Feynman propose un modello integrale nella fisica delle particelle, cos' era?
doc-13771
Richard Phillips Feynman (/? fa? fa? nm? n/; May 11,1918 - 15 febbraio 1988) era un fisico teorico americano noto per il suo lavoro nella formulazione percorso integrale della meccanica quantistica, la teoria dell' elettrodinamica quantistica, e la fisica della superfluidità di supercoolled elio liquido, così come nella fisica delle particelle per cui ha proposto il modello parton. Per i suoi contributi allo sviluppo dell' elettrodinamica quantistica, Feynman, insieme a Julian Schwinger e Sin-Itiro Tomonaga, ha ricevuto il Premio Nobel per la Fisica nel 1965. Ha sviluppato uno schema di rappresentazione pittorica ampiamente utilizzato per le espressioni matematiche che governano il comportamento delle particelle subatomiche, che in seguito divenne noto come diagrammi Feynman. Durante la sua vita, Feynman divenne uno degli scienziati più noti al mondo. In un sondaggio del 1999 condotto dalla rivista britannica Physics World su 130 fisici di primo piano in tutto il mondo, è stato classificato come uno dei dieci più grandi fisici di tutti i tempi.
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doc-13786
Dai suoi diagrammi di un piccolo numero di particelle che interagiscono nello spazio-tempo, Feynman potrebbe poi modellare tutta la fisica in termini di rotazioni di quelle particelle e la gamma di accoppiamento delle forze fondamentali. Feynman ha tentato una spiegazione delle forti interazioni che regolano la diffusione dei nucleoni chiamati modello parton. Il modello parton è nato come complemento al modello quark sviluppato dal suo collega Caltech Murray Gell-Mann. Il rapporto tra i due modelli era oscuro; Gell-Mann ha definito i partoni di Feynman derisivamente "put-ons". A metà degli anni' 60, i fisici credevano che i quark fossero solo un dispositivo contabile per la simmetria dei numeri, non particelle reali, poiché le statistiche della particella Omega-minus, se interpretate come tre quark identici e strani, sembravano impossibili se i quark fossero reali. L' acceleratore lineare Stanford acceleratrice profonda esperimenti di dispersione anelastica di Stanford della fine degli anni' 60 mostrò, analogamente all' esperimento di Ernest Rutherford di spargere particelle alfa su nuclei d' oro nel 1911, che i nucleoni (protoni e neutroni) contenevano particelle puntuali che disperdevano elettroni. Era naturale identificarli con i quark, ma il modello parton di Feynman cercava di interpretare i dati sperimentali in modo tale da non introdurre ulteriori ipotesi. Ad esempio, i dati hanno mostrato che circa il 45% della quantità di energia è stata veicolata da particelle elettricamente neutre nel nucleone. Queste particelle elettricamente neutre sono ora considerate essere i gluoni che trasportano le forze tra i quark e portano anche il numero quantico di colore trivalutato che risolve il problema Omega-minus. Feynman non contestava il modello del quark; ad esempio, quando nel 1977 fu scoperto il quinto quark, Feynman segnalò immediatamente ai suoi studenti che la scoperta implicava l' esistenza di un sesto quark, scoperto nel decennio successivo alla sua morte.
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doc-13785
Ha anche sviluppato diagrammi Feynman, un dispositivo di contabilità che aiuta a concettualizzare e calcolare le interazioni tra le particelle nello spazio-tempo, comprese le interazioni tra elettroni e le loro controparti antimateria, positroni. Questo dispositivo gli permise, e in seguito anche altri, di avvicinarsi alla reversibilità temporale e ad altri processi fondamentali. L' immagine mentale di Feynman per questi diagrammi iniziava con l' approssimazione della sfera dura, e le interazioni potevano essere pensate come collisioni all' inizio. Solo decenni dopo i fisici pensarono di analizzare più da vicino i nodi dei diagrammi Feynman. Feynman dipinse i diagrammi di Feynman sull' esterno del suo furgone.
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doc-13776
Ha raggiunto un punteggio perfetto sugli esami di ingresso alla Princeton University della scuola di laurea in matematica e fisica, un' impresa senza precedenti, ma ha fatto piuttosto male sulla storia e porzioni inglesi. Al primo seminario di Feynman hanno partecipato Albert Einstein, Wolfgang Pauli e John von Neumann. Ricevette un dottorato di ricerca da Princeton nel 1942; il suo consulente di tesi era John Archibald Wheeler. La tesi di Feynman applicava il principio dell' azione stazionaria ai problemi della meccanica quantistica, ispirata dal desiderio di quantizzare la teoria dell' assorbitore Wheeler-Feynman dell' elettrodinamica, ponendo le basi per l' approccio "integrale" del percorso e i diagrammi di Feynman, e si intitolava "Il principio dell' azione minore nella meccanica quantistica".
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Nel 1930, Paul Dirac propose un modello del vuoto come un mare infinito di particelle con energia negativa, chiamato il mare Dirac. Questa teoria ha contribuito a perfezionare le previsioni della sua prima formula formula equazione Dirac, e con successo previsto l' esistenza del positrone, ha confermato due anni più tardi. Il principio di incertezza formulato da Werner Heisenberg nel 1927, prevede un limite fondamentale entro il quale è possibile misurare la posizione e lo slancio istantanei, l' energia e il tempo. Ciò ha conseguenze di vasta portata sul "vuoto" dello spazio tra le particelle. Alla fine del XX secolo sono state confermate le cosiddette particelle virtuali che nascono spontaneamente dallo spazio vuoto.
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doc-7391
La rivoluzione scientifica è un comodo confine tra pensiero antico e fisica classica. Nicolaus Copernicus ha riproposto il modello eliocentrico del sistema solare descritto da Aristarco di Samo. Seguì il primo modello conosciuto di moto planetario dato da Johannes Kepler all' inizio del XVII secolo, che propose che i pianeti seguissero orbite ellittiche, con il Sole al centro dell' ellisse. Galileo ("Padre della Fisica Moderna") ha anche fatto uso di esperimenti per convalidare le teorie fisiche, un elemento chiave del metodo scientifico.
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doc-13787
Dopo il successo dell' elettrodinamica quantistica, Feynman passò alla gravità quantistica. Per analogia con il fotone, che ha spin 1, ha indagato le conseguenze di un campo libero senza massless spin 2, e derivato l' equazione del campo Einstein di relatività generale, ma poco più. Il dispositivo computazionale che Feynman scoprì allora per gravità,"fantasmi", che sono "particelle" all' interno dei suoi diagrammi che hanno la connessione "sbagliata" tra spin e statistiche, si sono rivelati preziosi nel spiegare il comportamento delle particelle quantistiche delle teorie Yang-Mill, per esempio, QCD e la teoria elettrodebole.
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Secondo il modello cosmologico dominante, il modello Lambda-CDM, meno del 5% della densità energetica dell' universo è costituito dalla "materia" descritta dal Modello Standard di Fisica delle Particelle, e la maggior parte dell' universo è composto da materia oscura ed energia oscura - con poca intesa tra gli scienziati su ciò di cui sono fatti.
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doc-13788
Feynman è stato eletto membro straniero della Royal Society (ForMemRS) nel 1965. In questo periodo, all' inizio degli anni' 60, Feynman si esaurì lavorando contemporaneamente su molteplici grandi progetti, tra cui una richiesta, mentre alla Caltech, di "abete rosso" l' insegnamento degli studenti universitari. Dopo tre anni dedicati all' incarico, ha prodotto una serie di conferenze che alla fine sono diventate Le Conferenze Feynman sulla Fisica. Voleva un' immagine di una testa di tamburo cosparsa di polvere per mostrare le modalità di vibrazione all' inizio del libro. Preoccupati per i legami con le droghe e il rock and roll che potevano essere fatti dall' immagine, gli editori cambiarono la copertina in rosso, anche se nella prefazione avevano incluso un' immagine di lui suonando i tamburi. Le Conferenze Feynman sulla Fisica hanno occupato due fisici, Robert B. Leighton e Matthew Sands, come co-autori part-time per diversi anni. Anche se i libri non sono stati adottati dalla maggior parte delle università come libri di testo, continuano a vendere bene perché forniscono una profonda comprensione della fisica. Molte delle sue conferenze e discorsi miscellanei sono stati trasformati in altri libri, tra cui Il personaggio della legge fisica, QED: La Teoria Stranata della Luce e della Materia, Meccanica Statistica, Lezioni sulla Gravitazione, e le Conferenze Feynman sulla Calcolo.
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doc-13784
Feynman è stato chiamato il "Grande Spiegatore". Si è guadagnato la reputazione di aver prestato molta attenzione nel dare spiegazioni ai suoi studenti e di aver fatto in modo che fosse un dovere morale rendere l' argomento accessibile. Il suo principio guida era che, se un argomento non poteva essere spiegato in una lezione fresca, non era ancora completamente compreso. Feynman ha guadagnato grande piacere trovando una spiegazione "a livello di matricola", per esempio, della connessione tra spin e statistica. Quello che diceva era che i gruppi di particelle con spin "respingono", mentre i gruppi con spin intero "grumo". Questo è stato un modo brillantemente semplificato per dimostrare come le statistiche Fermi-Dirac e le statistiche Bose-Einstein si siano evolute in seguito allo studio di come fermioni e bosoni si comportano sotto una rotazione di 360°. Questa era anche una domanda che egli meditò nelle sue conferenze più avanzate, e a cui dimostrò la soluzione nella conferenza commemorativa di Dirac del 1986. Nella stessa conferenza, egli spiegò inoltre che le antiparticelle devono esistere, perché se le particelle avessero solo energie positive, non sarebbero limitate ad un cosiddetto "cono di luce".
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doc-6838
I gruppi condividono una parentela fondamentale con la nozione di simmetria. Ad esempio, un gruppo di simmetria codifica le caratteristiche di simmetria di un oggetto geometrico: il gruppo è costituito dall' insieme di trasformazioni che lasciano invariato l' oggetto e dall' operazione di combinare due di queste trasformazioni eseguendo una dopo l' altra. I gruppi Lie sono i gruppi di simmetria utilizzati nel Modello Standard della fisica delle particelle; i gruppi Point sono utilizzati per aiutare a comprendere i fenomeni di simmetria nella chimica molecolare; e i gruppi Poincaré possono esprimere la simmetria fisica alla base della relatività speciale.
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