Le oche 9 – Good vibrations

Cari orecchietti di radiopop,

Oggi Francesco Cappuzzello dovrà giustificare il parere a caldo di Andrea (non Rampado) sul suo esperimento:

Altro entusiasmante N(ature) C(ommunications) di Italiani in Italia su cose giganti. Fisica nucleare stavolta, dai Laboratori Nazionali del Sud (-INFN) a Catania.

Seguito da:

Il discorso è molto affascinante perché è incredibilmente generale ed è praticamente un viaggio astratto nella fisica multicorpi.

Multicorpi = da 2 in su. Allacciare le cinture:

In generale quando si aggiungono o tolgono particelle a un sistema a tanti corpi, sia esso un atomo o un nucleo o una molecola, si aggiunge o toglie della energia proporzionale alla posizione dell’elettrone o protone o neutrone in quel sistema. E’ il concetto di orbitale quantistico.

Gli orbitali non sono riservati agli elettroni.

Quando eccitiamo il sistema, senza fisicamente rimuovere nulla dal sistema, le eccitazioni possono essere viste come “promozioni” di particelle (siano esse elettroni, nucleoni o il fermione che preferite) da un orbitale all’altro.
Anche le vibrazioni (fisiche) del sistema, possono essere interpretate in questo modo come tante promozioni di particelle in tanti orbitali tutte coerenti in una piccola danza di eccitazioni e de-eccitazioni che muove le particelle in giro fino a creare un’onda o una vibrazione (fisica).
In gergo questo affresco si chiama Random Phase Approximation.

Glissiamo sulla RPA che altrimenti ci tocca risalire da David Bohm a Richard Feynman e finiamo a Pasquetta (1). Alcune figure dell’affresco dovrebbero rendere l’idea, anche se non ci sono gli isotopi di carbonio e di ossigeno usati a Catania.

L’idea di Bes, Broglia, Brink negli anni ’60/’70 è che anziché vedere la danza di una singola particella o di tante particelline indipendenti che creano vibrazioni, lo stesso si può fare se le particelle sono accoppiate a due a due. Quindi cosa succede se anziché promuovere una singola particellina, ne promuoviamo due. Se anziché guardare la danza di una, ne guardiamo due.
Quello che succede è la stessa identica cosa, solo che anziché essere nello spazio “fisico” la vibrazione avviene in uno spazio astratto “di gauge”.

Trattandosi di particelline, stanno in un campicello di gauge?

E questo succede per qualsiasi sistema in cui le particelline siano accoppiate a due a due, ovvero soprattutto nei nuclei, nei superfluidi e nei superconduttori.
Nel nucleo la cosa speciale è che a differenza che nei superfluidi e superconduttori le particelle non sono tantissime, ma sono una manciata. Quindi puoi avere fenomeni “giganti”, che coinvolgono TUTTE le particelle presenti.
Questo è assodato per le vibrazioni fisiche, dove praticamente in tutti i sistemi sufficientemente stabili assieme alle vibrazioni “normali” abbiamo vibrazioni “giganti” che sono più energetiche, più grandi, più collettive, coinvolgendo nella danzetta della promozione tantissime particelle del nucleo (anche il 30/40%!).
Analogamente lo stesso avrebbe dovuto succedere, per condizioni favorevoli, per le vibrazioni nello spazio astratto dei superfluidi. Il problema è riuscire a vederlo, dato che nel mezzo hai sempre altri effetti. Ed eccolo qua.

Questo per quanto accade in loco. Ma una frase dell’articolo su Nature Communications allude a un altro aspetto generale, sul quale vorremmo dei lumi:

A microscopic description of such a field is essential to gain a much deeper understanding of a wide class of nuclear matter phenomena observed in the exploration of many-body systems, from nuclear chart

(la tabella dovrebbe essere la fascia colorata che inizia in basso a sinistra)

to neutron stars  

(notare il “groviera” con gli “spaghetti”…)

Da qui potete slacciare le cinture.

Qualche notizia se ci sta, mentre interrompiamo il pranzo del prof. Claudio Cassardo dell’università di Torino, per chiedergli se è vero come dicevano ieri i giornali che i docenti di meteorologia e/o fisica dell’atmosfera stanno per estinguersi e – se sì – cosa possiamo fare per salvare gli ultimi esemplari rimasti.

Ci potete sentire anche in streaming durante. in podcast dopo o discutere con l’oca Filippo su FaceBook. Buone uova a tutti.

(1) Lunedì, mentre vi teniamo compagnia con un micap dalle 10.40 alle 12. Domanda: quando vedete una réclame, in rete magari, per qualche novità rivoluzionaria che cosa vi fa pensare “è troppo bello per esser vero?”