[¯|¯] L’universo primordiale e l’era delle transizioni di fase

[¯|¯] L'universo primordiale e l'era delle transizioni di fase

Agosto 10th, 2017 | by Marcello Colozzo |

universo primordiale,era delle transizioni di fase — **Fonte dell'immagine: Link**

Possiamo scrivere la legge che esprime l'andamento della temperatura del fluido cosmologico in epoche primordiali, attraverso la temperatura di Planck T_P=(circa)=1.4×10³²K :

Qui è a_P=a(t_P). A causa dell'evoluzione temporale della temperatura, ci aspettiamo che l'universo subisca una serie di transizioni di fase, a partire dal tempo di Planck t_P=(circa)=10⁴⁴s .

Ricordiamo che una transizione di fase è un processo attraverso il quale un sistema a molte particelle passa da una fase disordinata, che ha un certo grado di simmetria, a una fase ordinata, dotata di un grado minore di simmetria o viceversa. Un tale processo è termodinamicamente descritto attraverso un parametro d'ordine, una variabile termodinamica estensiva identicamente nulla nella fase disordinata. Un classico esempio di transizione di fase è offerto dal ferromagnetismo. Come è noto, in un sistema ferromagnetico un numero macroscopico di spin degli atomi si polarizza spontaneamente (cioè in assenza di un campo magnetico esterno), dando origine a un campo magnetico macroscopico. Però ciò si verifica solo se il sistema è in equilibrio termodinamico a una temperatura T < T_c, essendo T_c una temperatura critica (temperatura di Curie) oltre la quale gli spin si depolarizzano a causa dell'agitazione termica.
(Per essere più specifici, al di sotto della temperatura di Curie, la condizione di «parallelismo» degli spin che dà luogo a una magnetizzazione permanente, è energicamente più vantaggiosa).

Un ferromagnete può essere modellizzato attraverso un sistema di spin localizzati nei siti reticolari, e ogni spin ha un momento magnetico µ₀. All'equilibrio termico, la magnetizzazione (momento magnetico per unità di volume) del sistema è

In questa formula n è la densità del numero di spin, mentre B_loc è il campo magnetico medio visto dal singolo spin, dato da B_loc=λM, essendo λ una costante. Quindi l'equazione precedente si riscrive:

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Tags: era delle transizioni di fase, universo primordiale

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3 Responses to “[¯|¯] L'universo primordiale e l'era delle transizioni di fase”

By stefano on Ago 10, 2017

Sempre molto interessanti i tuoi post. Metto quì una considerazione che potrebbe sembrare OT, ma è basilare.
Riflettendo sull'annichilimento, cioè quando un atomo di antimateria e uno di materia si incontrano e "spariscono" i è venuto in mente che TUTTA LA FISICA NOTA E' DA GETTARE VIA... in quanto basata sulla nota legge: nulla si crea, nulla si distrugge, ma tutto si trasforma... PROPRIO QUANDO PENSAVAMO DI AVERCI CAPITO QUALCOSA... ci accorgiamo che i nostri modelli sono solo MODELLI, ma la realtà e ben più complessa. Quindi è molto probabile che quello che si genera dall'annichilimento sia un qualcosa che ha rilevanti influenze su tutto il resto, ma in un modo che ancora non conosciamo. che ne pensi ?
By Marcello Colozzo on Ago 10, 2017

Innanzitutto, grazie per il commento. Comunque, la tua risposta non è precisamente corretta giacché non stiamo parlando di "atomi di antimateria" (che è qualcosa di molto più complesso) bensì di coppie di particelle-antiparticelle.

Riguardo all'altra affermazione: "nulla si crea, nulla si distrugge, ma tutto si trasforma", per quello che so io, la relazione di indeterminazione tempo-energia ci dice che un processo quantistico che dura un tempo t, ammette violazioni del principio di conservazione dell'energia dell'ordine di E=(circa)=hbar/t, dove hbar è la costante ridotta di Planck. È chiaro che per misurare apprezzabili valori di energia "creata dal nulla", dobbiamo avere intervalli di tempo piccolissimi al limite infinitesimi (comunque maggiori del tempo di Planck).

Concusioni: secondo me non è tutto da buttare. "Semplicemente" (notare le virgolette) il cosiddetto "vuoto" è la spina nel fianco della fisica contemporanea...