1925-1927, ma potremmo estenderlo fino al 1930, tanto per dare una data che aiuti a fissare le idee). loro sono partiti da basi completamente nuove (l'ipotesi delle particelle materiali descrivibili come onde), hanno costruito un quadro concettuale ad hoc per queste nuove basi, dove tanto per fare un esempio la legge dinamica non e' piu' la legge di Newton ma l'eq. di Schroedinger, e successivamente hanno applicato questo loro quadro concettuale al moto dell'elettrone in presenza di un nucleo positivo, ottenendo in modo del tutto naturale la quantizzazione dei raggi delle orbite e la mancanza di emissione di onde elettromagnetiche, tanto per ricordare solo i 2 aspetti di cui ho detto prima.
(ovviamente, la strada seguita storicamente e' stata un po' meno lineare, perche' per ottenere suggerimenti su quali fossero gli aspetti da indagare i teorici hanno periodicamente fatto riferimento ai dati sperimentali; ma questo vale per tutti, Bohr compreso)

cio' non toglie che il lavoro di Bohr e' stato pioneristico e fondamentale: e' stato il primo ad applicare con un certo successo il concetto di quantizzazione a un modello atomico e ha ideato il concetto di stato stazionario (per quanto ficcato dentro a forza), aprendo la strada agli sconvolgimenti futuri ad opera di Heisenberg & co.; non solo, ebbe sempre un ruolo molto importante nel continuo ribollire di idee che poi porto' allo sviluppo della meccanica quantistica propriamente detta, con la formazione e/o il perfezionamento di persone che poi avrebbero lavorato attivamente alla costruzione della teoria, con lo scambio di opinioni e quant'altro. pero', ribadisco, il suo modello non e' concettualmente accomunabile con il modello nato dalle teorie sviluppate da Heisenberg e soci.


nota: nomino sempre Heisenberg per avere un riferimento unico e comodo, ma la gente che ci lavoro' sopra con grandi risultati fu davvero tanta.


sull'interpretazione statistica tornero' un'altra volta, altrimenti ci muoio su questa tastiera.
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dcristof
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Messaggio da dcristof »

Yume ha scritto:
dcristof ha scritto:purtroppo non ho con me l'articolo, ma se puoi pazientare da 1 a 3 settimane ti posto i riferimenti. e' un articolo, mentre tu volevi un libro, ma forse nella bibliografia trovi il titolo di qch libro tutto dedicato all'argomento
ma certo, nessuna fretta, anzi grazie mille per l'interessamento!!
finalmente posso dirti qcs in piu', Yume.
ho trovato i riferimenti dell'articolo che ti dicevo, anche se non ho trovato l'articolo stesso perche' evidentemente quel fascicolo di Le Scienze l'ho sfogliato in biblioteca senza acquistarlo.
l'articolo in questione e'

W. Bernard Carlson, "Nikola Tesla, l'inventore di sogni", Le Scienze, 441 (maggio 2005)

Le Scienze spesso si trova anche in biblioteche comunali, oppure se hai possibilita' prova in una biblioteca universitaria scientifica. altrimenti, se non ti e' semplice cercare in biblioteche o non riesci a trovarlo, contattami e vediamo di cercare una soluzione.
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Messaggio da Yume »

Grazie!!!! :D :D
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Messaggio da cipeciop »

Raghnar, riusciresti a spiegarci in termini semplificati (a livello di fisica del liceo) il senso dell'esperimento dei neutrini sparati dal CERN al Gran Sasso? :?
Grazie.
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Messaggio da Raghnar »

cipeciop ha scritto:Raghnar, riusciresti a spiegarci in termini semplificati (a livello di fisica del liceo) il senso dell'esperimento dei neutrini sparati dal CERN al Gran Sasso? :?
Grazie.
Quando finisco di studiare per quest'ultimo esame volentieri, purtroppo il nostro prof ci ha dato esattamente 1 giorno e mezzo per preparare l'orale, a fronte di 150 pagine di appunti e un 900 di libro... O_o'

sto pensando di implodere in me stesso per evitare figuracce... o_O''
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Messaggio da Raghnar »

Allora, risulta difficile spiegare qualcosa di simile senza sfociare in tecnicismi o in parti totalmente prive di interesse per un lettore dilettante, nel senso che si diletta di tali argomenti, ma ovviamente non può avere la preparazione di un professionista (come se io fossi professionista -.-'), dando un approfondimento superiore di quello che già forniscono i normali mezzi di comunicazione e approfondimento...
Ci proverò.

Il Neutrino è sempre stata una particella sfuggente.
Fu ipotizzata la sua esistenza nel 1930 dal grande Fisico Pauli (inventore dei numeri di Spin) per spiegare come mai il decadimento Beta degli isotopi radioattivi dovesse avere spettro continuo, ovvero emettere energia in modo continuo (per quello che era rilevabile allora) e non a pacchetti discreti come si sarebbe supposto dato che gli elettroni, i protoni e soprattutto i neutroni, devono abbandonare l’atomo a causa del decadimento. Pauli ipotizzò che i neutroni stessi decadessero non solo in energia rappresentata dalle onde radioattive, ma anche in particelle microscopiche con così poca energia da non poter essere rilevate, probabilmente particelle senza neppure una massa.
Questa ipotesi teorica fu comprovata sperimentalmente solamente 26 anni dopo, in America, con l’ausilio di un reattore nucleare a fissione.
Il rivelatore nei pressi del reattore era formato da 200litri di acqua mescolata a un reagente chimico, in modo che se ci fossero stati dei neutrini essi sarebbero venuti a reagire con l’acqua liberando positroni.
Data la scarsissima attitudine del neutrino a reagire con la materia le rivelazioni possibili sono solo per via indiretta, e comunque sono davvero molto sporadiche nonostante l’enorme numero di neutrini che ogni secondo, trapassa ogni metro quadro della Terra, si calcola che ogni cm^2 della terra viene trapassato ogni secondo da 6*10^10 (60miliardi) neutrini che hanno origine nelle reazioni nucleari situate sul sole.
È stato calcolato che un muro spesso 1 anno luce (1000 volte la grandezza del Sistema Solare, Plutone compreso) di piombo potrebbe bloccare solo metà dei neutrini che lo attraversano completamente, a fronte dei pochi cm che bastano per bloccare qualsiasi radiazione elettromagnetica, compresa le onde gamma emesse in gran quantità dalle reazioni nucleari.
A causa di questa sua “invisibilità” è sempre stato difficile rilevarlo precisamente e persino capire se la particella era dotata di massa, oppure no, con implicazioni pesantissime in ambito astrofisico.
Pochi anni fa (se non ricordo male nel 2001) si è giunti alla conclusione che il neutrino abbia massa, per quanto piccola, compresa fra centomila e un milione di volte più piccola di quella dell’elettrone. Totalmente risibile, se non fosse che per l’enorme numero di questi microscopici corpuscoli anche una così piccola massa individuale apporta un significativo aumento della massa complessiva calcolata dell’universo, facendo mutare le opinioni riguardo al suo destino: ovvero la pronosticazione del cosiddetto Big Crunch, ovvero l’annichilimento dell’universo su se stesso.

Nella fisica delle particelle, ogni particella risiede in un luogo ben preciso del cosiddetto “modello standard” modello secondo cui si caratterizzano e differenziano le particelle subatomiche e le loro tipologie. Infatti ogni particella conosciuta è dotata di una anti-particella (elettrone-positrone, protone-antiprotone…etc…etc…) e molte particelle subatomiche sono divise in diverse “specie” che le caratterizzano dette anche “configurazioni” o addirittura “sapori”.
Ad esempio il Mesone Pi-Greco è suddiviso in 2 specie con relative antiparticelle, ovvero il mesone pi greco con carica positiva, quello con carica negativa (che funge da anti-particella), e i due mesoni neutri l’uno l’anti-particella dell’altro.
Allo stesso modo il neutrino, essendo catalogato come fermione a causa di proprietà elettromagnetiche, non differisce dalle altre particelle, e anche lui è suddiviso in ben 4 specie, con relative antiparticelle:
3 di questi sono stati osservati:
Neutrino dell'elettrone
Neutrino muonico
Neutrino Tau

1 invece è stata solo ipotizzata, il Neutrino x.

In ogni caso, almeno per le 3 specie osservate, si è notata la presenza di tutti e tre i tipi di neutrini in natura, ma sia a causa dei metodi di rilevazione solitamente distruttivi (ovvero che non consentono misure successive dello stesso neutrino) sia a causa della straordinaria capacità del neutrino a sfuggire a ogni nostro controllo (1 solo neutrino ogni miliardi di miliardi viene rilevato, sebbene le strutture gigantesche e gli apparecchi sofisticatissimi, non è mai stato possibile conoscere se il neutrino mutasse da una specie all’altra, o se nascesse in un certo modo per poi proseguire la sua vita senza mai mutare.

Infatti tutte le particelle hanno la proprietà di mutare in seguito a eventi esterni, l’esempio più noto è una particella che si scontra con la sua anti-particella annichilendosi e dando vita a un’enorme quantitativo di energia, praticamente tutte mutano durante il percorso per brevi periodi per poi tornare nella forma originaria, ad esempio spesso il protone libero emette un onda gamma trasformandosi in neutrone, onda gamma che assorbe subito dopo ritornando ad essere protone, ed alcune mutano permanentemente la loro specie, ad esempio il suddetto mesone pi greco neutro, a volte si divide in un mesone pi greco a carica positiva e nell’antimesone pi greco a carica negativa, assorbendo energia.
Nonostante le decine di speculazioni e teorie concernenti l’argomento, non è ancora chiaro se il comportamento dei neutrini rispetto al cambio di specie e non si è ancora giunti a una teoria che convinca unanimamente scienziati e nessun esperimento poteva essere svolto in proposito.

Nessun esperimento fino a lunedì, quando l’enorme acceleratore di particelle del CERN di Ginevra emise un enorme fascio di Neutrini di tipo Tau in direzione dei laboratori del Gran Sasso.
I Neutrini attraverserono i 732km di solida roccia che separano i due centri di ricerca, penetrando fino a 11km al di sotto del suolo raggiungendo il rilevatore Opera.
Un Rilevatore alto 30m e pesante circa 1000 tonnellate, grazie a schermature di Piombo, e a opportuni campi elettromagnetici rivelerà la natura dei neutrini emessi dal CERN.

Immagine
Immagine

Analizzando i dati con opportuni strumenti matematici infine, si ricaverà se i neutrini emessi dal CERN sono rimasti di tipo Tau o sono mutati in neutrini di tipo Elettronico o Muonico traendone le importantissime conseguenze nell’ambito teorico.

Andrea I.

Fonti:

Laboratori Gran Sasso
Laboratori CERN Ginevra
Rivelatore Opera
Wikipedia
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Messaggio da cipeciop »

Grazie, Raghnar!
... e mi fa piacere che non sei imploso! :D
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Messaggio da Raghnar »

cipeciop ha scritto:Grazie, Raghnar!
... e mi fa piacere che non sei imploso! :D
in realtà sono imploso almeno 3 volte...

La prima volta la notte del 12.
La seconda volta nel pomeriggio del 13.
E La terza volta durante l'orale, quando, dopo peripezie e dimostrazioni varie ho dimostrato che
wI=wR=wT (la frequenza della luce si conserva anche cambiando il materiale di trasmissione)
mi sono sentito dire "A me pare 'na strunzata"

l'errore era che dovevo scrivere
wR=wT=wI perchè il dato va a destra e di solito si conosce la frequenza della luce incidente.

Marivafff.... *%£$&
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Re: Meccanica Quantistica e Teoria Atomica:

Messaggio da dolcemind »

Do nuova visibilità a questo Topic,
perchè mi piacerebbe approfondire (sperando in un intervento di Raghnar :prostrare: ) la questione del bosone di Higgs che, data la sua importanza nella teoria del modello standard, è stato soprannominato dal Premio Nobel per la Fisica, Leon Max Lederman, come "la particella Dio" e degli esperimenti che si stanno tenenedo al CERN di Ginevra nel suo famoso acceleratore.
Vi sono considerazioni filosofiche oltre che scientìfiche che possono derivare da questi esperimenti?
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Re: Meccanica Quantistica e Teoria Atomica:

Messaggio da ghila »

Un thread semplicemente straordinario!
Anzi: fantascientifico. Mi accodo alla richiesta: non certo per sapere quando il mondo esploderà a causa dell'accelleratore (seee, ma i TG non hanno più niente da inventare?!), ma comprendere l'importanza dell'esperimento e le sue future conseguenze.

Ragnar o dcristof... :prostrare:
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Re: Meccanica Quantistica e Teoria Atomica:

Messaggio da dolcemind »

Do io per cominciare un piccolo contributo a chi fosse interessato (pochi credo :lol: ) sperando di non scrivere castronerie (per questo mi sono fatto aiutare da wikipedia e non solo, conforntando con quanto già conoscevo(riporterò le fonti alla fine)).
premessa
Credo che oggi la scienza fornisca i parametri ed il sistema di riferimento entro i quali si muovono il credo ed i pensieri di tutta l’umanità:
L’universo in espansione, ad esempio, rende possibile le ipotesi di evoluzione Teistica (Dio opera del Big Bang). Immaginate si fosse scoperto l’Universo immobile nel tempo?
“Vi sono due modi secondo cui la scienza influisce sulla vita dell'uomo. Il primo è familiare a tutti: direttamente ancor più indirettamente la scienza produce strumenti che hanno completamente trasformato l'esistenza umana. Il secondo è per sua natura educativo, agendo sullo spirito. Per quanto possa apparire meno evidente a un esame frettoloso, questa seconda modalità non è meno efficiente della prima”. (Albert Einstein).

La Scienza da sempre cerca non solo di spiegare ciò che normalmente vediamo o tocchiamo tutti i giorni ma di creare un modello che meglio spieghi l’insieme tutti dei fenomeni che accadono nell’Universo. Creato un modello o un sistema di riferimento si determinano le leggi che valgono all’interno di quel modello. Ad oggi non esiste un modello che spieghi il funzionamento dell’universo tutto, ma si passa sempre da un modello meno rifinito ad uno più rifinito con tutte le conseguenze del caso.

Un po’ di storia
Per anni il modello deterministico è stato il più utilizzato per descrivere il funzionamento dell’universo. così come lo aveva teorizzato in origine Isaac Newton e rielaborato in tempi più recenti dal marchese De Laplace. Per Newton era sufficiente conoscere posizione e velocità di un corpo per poter calcolare con le leggi della fisica classica tutti i suoi stati presenti e futuri.
Il principio d’indeterminazione di Heisenberg mise fine al determinismo (fino ad oggi). All'interno della diffusa (ma non universalmente accettata) interpretazione di Copenaghen della meccanica quantistica, il principio di indeterminazione è inteso come il fatto che a un livello elementare, l'universo fisico non esiste in forma deterministica, ma piuttosto come una collezione di probabilità, o potenziali. Ad esempio, il modello (probabilità di distribuzione) prodotto da milioni di fotoni che passano attraverso una fessura di diffrazione, può essere calcolato usando la meccanica quantistica, ma il percorso esatto di ogni fotone non può essere predetto da nessun metodo conosciuto. L'interpretazione di Copenaghen sostiene che non può essere predetto da nessun metodo.
la meccanica quantistica introduce una novità di fondo nel metodo sperimentale: la teoria non predice più un numero, ma un insieme di valori associati a una probabilità. La teoria viene verificata su grandi numeri: l'esperimento è ripetuto molte volte, per accertare che le possibili soluzioni si manifestano con la frequenza predetta dalla teoria. Einstein rifiutò questa interpretazione ed assunse che ci fossero delle variabili nascoste nella meccanica quantistica che sottostanno alle probabilità osservate. Né Einstein né altri sono mai riusciti a costruire una teoria della variabile nascosta soddisfacente.
Ed è questa interpretazione che Einstein stava mettendo in discussione quando disse: "Non credo che Dio abbia scelto di giocare a dadi con l'universo". Bohr, che era uno degli autori dell'interpretazione di Copenaghen rispose: "Einstein, smettila di dire a Dio cosa deve fare", a cui Feynman aggiunse "Non solo Dio gioca a dadi, ma li lancia dove non possiamo vederli".
Si passo quindi dal modello deterministico al Modello Standard : si tratta di una teoria di campo quantistica, coerente sia con la meccanica quantistica che con la relatività speciale. Ad oggi, le previsioni del Modello Standard sono state in larga parte verificate sperimentalmente con un'ottima precisione. Tuttavia, esso non può essere considerato una teoria completa delle interazioni fondamentali. Non comprende infatti la gravità per la quale non esiste ad oggi una teoria quantistica coerente. Non prevede, inoltre, l'esistenza della materia oscura che costituisce gran parte della materia esistente nell'universo.
Il bosone di Higgs è una ipotetica particella elementare, massiva, scalare, prevista dal modello standard della fisica delle particelle. È l'unica particella del modello standard a non essere stata ancora osservata.
Un po’ di filosofia
Heisenberg fece alcuni importanti passi in avanti nella meccanica quantistica. Tuttavia, tutto il suo approccio era permeato da un desiderio di imporre alla nuova scienza la propria forma particolare di idealismo filosofico. Da ciò nacque la cosiddetta "interpretazione di Copenaghen" della meccanica quantistica. In realtà si trattava di un tipo di idealismo soggettivo, velatamente camuffato come scuola di pensiero scientifico. lsaac Asimov avrebbe scritto che "Werner Heisenberg, in Germania, sollevò un problema profondo, che proiettava le particelle, anzi la stessa fisica, quasi nel regno dell'inconoscibile". E' questa la parola giusta. Qui non stiamo parlando dello sconosciuto, che è sempre presente nella scienza. Tutta la storia della scienza è storia del passaggio dallo sconosciuto al conosciuto, dall'ignoranza alla conoscenza. La difficoltà seria nasce quando si confonde lo sconosciuto con l'inconoscibile; c'è una differenza fondamentale tra le espressioni "non sappiamo" e "non possiamo sapere". La scienza parte dal concetto fondamentale che il mondo oggettivo esiste e lo possiamo conoscere. Ciò nonostante, in tutta la storia della filosofia ci sono stati ripetuti tentativi di porre un limite alla conoscenza umana, di affermare che ci sono certe cose che per un motivo o per l'altro "non possiamo conoscere". Kant, per esempio, dichiarava che possiamo solo conoscere le apparenze, ma non le Cose-in-sé.
Invece di vederla come un aspetto speciale della teoria quantistica in una particolare fase del suo sviluppo, Heisenberg presentò l'indeterminazione come legge fondamentale ed universale della natura e suppose che tutte le altre leggi della natura avrebbero dovuto adeguarsi ad essa. Questo è totalmente diverso dall'approccio della scienza in passato, quando essa si trovava di fronte a problemi legati a fluttuazioni irregolari ed a movimenti casuali. A nessuno viene in mente l'idea che sia possibile determinare il movimento esatto di una singola molecola di gas, o prevedere tutti i dettagli di un particolare incidente stradale. Ma mai prima si era fatto un serio tentativo di dedurre da questi fatti l'inesistenza della causalità in generale.

Eppure dal principio dell'indeterminazione siamo invitati a trarre proprio questa conclusione. Successivamente scienziati e filosofi idealisti hanno sviluppato il concetto per cui a livello generale la causalità non esiste, vale a dire che non esistono causa ed effetto; la natura viene presentata come una cosa totalmente senza causa in cui tutto succede a caso. L'intero universo diventa imprevedibile. "Non possiamo essere certi" di niente.
Questa posizione è la negazione totale, non solo della scienza, ma del pensiero razionale in generale. Se non ci sono causa ed effetto, diventa impossibile non solo prevedere qualsiasi cosa, ma anche spiegarla; ci dobbiamo limitare solo a descrivere ciò che c'è. Anzi, non possiamo fare nemmeno questo, dato che non possiamo neanche essere sicuri dell'esistenza di qualsiasi cosa al di fuori di noi stessi e dei nostri sensi. Questo ci riporta di nuovo alla filosofia dell'idealismo soggettivo. Ci ricorda il ragionamento dei filosofi sofisti della Grecia antica: "Non posso conoscere niente sul mondo. Se posso conoscere qualcosa non lo posso capire. Se lo posso capire non lo posso esprimere".
Indubbiamente l'interpretazione di Heisenberg della fisica quantistica era fortemente influenzata dalla sua visione filosofica. Già da studente Heisenberg era stato un idealista cosciente, e ammetteva di essere stato particolarmente colpito dal Timeo di Platone.Le conseguenze reazionarie di questo idealismo soggettivistico si vedono nell'evoluzione di Heisenberg stesso. Egli giustificò la sua collaborazione attiva coi nazisti in base all'idea che "non vi sono generali linee guida cui potersi attenere. Dobbiamo decidere da noi, e non possiamo sapere in anticipo se faremo bene o male".
Dal canto suo Erwin Schrödinger non negava l'esistenza di fenomeni casuali nella natura in generale o nella meccanica quantistica. Egli menziona specificamente l'esempio della combinazione casuale delle molecole di DNA nel momento del concepimento di un bambino, dove giocano un ruolo le caratteristiche quantistiche del legame chimico. Tuttavia, fece obiezione all'interpretazione standard di Copenaghen. Schrödinger ridicolizzò l'affermazione di Heisenberg e Bohr secondo cui quando un elettrone o un fotone non viene osservato, "non ha posizione" e si materializza ad un determinato punto come conseguenza dell'osservazione. Per contrastarla concepì un noto "esperimento del pensiero": prendete un gatto e mettetelo in una scatola con una fiala di cianuro. Disponete anche un contatore Geiger che, nel momento in cui segnala il decadimento di un atomo, fa scattare un meccanismo per cui la fiala si rompe. Secondo Heisenberg l'atto di osservare un evento determina l'evento stesso - in questo caso il decadimento dell'atomo. Dunque, finché qualcuno non apre la scatola e guarda dentro, secondo gli idealisti, il gatto non è né morto né vivo! Con questo aneddoto Schrödinger intendeva sottolineare le contraddizioni assurde che si venivano a creare se si accettava l'interpretazione idealista soggettivistica di Heisenberg della fisica quantistica. I processi nella natura si svolgono oggettivamente, siano osservati o no da esseri umani.
L’Esperimento al CERN
E’ l’esperimento più costoso nella storia dell’umanità. La scoperta sperimentale dello Higgs vorrebbe dire che lo “spazio vuoto” tra particelle non è vuoto ma è permeato da un campo invisibile che agisce un po’ come una melassa cosmica, prestando massa alle particelle di passaggio, che altrimenti non l’avrebbero. Questa particella, lo Higgs, è stata soprannominata “the God particle“.
La scoperta o meno di questa particella porterà a conferme o meno del modello standard con tutte le conseguenze del caso, magari in favore del determinismo. Se il modello Standard perdesse il proprio valore saremmo nelle condizioni di dover individuare un nuovo modello cui incanalare la storia umana.

Riferimenti
http://it.wikipedia.org/wiki/Teorie_del ... i_nascoste
http://it.wikipedia.org/wiki/Bosone_di_Higgs
http://it.wikipedia.org/wiki/Modello_standard
http://www.polesine.com/pagine/scienze/mfn/a011.htm

P.s: qui si parla espressamente di massimi sistemi. 8)