fisica spicciola...molto spicciola!
Inviato: 22/02/2021, 21:18
Piccole note di fisica spicciola riferite agli acceleratori
indice
l’argomento è diviso in capitoli, dove ogni serie riguardante lo stesso argomento è sviluppata, per quanto possibile, in ordine cronologico.
Capitoli
- 1 – 5…: L’atomo, elemento fondamentale per l’argomento in essere,
- 6 – 10..: Progressivo addentrasi della scienza nel mondo subatomico,
- 11……..: Dedicato alle 4 forze fondamentali,
- 12,13…: Brevissima storia della ricerca relativa alle particelle,
- 14,...….: Teoria standard, quella attualmente in uso,
- 15…….: Una domanda generica sull’utilità della ricerca,
- 16…… : Breve spiegazione sul mondo dell’infinitamente piccolo,
- 17…….: Finanziamenti per le ricerche in Europa e negli USA,
- 18…….: Breve illustrazione sul CERN di Ginevra e sui ricercatori italiani,
- 19…….: Gli acceleratori sono indispensabili per lo studio delle particelle,
- 20…….: Alcuni termini usati in campo subatomico,
- 21 – 30: Acceleratori e Rivelatori, nascita e sviluppo,
premetto che, anche solo volendo parlare di fisica, è molto facile cascare nel nozionismo e nelle note tecniche, formule comprese, ma questo si trova facilmente nei sacri testi, mentre qui intendo provare a costruire un quadretto d’assieme - trascurando nomi, date e tanto più formule (che comunque sarebbero al di sopra delle mie possibilità) – cercando di renderlo tendenzialmente discorsivo e facilmente leggibile, il tutto mirato ad illustrare la sequenza delle scoperte e dei progressi scientifici avvenuti nel mondo dell’infinitamente piccolo, per arrivare infine a parlare degli acceleratori, che di fatto non sono altro che enormi microscopi che consentono lo studio delle particelle sub nucleari.
Diciamo che il tutto ha avuto origine nel periodo che và più o meno dal 1880 al 1910...un trentennio d’oro per la scienza, pieno di sorprese e scoperte apparentemente definitive, tanto da illudere gli stessi ricercatori e portare Lord Kelvin, nel 1900, ad affermare che ”non c’è più nulla di nuovo da scoprire nella fisica…”
1)- Concetto di atomo.
Non si può neppure iniziare se prima non se ne fornisce qualche spiegazione.
Questa parola è di origine greca, proposta nel 450 AC da un filosofo chiamato Democrito, il quale arrivò a pensare che, dopo tutti i possibili frazionamenti, si dovesse arrivare infine ad un pezzettino piccolissimo ed indivisibile di materia che chiamò per l’appunto àtomos (indivisibile), da cui “atomo”.
Questo concetto resistette per molti secoli, ovvero sino a quando (fine 800),durante esperimenti vari relativi all’elettricità, in un tubo sottovuoto contenente due poli metallici, il catodo (positivo +) e l’anodo (negativo -) tra i quali era stato creato un arco elettrico, non comparve nella zona catodica (+) una luminescenza verdolina.
I ricercatori riscontrarono che tale luminescenza era generata da particelle sottratte agli atomi dell’anodo (-) grazie all’energia impiegata per creare l’arco elettrico (queste particelle vennero poi chiamate elettroni, presumibilmente perché originati dall’elettricità). Già…... ma se un atomo poteva cedere qualcosa, questo sottintendeva che era divisibile e composto almeno da due particelle, una delle quali si stimò che fosse per l’appunto l’elettrone, con carica negativa. Anche se restava ignoto sia il numero effettivo sia il tipo dei suoi componenti, nel 1900 si dovette così acquisire la ragionevole certezza che l’atomo fosse costituito almeno da due elementi.
Poco dopo, sempre durante l’uso dei tubi sottovuoto, si scopri una nuova radiazione, che andava però verso il polo negativo (anodo -) e le cui tracce furono perciò definite in un primo tempo come “raggi positivi” (perché presumibilmente partivano dal polo positivo (catodo +); lavorandoci sopra, i ricercatori pensarono che la particella originante tali raggi poteva essere la particella ignota ma sicuramente esistente e presente nell’atomo; inoltre, poiché risultava molto penetrante, visto che “passava” facilmente attraverso i vari materiali, era da considerarsi particella piccolissima; avendo essa carica positiva fu chiamata protone e si pensò pertanto che fosse l’altro costituente fondamentale dell’atomo stesso, opposto all’elettrone. Questa tesi era avvalorata dal fatto che gli elettroni erano negativi ma, essendo l’atomo nel suo complesso neutro, necessitava di un componente positivo che lo rendesse tale….e questo apparentemente confermava il concetto dei due elementi suddetti come costituenti l’atomo.
(Nota: bisogna arrivare agli anni 50 per poter veramente “vedere” gli atomi, utilizzando un microscopio ionico a scansione di campo con 5.000.000 di ingrandimenti)
Merita comunque rilevare che tutto sommato il pensiero greco è valido ancora adesso, perché anche la scienza moderna ritiene che esistano oggetti indivisibili, solo che li cerca molto più nel profondo, ovvero nel subatomico; Democrito si è fermato parecchio prima e del resto non poteva fare diversamente, ma il principio è lo stesso.
indice
l’argomento è diviso in capitoli, dove ogni serie riguardante lo stesso argomento è sviluppata, per quanto possibile, in ordine cronologico.
Capitoli
- 1 – 5…: L’atomo, elemento fondamentale per l’argomento in essere,
- 6 – 10..: Progressivo addentrasi della scienza nel mondo subatomico,
- 11……..: Dedicato alle 4 forze fondamentali,
- 12,13…: Brevissima storia della ricerca relativa alle particelle,
- 14,...….: Teoria standard, quella attualmente in uso,
- 15…….: Una domanda generica sull’utilità della ricerca,
- 16…… : Breve spiegazione sul mondo dell’infinitamente piccolo,
- 17…….: Finanziamenti per le ricerche in Europa e negli USA,
- 18…….: Breve illustrazione sul CERN di Ginevra e sui ricercatori italiani,
- 19…….: Gli acceleratori sono indispensabili per lo studio delle particelle,
- 20…….: Alcuni termini usati in campo subatomico,
- 21 – 30: Acceleratori e Rivelatori, nascita e sviluppo,
premetto che, anche solo volendo parlare di fisica, è molto facile cascare nel nozionismo e nelle note tecniche, formule comprese, ma questo si trova facilmente nei sacri testi, mentre qui intendo provare a costruire un quadretto d’assieme - trascurando nomi, date e tanto più formule (che comunque sarebbero al di sopra delle mie possibilità) – cercando di renderlo tendenzialmente discorsivo e facilmente leggibile, il tutto mirato ad illustrare la sequenza delle scoperte e dei progressi scientifici avvenuti nel mondo dell’infinitamente piccolo, per arrivare infine a parlare degli acceleratori, che di fatto non sono altro che enormi microscopi che consentono lo studio delle particelle sub nucleari.
Diciamo che il tutto ha avuto origine nel periodo che và più o meno dal 1880 al 1910...un trentennio d’oro per la scienza, pieno di sorprese e scoperte apparentemente definitive, tanto da illudere gli stessi ricercatori e portare Lord Kelvin, nel 1900, ad affermare che ”non c’è più nulla di nuovo da scoprire nella fisica…”
1)- Concetto di atomo.
Non si può neppure iniziare se prima non se ne fornisce qualche spiegazione.
Questa parola è di origine greca, proposta nel 450 AC da un filosofo chiamato Democrito, il quale arrivò a pensare che, dopo tutti i possibili frazionamenti, si dovesse arrivare infine ad un pezzettino piccolissimo ed indivisibile di materia che chiamò per l’appunto àtomos (indivisibile), da cui “atomo”.
Questo concetto resistette per molti secoli, ovvero sino a quando (fine 800),durante esperimenti vari relativi all’elettricità, in un tubo sottovuoto contenente due poli metallici, il catodo (positivo +) e l’anodo (negativo -) tra i quali era stato creato un arco elettrico, non comparve nella zona catodica (+) una luminescenza verdolina.
I ricercatori riscontrarono che tale luminescenza era generata da particelle sottratte agli atomi dell’anodo (-) grazie all’energia impiegata per creare l’arco elettrico (queste particelle vennero poi chiamate elettroni, presumibilmente perché originati dall’elettricità). Già…... ma se un atomo poteva cedere qualcosa, questo sottintendeva che era divisibile e composto almeno da due particelle, una delle quali si stimò che fosse per l’appunto l’elettrone, con carica negativa. Anche se restava ignoto sia il numero effettivo sia il tipo dei suoi componenti, nel 1900 si dovette così acquisire la ragionevole certezza che l’atomo fosse costituito almeno da due elementi.
Poco dopo, sempre durante l’uso dei tubi sottovuoto, si scopri una nuova radiazione, che andava però verso il polo negativo (anodo -) e le cui tracce furono perciò definite in un primo tempo come “raggi positivi” (perché presumibilmente partivano dal polo positivo (catodo +); lavorandoci sopra, i ricercatori pensarono che la particella originante tali raggi poteva essere la particella ignota ma sicuramente esistente e presente nell’atomo; inoltre, poiché risultava molto penetrante, visto che “passava” facilmente attraverso i vari materiali, era da considerarsi particella piccolissima; avendo essa carica positiva fu chiamata protone e si pensò pertanto che fosse l’altro costituente fondamentale dell’atomo stesso, opposto all’elettrone. Questa tesi era avvalorata dal fatto che gli elettroni erano negativi ma, essendo l’atomo nel suo complesso neutro, necessitava di un componente positivo che lo rendesse tale….e questo apparentemente confermava il concetto dei due elementi suddetti come costituenti l’atomo.
(Nota: bisogna arrivare agli anni 50 per poter veramente “vedere” gli atomi, utilizzando un microscopio ionico a scansione di campo con 5.000.000 di ingrandimenti)
Merita comunque rilevare che tutto sommato il pensiero greco è valido ancora adesso, perché anche la scienza moderna ritiene che esistano oggetti indivisibili, solo che li cerca molto più nel profondo, ovvero nel subatomico; Democrito si è fermato parecchio prima e del resto non poteva fare diversamente, ma il principio è lo stesso.