martedì 26 ottobre 2010

Maiani e la scuola di fisica delle particelle di Roma

 In occasione della  XII edizione del carnevale della fisica, ospitato su Scientificando da Annarita Ruberto, presento la scuola di fisica delle particelle dell'Università La Sapienza.
Sul numero 467 di Nature, uscito il16 settembre  2010, Luciano Maiani, presidente uscente del CNR, pubblica un articolo commemorativo "obituitary" su Nicola Cabibbo (1935-2010), suo maestro e predecessore al Dipartimento di Fisica dell'Università La Sapienza.
Cabibbo si laureò in Fisica Teorica nel dopoguerra, sotto la guida di Bruno Touschek. In quegli anni a Frascati veniva costruito un collisore di elettroni e  positroni. Insieme a Raoul Gatto, Cabibbo scrisse un articolo che annunciava le osservazioni  degli eventi possibili di collisione, un articolo divenuto un riferimento per la teoria delle particelle.
Dal 1962 fu al CERN, trovando la soluzione per il decadimento debole delle particelle strane, formulando quello che divenne l'Universalità di Cabibbo. Egli assume che tutti i decadimenti beta, sia che coinvolgano particelle strane o no, debbano descriversi come correnti deboli determinate da un unico parametro, l'angolo di Cabibbo, oggi calcolato di circa 12 gradi. Successivamente riformulò questa universalità in termini di quarks - le particelle elementari che formano gli adroni come protoni, neutroni e particelle lambda.
A quel tempo si conoscevano solo tre tipi di quark, (su, giù e strano) e Cabibbo dimostrò il decadimento beta come appaiamenti tra il quark su ad una combinazione ortogonale  dei quark  giù e strano.
Nel 1970, Sheldon Glashow, John Iliopoulos e Luciano Maiani estendono questo assioma aggiungendo un nuovo quark, charm, la cui esistenza fu confermata nel 1974.
 In tale periodo fu possibile estendere la teoria elettrodebole unificata, fatta da Steve Weinberg e Abdus Salam, alle interazioni degli adroni, livellando le difficoltà insorte nello schema a tre quark.
Successivamente Makoto Kobayashi e Toshihide Maskawa introdussero altri due quarks, bottom  e top (in aggiunta ad up, down, strange, charm). Nello schema a sei quark, si produce la teoria nota come matrice di Cabibbo-Kobayashi-Maskawa, sostenuta dai risultati del CERN e del Fermilab in Illinois.
Nel 1966 Cabibbo riprende l'insegnamento universitario, alle univeristà di L'Aquila e di Roma, contribuendo alla crezione della scuola di teoria delle particelle. Tra i suoi riconoscimenti, la annichilazione tra elettrone e positrone in adroni particolari, le entità puntiformi chiamate partoni; il calcolo del momento magnetico anomalo del muone dato dal contributo delle interazioni elettromagnetiche e di quelle deboli; la predizione della transizione di fase della materia nucleare in un plasma di quarks e gluoni descritta dalla cromodinamica dei quanti, che oggi descrive le interazioni forti, utilizzando un supercomuter dotato di un processore in serie (Array Processor Experiment).
Nel 1991 ricevette il premio dellaa Società di Fisica Europea, nel 1989 il premio Sakurai della Società americana di Fisica, e nel 2010 la medaglia Dirac.
Cabibbo amava insegnare. Come i grandi pensatori, trovava vie semplici per spiegare concetti difficili, e i suoi studenti apprezzavano la sua semplicità, il suo spirito e senso umoristico.

Per chi avesse voglia di rispolverare le nozioni su relatività, accelerazione di particelle ed aumento della massa  alla base della fisica dlle particelle, questo post in inglese a cura di Stephen Curry che presenta il libro di Brian Cox e Jeff Forshaw: Why does E=mc2?

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