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04.09.2020 14:47 Età: 22 days
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Una nuova struttura matematica per le collisioni fra particelle elementari


Le collisioni fra particelle sono gli eventi più elementari che hanno luogo nel nostro Universo, e dalla loro comprensione emergono informazioni determinanti sui costituenti ultimi (o forse primi) della materia e delle interazioni fondamentali che intercorrono fra essi.

Introdotti alla fine degli anni Quaranta del secolo scorso, i Diagrammi di Feynman sono lo strumento computazionale più efficace di cui la Fisica Teorica dispone, per descrivere cosa accade durante le collisioni fra particelle elementari.

Essi rappresentano i vari modi in cui le particelle si trasformano e si mescolano durante le loro interazioni fondamentali, caratterizzate da processi di assorbimento ed emissione di altre particelle. I diagrammi di Feynman costituiscono una visualizzazione grafica di espressioni matematiche, che, per una descrizione dettagliata dei processi di urto fra particelle, non sono affatto semplici da calcolare.

Le tecniche di calcolo per diagrammi di Feynman, sviluppate specialmente per la Fisica delle Particelle, possono essere applicate anche in altri contesti fisici, come dimostra, per esempio, il loro recente utilizzo di successo in Relatività Generale, per descrivere la dinamica di oggetti astrofisici compatti nella fase di coalescenza, prima dell'emissione delle Onde Gravitazionali.

La rivista Quanta Magazine riporta i recenti risultati frutto di una ricerca coordinata da Pierpaolo Mastrolia, e da Sebastian Mizera (Institute of Advanced Studies, Princeton), e che vede coinvolti anche altri ricercatori del DFA, Hjalte Frellesvig (MSCA fellow), Manoj Mandal (INFN FELLINI fellow), Stefano Laporta (STARS-Grant fellow), Federico Gasparotto e Luca Mattiazzi (PhD students), che riguarda l'individuazione di una nuova struttura algebrica che controlla le funzioni matematiche corrispondenti ai diagrammi di Feynman. Ciò è stato possibile grazie all'aver riconosciuto e attribuito alla Teoria delle Intersezioni, sviluppata in un contesto di ricerca prevalentemente matematico-formale, e originariamente costruita indipendentemente dalle sue potenziali applicazioni, un ruolo significativo nella descrizione dei fenomeni fondamentali che avvengono in Natura.

Link:
https://www.quantamagazine.org/new-particle-collision-math-may-offer-quantum-clues-20200820/