cromodinamica

[guyver]

mi sono sempre chiesto ma l ipotesi di carica di colore dei quark è stata avanzata per basi teoriche o sperimentali?

o più semplicemente è un ipotesi ad hoc che alla fine ha funzionato?

[bjt2]

Spero di non sbagliarmi, ma credo che servisse un parametro ulteriore per distinguere i vari quark, dopo aver visto che erano distinguibili (anche i quark, mi pare, hanno spin, carica elettrica, massa, ecc...)... Così hanno chiamato questo parametro "carica di colore", anche perchè avevano visto che erano stati discreti... Ma è solo una convenzione... (poi non capisco perchè chiamano il parametro "carica di colore" e poi li chiamano quark up, down, charm, ecc... Se la chiamano carica di colore... Potevano chiamarli quark gialli, rossi, fucsia... )

[CioKKoBaMBuZzo]

Originariamente inviato da bjt2

(poi non capisco perchè chiamano il parametro "carica di colore" e poi li chiamano quark up, down, charm, ecc... Se la chiamano carica di colore... Potevano chiamarli quark gialli, rossi, fucsia... )

perchè ogni quark up, down, ecc può essere di tre colori (mi sembra si usino rosso, verde e blu)...non è che il quark up è viola e il quark down è giallo

[guyver]

più o meno è come avevo pensato si sono inventati la carica di colore per salvare la teoria rispetto al principio di esclusione....
ora domanda
la carica di colore è reale? (come lo spin ecc) cioè ci sono dati sperimentali che giustificano la carica di colore o è solo teorica?

[p.NiGhTmArE]

Originariamente inviato da bjt2

Spero di non sbagliarmi, ma credo che servisse un parametro ulteriore per distinguere i vari quark, dopo aver visto che erano distinguibili (anche i quark, mi pare, hanno spin, carica elettrica, massa, ecc...)... Così hanno chiamato questo parametro "carica di colore", anche perchè avevano visto che erano stati discreti... Ma è solo una convenzione... (poi non capisco perchè chiamano il parametro "carica di colore" e poi li chiamano quark up, down, charm, ecc... Se la chiamano carica di colore... Potevano chiamarli quark gialli, rossi, fucsia... )

up, down, bottom, top, strange e charm sono i sapori
i colori sono rosso, verde e blu (e corrispettivi "anticolori"), come dice CioKKoBaMBuZzo

[Banus]

Originariamente inviato da guyver

la carica di colore è reale? (come lo spin ecc) cioè ci sono dati sperimentali che giustificano la carica di colore o è solo teorica?

E' reale come la carica elettrica o lo spin
I dati sperimentali che la giustificano sono quelli che confermano le predizioni della cromodinamica quantistica. Non è possibile "osservarla" direttamente perchè è non possibile osservare quark "nudi", cioè singoli, ma solo confinati all'interno di una particella (adrone), che ha sempre colore nullo (bianco).

[bjt2]

Originariamente inviato da p.NiGhTmArE

up, down, bottom, top, strange e charm sono i sapori
i colori sono rosso, verde e blu (e corrispettivi "anticolori"), come dice CioKKoBaMBuZzo

Che figura... Meno male che sono solo un ingegniiiiiere e non un fisico... Sarebbe stato grave... Comunque mi hai ricordato che c'è anche un altro parametro... Il sapore... "Cara... Cosa c'è per cena?" "Mah... 10 moli di quark al gusto charm!"

[Cfranco]

Originariamente inviato da guyver

mi sono sempre chiesto ma l ipotesi di carica di colore dei quark è stata avanzata per basi teoriche o sperimentali?

o più semplicemente è un ipotesi ad hoc che alla fine ha funzionato?

L' una e l' altra .
Si è visto che gli esperimenti potevano essere spiegati tramite una forza che agisce tramite "cariche" di 6 tipi diversi organizzati a coppie coniugate e li hanno chiamati con i colori ( rosso/antirosso , blu/antiblu , verde/antiverde ) questo perchè qualcuno ha notato la "somiglianza" con i colori e così hanno affibbiato questo tipo di nomi alle cariche , ma non è che una definizione che vale come un' altra , potevano benissimo definire le cariche con A , B e C .
Tra l' altro è proprio la "carica di colore" e il particolare modo con cui si trasmette che fa si che non possano essere rilevate particelle colorate in libertà .

[Cfranco]

Originariamente inviato da guyver

più o meno è come avevo pensato si sono inventati la carica di colore per salvare la teoria rispetto al principio di esclusione....
ora domanda
la carica di colore è reale? (come lo spin ecc) cioè ci sono dati sperimentali che giustificano la carica di colore o è solo teorica?

Il colore non è rilevabile , ma ha effetti dimostrabili in esperimenti :
http://press.web.cern.ch/Press/Press...uonMatter.html
Copio da qui : http://fias.uni-frankfurt.de/~torrieri/articolo.html
Si sa che le particelle che compongono il nucleo atomico, i protoni e i neutroni, sono a loro volta composte da particelle ancora piu elementari, chiamate Quark.
I quark sono tenuti insieme da una forza chiamata "colore" (e' solo un nome, nessun legame col colore che conosciamo) nello stesso modo con cui la forza elettrica tiene insieme i protoni e gli elettroni negli atomi.
Cosi', proprio come le forze elettriche fra diversi elettroni negli atomi formano i legami chimici che tengono insieme le molecole, le forze di colore fra quark di diversi protoni e neutroni tengono insieme il nucleo atomico e sono alla base delle forze nucleari.

Il colore, pero, ha delle differenze molto interessanti rispetto all'elettricita. Intanto, invece delle familiari due cariche positive e negative, la forza di colore ne ha ben 6: Sono chiamate "Rosso", "Verde", "Blu","antirosso", "antiverde", "antiblu". L'unico modo per fare oggetti elettricamente neutrali, come sappiamo,e' di mettere insieme cariche positive e negative uguali.
Invece, per neutralizzare il colore, si puo mescolare un colore con l'anticolore (per esempio blu e antiblu) oppure, come succede nei protoni e neutroni, mescolare insieme tutti e i 3 colori o gli anticolori.

Una differenza ancora piu' importante riguarda i campi di forza:
I campi elettrici trasmettono le forze fra cariche elettriche, ma non sono caricati elettricamente. I campi di colore, invece, hanno essi stessi una carica di colore.
Per questo, ogni parte di un campo di colore attrae ogni altra parte, al punto che il campo si arrotola su se stesso fino a formare un filo infinitamente sottile, ma dotato di una tensione infinita. La forza del colore, invece di dimunuire progressivamente di intensita' con la distanza come quella elettrica, si comporta un po' come un'elastico "perfetto": E' abbastanza facile spostare un quark per una piccola distanza in un campo di colore, ma se si tenta di tirarlo fuori da questo campo la forza aumentera', invece di diminuire con la distanza.

Per questo separare due quark, o isolare un quark da una particella nucleare, e' impossibile. Se si tenta di farlo, si finira per spendere abbastanza energia da creare nuovi quark. Invece di ottenere un quark libero e isolato, si finirebbe con piu' quark nuovi legati fra loro. (un po'come tentare di "isolare" le estremita' di un filo. Se si divide il filo in due, si finira'con due fili piu'piccoli, ma ciascuno con due estremita'distinte).
I quark, quindi, sono sempre stati studiati all'interno di oggetti complessi, come protoni e neutroni. Malgrado i concetti di base sulla loro natura siano noti da decenni, le forze e le strutture che li legano , e che legano insieme i nuclei, sono ancora abbastanza misteriose.

[guyver]

ho trovato un sito del infn un pò vecchiotto ma penso utile sul modello standard
http://www.infn.it/multimedia/partic...ture_home.html

[guyver]

allora mi sono un pò informato
praticamente la forza di colore non sarebbe altro che la vecchia foza forte
(quella che lega i protoni e i neutroni nel nucleo) ecc ecc
ok
ora
è vero che neutroni e protoni si scambiano un quark trasformandosi gli uni negli altri?

[CioKKoBaMBuZzo]

mmm si mi sembra di aver letto una cosa del genere da qualche parte...

se non ci sono impedimenti di sorta, in linea di principio sarebbe possibile dato che uno è formato da due up e un down e l'altro da due down e un up...scambiandosi un up e un down potrebbero invertirsi all'interno del nucleo atomico...però non sono sicuro

[Banus]

Originariamente inviato da guyver

è vero che neutroni e protoni si scambiano un quark trasformandosi gli uni negli altri?

Non si scambiano un singolo quark perchè sarebbe violata la conservazione della carica di colore (i quark sono colorati, i nucleoni senza colore), ma si scambiano un pione (virtuale).
Esistono tre tipi di pione: positivo, negativo, neutro; i primi due sono uno l'antiparticella dell'altro, e il terzo è l'antiparticella di sè stesso. Se un protone e un neutrone si scambiano un pione carico si trasformano uno nell'altro, se si scambiano un pione neutro rimangono inalterati.
Un pione è composto da un quark e da un antiquark, scelti a piacere fra up e down. In una vecchia discussione avevo provato a vedere se lo scambio di pioni poteva essere decomposto in termini di creazione/annichilazione di coppie di quark e i conti tornavano, ma non ho voglia di recuperarla ora
Ma forse queste figure possono dare un aiuto

[guyver]

si giusto pione
avevo semplificato troppo
drovrebbe essere cosi no:
il protone emette un pione virtuale- e il neutrone un pione virt+?
uud - (anti)ud = udd
udd - u(anti)d = uud
ehmm tutto alla spicciola eh

[Banus]

Originariamente inviato da guyver

il protone emette un pione virtuale- e il neutrone un pione virt+?

Il contrario (conservaione della carica)
I due processi sono equivalenti. Lo stesso processo può essere visto come un protone che emette un pione + oppure come un neutrone che emette un pione -.
Per capire come mai devi sapere qualcosa di relatività. Le particelle virtuali possono violare alcuni vincoli, come la velocità della luce. Questo significa che gli eventi "protone emette π+" e "neutrone cattura π+" sono separati da un intervallo di tipo spazio; l'ordine degli eventi quindi dipende dal sistema di riferimento scelto (fissando una definizione di simultaneità), ed è possibile scegliere un sistema di riferimento in cui "neutrone cattura π+" avviene prima di "protone emette π+", e la particella "viaggia indietro nel tempo". Una particella che "viaggia all'indietro nel tempo" può essere interpretata come l'antiparticella che si propaga "in avanti" (è una conseguenza della simmetria CPT); quindi i nuovi eventi, nel sistema di riferimento scelto, diventano "neutrone emette π-" e "protone cattura π-".
Conosco queste cose solo a livello superficiale, quindi spero di non aver fatto errori

[guyver]

preso spunto dal diagramma che mi hai mostrato
ma qualcosa non torna almeno che, visto che tu mi parli di particelle che vanno all indietro nel tempo che si possono considerare antiparticelle il tutto diventa


il tutto però mi risulta oscuro

[Banus]

Originariamente inviato da guyver

il tutto però mi risulta oscuro

Non ti conviene romperti la testa sulla teoria se non hai intenzione di studiarti i dettagli tecnici. I dettagli non li conosco neppure io, quindi sei in buona compagnia

Ad ogni vertice devi applicare alcune leggi di conservazione, come la conservazione di carica di colore, carica elettrica e così via. Il diagramma corretto lo trovi qui.

[CioKKoBaMBuZzo]

ora che ci penso...inun libro di feynman avevo letto che in meccanica quantistica, ad ogni simmetria corrispondeva una legge di conservazione...la conservazione della carica di colore a cosa corrisponderebbe?

[guyver]

mmm il diagramma l'ho schizzato al volo (si vede eh eh)
tranne che non avevo considerato i gluoni e la carica di colore mi pare che avevo ragione
anti u va indietro nel tempo no?


cmq tutto questo era per capire se era per quello che il neutrone nel nucleo è stabile si interscambia con il protone prima del suo tempo medio di decadimento?

cmq tutto molto bello

[Banus]

Originariamente inviato da CioKKoBaMBuZzo

ora che ci penso...inun libro di feynman avevo letto che in meccanica quantistica, ad ogni simmetria corrispondeva una legge di conservazione...la conservazione della carica di colore a cosa corrisponderebbe?

La vuoi proprio sapere? Serve solo a fare scena con gli amici
Simmetria SU(3), che corrisponde al gruppo speciale unitario di dimensione 3, ovvero al gruppo delle matrici unitarie 3x3 di determinante 1 rispetto all'operazione di prodotto fra matrici.

Originariamente inviato da guyver

tranne che non avevo considerato i gluoni e la carica di colore mi pare che avevo ragione
anti u va indietro nel tempo no?

Il gluone serve a conservare il colore e a generare le coppie quark-antiquark
Per la conservazione del colore non è necessario introdurre l'anti-u; penso che il diagramma sia costruito in modo da avere due quark che si spostano da un nucleone all'altro. Se inverti d invece di u ottieni pi+.

cmq tutto questo era per capire se era per quello che il neutrone nel nucleo è stabile si interscambia con il protone prima del suo tempo medio di decadimento?

No, non ha relazione. La differenza di massa fra n e p è molto bassa; un neutrone legato ad altri nucleoni nel nucleo ha massa minore (equivalenza massa-energia...) e questo è sufficiente a rendere energeticamente sfavorito il decadimento.