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Titolo: Y(4260) x Andrew Next

 Scoperta dall'esperimento BaBar una nuova particella
Individuata da un gruppo di fisici di cui fanno parte numerosi  italiani 
dell'INFN e denominata con la sigla Y(4260), potrà aiutare a far luce  sui 
segreti della forza forte
Si chiama Y(4260) e non è un nuovo umanoide  di Guerre Stellari, ma una 
particella individuata per la prima volta  dall'esperimento BaBar: una 
collaborazione internazionale che vede la larga  partecipazione dei fisici 
italiani dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e  che ha sede a 
Stanford, in California. Y(4260) rappresenta un interessante  tassello nel 
quadro della conoscenza del mondo delle particelle e potrà fornire  indizi 
utilissimi riguardo alla natura della forza forte, cioè della forza che 
tiene insieme le diverse particelle all'interno dei nuclei atomici. La 
scoperta,  annunciata nel corso del simposio internazionale "Lepton Photon" 
svoltosi in  Svezia, a Uppsala, è stata presentata nel corso di un incontro 
del Comitato di  Supervisione dell'esperimento BaBar, che quest'anno si è
tenuto a Roma nella  sede della presidenza dell'Infn. "A prima vista Y(4260) 
sembra es sere ciò che  noi chiamiamo uno stato charmonico, cioè una 
particella formata dall'unione di  un quark charm e della sua corrispondente 
antiparticella: un quark anti-charm",  spiega Marcello Giorgi, ricercatore 
dell'Infn, professore di fisica all'Università di Pisa e da lungo tempo 
impegnato nell'esperimento BaBar.
Da  tempo i fisici sanno che per ogni particella esiste una antiparticella, 
identica  quasi in tutto tranne che per alcune caratteristiche che risultano 
opposte.
L'antiparticella dell'elettrone è ad esempio il positrone, detto anche 
antielettrone, dotato di carica elettrica positiva anziché negativa. Negli 
anni  '50 si è tuttavia scoperto che possono esistere anche particelle 
costituite  dall'unione di una particella elementare e dalla sua 
corrispondente  antiparticella. "Il primo caso di questo tipo è stato il 
positronio, costituito  dall'unione di un elettrone e un positrone. Il primo 
charmonio, cioè una  particella formata da un quark charm e da un 
anti-charm, è stato invece scoperto  contemporaneamente a Brookhaven e a 
Slac, entrambe negli Stati Uniti, da Samuel  Ting e Burton Richter, premiati 
con il Nobel nel 1976: la sua esistenza è stata  subito confermata grazie 
all'analisi di dati prodotti in Italia dai Laboratori Nazionali di Frascati 
dell'Infn. Con il tempo ci si è resi conto che i charmoni  costituiscono una 
vera e propria famiglia di particelle, simili ma  caratterizzate ciascuna da 
una diversa massa. Fino ad ora però nessuno era mai  riuscito ad osservare 
Y(4260) perché, oltre ad avere una piccolissima  probabilità di essere 
prodotta negli acceleratori oggi usati dai fisici, è anche  estremamente 
instabile", spiega Mauro Morandin, ricercatore dell'Infn e  responsabile 
nazionale dell'esperimento BaBar.
"Le particelle composte,  formate dall'unione di una particella elementare e 
della sua corrispondente  antiparticella, sono di notevole interesse per la 
fisica. Quark e corrispondenti  anti-quark, infatti, possono trovarsi legati 
fra loro a causa di diversi  meccanismi: capire a fondo questi ultimi è 
fondamentale per comprendere la  natura della cosiddetta forza nucleare 
forte [una delle quattro forze  fondamentali della natura, assieme alla 
forza elettromagnetica, alla forza  debole, responsabile ad esempio dei 
meccanismi di fusione nucleare che avvengono  nelle stelle, e alla forza di 
gravità]. La forza forte è la forza che tiene  legati fra loro i quark di 
diverso tipo che formano neutroni e protoni, oltre ai  neutroni e protoni 
stessi all'interno dei nuclei atomici. Si tratta dunque di  una forza 
importantissima, perché senza di essa sarebbe impossibile concepire 
l'esistenza stessa della materia che costituisce tutto ciò che conosciamo.
Tutti  gli indizi ci fanno supporre che Y(4260) potrà dare indicazioni molti 
interessanti a questo proposito, sia se risulterà essere effettivamente un 
charmonio sia, a maggior ragione, se dovesse rivelarsi un qualcosa di più 
esotico", conclude Marcello Giorgi. L'aspetto più sorprendente di Y(4260) 
tuttavia è il fatto che alcune caratteristiche della sua natura sembrano 
essere  insolite per un charmonio. Ciò ha portato ad ipotizzare che la 
particella possa  essere qualcosa di molto più complesso: una sorta di 
"molecola" formata da particelle chiamate mesoni D oppure uno stato composto 
da quattro quark.
Già a  partire dal 2003, BaBar ha scoperto stati che potrebbero avere questa 
struttura  mai osservata in precedenza, quali la DsJ(2317), la DsJ(2458) e 
la X(3872) ma  non esistono prove definitive di questa interpretazione. 
Verificare queste  possibilità è la sfida che verrà affrontata nel prossimo 
futuro.


Ah,ecco cosa faceva quando andava negli USA ogni ultimo venerdì del
mese....con grande gioia di noi tutti suoi studenti!!^_^
-- 
King FIDDer #63
 "L'uomo ama la vita,che è dolore e angoscia,perchè ama l'angoscia e il
dolore"

 ...
Nel desiderio di mettere enfasi sulla nuova scoperta, questo
comunicato ha dimenticato di ricordare che particelle formate da un
quark e da un antiquark sono note da circa 60 anni: sono i pioni.
In questo caso si tratta dei quark piu' comuni: u e d, ma per es.
quando il pione neutro decade in due fotoni si ha proprio
un'annichilazione.
 
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

 ha scritto nel messaggio 
news:denpc0$2mj$7...@newsreader2.mclink.it...

Non per essere pignolo, ma se prosequivi nella lettura incontravi:
<<<.....L'antiparticella dell'elettrone è ad esempio il positrone, detto 
anche
antielettrone, dotato di carica elettrica positiva anziché negativa. Negli
anni  '50 si è tuttavia scoperto che possono esistere anche particelle
costituite  dall'unione di una particella elementare e dalla sua
corrispondente  antiparticella. "Il primo caso di questo tipo è stato il
positronio, costituito  dall'unione di un elettrone e un positrone. Il primo
charmonio, cioè una  particella formata da un quark charm e da un
anti-charm, è stato invece scoperto  contemporaneamente a Brookhaven e a
Slac, entrambe negli Stati Uniti, da Samuel  Ting e Burton Richter, premiati
con il Nobel nel 1976....>>> 

 
Grazie per la segnalazione ^____^
(il resto qui: 
http://www-public.slac.stanford.edu/babar/
 )
 >A<

 Burton Richter, premiati con il Nobel nel 1976....>>>
Avevo letto tutto, anche se non l'ho citato.
Ed e' proprio quello che non mi e' piaciuto.
Il positronio e' stato scoperto negli anni '50, ma e' una coppia e+e-
tenuta insieme dall'interazione elettromagnetica.
Il pione era stato scoperto prima, anche se alora nessuno sapeva di
quark, e quindi della sua costituzione.
Pero' il pione e' molto piu' vicino al charmonio, appunto in quanto
formato da quark e antiquark tenuti insieme dall'interazione forte.
Da come e' scritta la nota, sembrerebbe che la prima particella
formata da quark e antiquark sia stata trovata nel 1976, mentre dopo
il pione ne sono state trovate parecchie altre, ma naturalmente
formate da quark piu' leggeri.
Ho solo voluto precisare questo, che a un lettore non esperto poteva
facilmente sfuggire.


domanda un po' assurda sul positronio.
Come si impostano le funzioni d'onda se nessuna delle due 
particelle può essere considerata "baricentro" pesante e l'altra 
corpuscolo che ci orbita attorno ? (detto grezzamente)
Altro dubbio ancora più concreto. Se è vero che la densità 
elettronica non è circoscritta ad una traiettoria precisa ma è 
diffusa attorno al nucleo (nell'atomo classico) e anzi si 
annulla teoricamente solo all'infinito e se (questa è una 
ipotesi, ma mi pare legittima per simmetria, diciamo) anche il 
positrone è da trattarsi al pari dell'elettrone, mi chiedo : 
come mai le due funzioni d'onda non si sovrappongono, portando 
all'annichilazione delle due antiparticelle quando interferiscono ?
Detto in altre parole, se si trattasse di particelle poco 
delocalizzate, come quelle pesanti, mi starebbe bene la 
persistenza in spazi tanto vicini, ma siccome sono entrambe 
molto fluttuanti, dovrebbero fare tunnel l'una relativamente 
all'altra e incontrarsi
Se invece si annichilano effettivamente, in che tempi lo fanno ?
ciao e grazie in anticipo
Soviet_Mario


 Se invece si annichilano effettivamente, in che tempi lo fanno ?
La vita media del positronio e' 0.12 ns.
Come vedi, e' lunga rispetto alle frequenze tipiche dello spettro: ci
sono circa 5 ordini di grandezza rispetto alla frequenza 1s-2p.


 sono circa 5 ordini di grandezza rispetto alla frequenza 1s-2p.
cioè la transizione elettronica ?
E perché è significativo questo confronto di ordini di grandezza ?
L'annichilazione avviene soltanto se l'elettrone (o il 
positrone) viene promosso ad uno stato eccitato ? Non basta che 
"si urtino" ?
Se non ti scazzi, cerca di spiegarmi il possibile come a uno 
studente maturando, perché di queste cose tanto ne so, circa.
ciao
Soviet_Mario


 "si urtino" ?
Sul decadimento ho gia' detto.
Perche' e' importante il confronto con le transizioni?
Perche' altrimenti uno potrebbe farsi venire un dubbio: ma se la vita
media del positronio e' cosi' breve, come si fa a vedere delle righe
dello spettro?
Spero di essere stato un po' piu' chiaro. Ma comunque sono a
disposizione.


 disposizione.
Si, mi è stato decisamente utile.
Ciao alla prox
Soviet_Mario


 assegnare a questa particella ?
Non direi.
Pero' sai che mi hai messo in imbarazzo?
Voglio dire: se penso a un positrone di piccola energia (supponiamo 5
eV, per fissare le idee) che si trovi a viaggiare in atmosfera
d'idrogeno, che cosa succedera'?
L'energia e' insufficiente anche semplicemente a eccitare gli atomi
(dimentichiamo che l'idrogeno e' molecolare, altrimenti non ne usciamo
proprio...).
Posso immaginare che si formi uno ione composto da protone, elettrone e
positrone: una specia di H2+, col positrone al posto di un protone.
Se l'orbitale di legane di questo ione ha una buona componente 1s per
la coppia e+e-, come mi aspetto, le cose andranno all'incirca come se
il protone non ci fosse, quanto ad annichilazione.
Pero' non direi che il positrone abbia "strappato" l'elettrone.
Quanto all'elettronegativita', sarei portato a risonderti che sara'
decisamente minore di quella del protone, perche' l'energia di legame
e+e- e' meta' di quella dell'idrogeno.
Mi aspetterei quindi che un positrone sia solo un po' piu'
elettronegativo di uno ione alcalino.


 elettronegativo di uno ione alcalino.
uhm .... :-\
beh .... se questo thread ti scoccia, diciamo che mi sei già 
stato utile. Ma se hai voglia, qualche altra imbeccata è gradita 
(anche perché ogni spiegazione mi fa venire altre domande .... 
non sembrerà, ma in realtà ho cercato di sfrondarle e limitarmi 
alle più scottanti)
Ciao
Soviet


 ma in realtà ho cercato di sfrondarle e limitarmi alle più scottanti)
Ti confesso che ho dovuto andare a ripassare un po' di cose remote, e
anche cercare cose che non avevo mai studiato ;-)
(E speriamo di non aver detto qualche boiata...)
Ma questa e' una delle ragioni per cui mi piace girare per i NG:
tenere in esercizio i neuroni...


 tenere in esercizio i neuroni...
in effetti nel mio piccolo sono mosso da ragioni almeno simili 
(nel senso che tentare di spiegare le cose a persone di 
estrazione eterogenea mi aiuta a calibrare e rendere più 
flessibile il linguaggio che userei spontaneamente, in modo da 
adattarlo in altri contesti, tipo a scuola, o almeno questa è la 
speranza)
ciao
passo e chiudo col neutronio
Soviet_Mario
