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Conoofiasco?Ilprofilosvelasec’èconfinamento UnaricercateoricacoordinatadallaSISSAsullepaginediNaturePhysics 10Novembre2016 Infisica,ilconfinamentodelleparticelleèunfenomenotalmenteimportantecheilClay MathematicsInstitutehaaddiritturapromessounmilionedidollariperchiriuscisseadarneuna spiegazionescientificaconvincenteedesaustivadalpuntodivistamatematico.Questo fenomenosiosserva,peresempio,coniquark,leparticellechecostituisconoprotonieneutroni chesonocostretteastaresempreappiccicateincoppieotripletteperviadell’interazioneforte- laforzachetieneunitiinucleidegliatomi-.UnrecentelavorodellaSISSAaggiungeunnuovo capitoloalleconoscenzesulconfinamento,mostrandocomeconunmetodorelativamente semplicesipuòcapireseinunsistemaconcaratteristicheferromagnetichele“particelle”chesi formanosonosoggetteaconfinamento.LaricercaèstatapubblicatasuNaturePhysics,la prestigiosarivistadelgruppoNature. L’interazioneforteèunadellequattroforzefondamentalidellafisica,lapiùintensaequellache tieneinsiemeilnucleodegliatomi.“Possiamodirechequestaforzaèlaragionepercuiesistiamo, poichésenzadiessanonesisterebberoglielementichecicostituiscono”,scherzaPasquale Calabrese,fisicoteoricodellaScuolaInternazionaleSuperiorediStudiAvanzati(SISSA)diTrieste, chehacoordinatoilnuovostudio.L’interazionefortefasìcheiquarkrestino“confinati”,alpunto cheinnaturaèimpossibileosservarliisolatiincondizioniusuali.“Ècomesequesteparticelle fondamentalifosserounitecondellemolle:piùletiri,piùcercanodiriavvicinarsi”,continua Calabrese.“Inrealtàquestofenomenononesistesoloperleparticelleelementari,come nell’esempiodeiquark,maancheinmodellidifisicastatisticaedimateriacondensata,chesono statil’argomentodellostudiocheabbiamocondottoincollaborazioneconl’Universitàdi Budapest”. NellorolavoroCalabreseecolleghi,fracuiMarioColluraricercatoredellaSISSA,hanno formulatounaprevisionedelcomportamentodiunsistemaferromagneticospintofuoridalsuo equilibriotermodinamico.“Finorasieranopresiinesameisistemiinstatodiequilibrio,manon sapevamocosasuccedequandoquestosirompe”,precisaloscienziato. IlsistemastudiatodaCalabreseèuna“catenadispin”inunostatoferromagnetico.Lospin,detto unpo’grossolanamente,ècomeunmicroscopicomagneteesipuòrappresentareconuna freccia.Quandoinunmaterialeglispinsonotuttiallineati(lefreccecioèpuntanotuttenello stessoverso)ilmaterialeèinunostatoferromagnetico,cioèunacalamita. Macchiechesiallargano,coniefiaschi “Persemplicitàpossiamoimmaginarciilsistemainequilibriocomecompostodaungrannumero difreccechepuntanotuttenellostessoverso.Quandoquestovieneperturbato,applicandoper esempiouncampomagnetico,qualchefrecciasiribalterà.Inquestocasonoidiciamochesi creanodelle‘particelle’”spiegaCalabrese.“Inunsistemanormale(dovenonc’èconfinamento) questezoneconlefrecceribaltatetendonoaespandersispazialmenteinmanieraindefinita,un po’comedellemacchiedivinorossosuuntovagliolodicarta.Ilgraficochedescrivequesta espansionespazialenelcorsodeltempoèuncono,tecnicamentechiamato‘conodiluce’”. Seperòleparticellenelsistemasonoconfinatealloralecosevannodiversamente.“Inrealtà quellochenoichiamiamoparticelleinquestocasosonoleparetichedelimitanolezoneconle frecceribaltate,ibordidelle‘macchie’.Piùquestesiallontanano,piùsiattraggono reciprocamente.Questovuoldirelamacchianontenderàaespandersiindefinitamentecomenel sistemanormale,madopouncertotempocominceràacontrarsi”.Ilgraficoinquestocasononè piùuncono:“assomigliadipiùalprofilodiunfiasco,cheprimasiallargaepoitornaa restringersi”. “Senelsistema,virtualeorealechesia,ilgraficocherappresentale‘correlazioni’(lefrecceconlo stessoorientamento)assumelaformaafiascopiuttostochequellaacono,allorasappiamochele particellesonosottoposteaconfinamento.Inquestomododiventasemplice,anchepergli sperimentali,verificarnelapresenza”,concludeCalabrese. IllavorodiCalabreseecolleghiècompletamenteteorico,ilchelorendequasiun’eccezioneperla rivistaincuièstatopubblicatochenormalmenteprivilegialavorisperimentalio teorico/sperimentali.“Questocifapensarecheilmodellodanoipropostosiastatogiudicato comemoltopromettenteeutileperlaricercainquestocampo,anchequellasperimentale.In molticasiinfattiègiàdifficilerilevarelapresenzadiconfinamento.Inquestomodoinvece,per questimateriali,diventamoltopiùsemplice.Oracistiamoimpegnandoproprioperché,inun periodorelativamentebreve,questofenomenopossaessereosservatosperimentalmente”. LINKUTILI: • Linkall’articolooriginalesuNaturePhysics:https://goo.gl/BPg6oN IMMAGINI: • Crediti:SISSA(P.Calabrese) Contatti: Ufficiostampa: [email protected] Tel:(+39)0403787644|(+39)366-3677586 viaBonomea,265 34136Trieste MaggioriinformazionisullaSISSA:www.sissa.it
