Astro News a cura di Piero Bianucci

  • 03/04/2015 - Asimmetrie nel microcosmo e nell’universo: prima misura quantitativa sui quark (INFN)

    Asimmetrie nel microcosmo e nell’universo: prima misura quantitativa sui quark (INFN)

    Asimmetrie nel microcosmo e nell’universo: prima misura quantitativa sui quark (INFN)

    Alcuni fenomeni della natura nel microcosmo non sono perfettamente simmetrici rispetto alla destra e alla sinistra: la natura mostra una lieve preferenza in una delle due direzioni, e si ritiene che ciò abbia a che vedere con altre asimmetrie, come ad esempio l’enorme prevalenza della materia sull’antimateria nell’universo. Dunque: asimmetria destra/sinistra, ma “quanta”? Una valutazione quantitativa e non solo qualitativa mancava. Ora questa valutazione è stata ottenuta grazie a simulazioni con supercalcolatori. Ricercatori dell’INFN e dell’Università di Milano-Bicocca hanno per la prima volta elaborato uno studio quantitativo sulla direzione che prendono i quark, le particelle elementari che compongono i nuclei degli atomi e, quando rompono la simmetria in cui sono organizzati, si ricombinano, prendendo una delle due direzioni: destra o sinistra. Il fenomeno, noto come rottura della simmetria chirale, fu descritto per la prima volta nel 1960 da Yoichiro Nambu e la teoria gli valse il Nobel nel 2008. Lo studio è stato realizzato con complesse simulazioni numeriche operate da due supercomputer: il calcolatore parallelo del gruppo di fisica teorica dell’Università di Milano-Bicocca e il Blue Gene/Q del CINECA di Bologna, in grado di eseguire milioni di miliardi di operazioni al secondo. La ricerca, Chiral Symmetry Breaking in QCD with Two Light Flavors, pubblicata su Physical Review Letters, è stata condotta dal gruppo guidato da Leonardo Giusti dell’Università di Milano-Bicocca e ricercatore INFN in collaborazione con il gruppo di DESY (Deutsches Elektronensynchrotron) coordinato da Rainer Engel. “La simmetria – spiega Leonardo Giusti – si rompe perché la natura sceglie una direzione privilegiata. Sinora, questo comportamento a livello sub-atomico era noto solo qualitativamente: per la prima volta, il nostro lavoro è riuscito a dimostrare quantitativamente che è proprio così”.

     

     

    Nel disegno: i quark nel Modello Standard delle particelle elementari

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