infografiche 38 [costanti]
Sezione longitudinale di un LED rosso. Lo zoom a destra mostra il dettaglio della giunzione dei due sottili strati di materiale semiconduttore con densità di carica positiva e negativa.
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Esempio di aumento di entropia. Inizialmente le api sono vincolate a stare tutte in un settore dell’alveare (configurazione a bassa entropia). Se togliamo il vincolo, possono muoversi liberamente in tutto lo spazio disponibile e con alta probabilità lo occuperanno in modo uniforme, aumentando l’entropia. Il corrispettivo termodinamico di questo esempio è l’espansione libera di un gas perfetto.
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Il cubo delle teorie: ad ogni vertice del cubo è associata la teoria che corrisponde al valore delle costanti fondamentali indicate dagli assi.
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Running (variazione) delle costanti di accoppiamento elettromagnetica, debole e forte con l’energia: a energie dell’ordine di 1016 GeV (l’energia di grande unificazione) ci si aspetta che convergano verso un valore comune.
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Le costanti fondamentali trattate in questo numero, insieme agli altri parametri del modello standard, contribuiscono a “costruire” le predizioni teoriche da confrontare con le misure sperimentali.
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Spettro di emissione del corpo nero. L’intensità della radiazione emessa dal corpo mostra un andamento prima crescente e poi decrescente al variare della lunghezza d’onda. La teoria classica, in totale disaccordo con le osservazioni, prediceva un andamento che continuava a crescere al diminuire della lunghezza d’onda (catastrofe ultravioletta). La teoria di Planck (curve continue) spiega invece perfettamente quanto misurato. Le curve sono mostrate per varie temperature del corpo nero.
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Raffigurazione dell’esperimento che Galileo ideò per misurare la velocità della luce.
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Modelli di espansione dell’universo, che mostrano l’aumento della distanza tra due punti al passare del tempo, a partire dall’istante del Big Bang. Se l’universo contiene una quantità sufficiente di materia, a una prima fase di espansione segue un collasso che si conclude con il Big Crunch, in cui la densità torna a essere infinita come all’istante del Big Bang. Se invece la quantità di materia è inferiore, l’universo continua a espandersi per sempre, seppur in modo sempre più lento (espansione decelerata). Se invece è presente la costante cosmologica, l’universo continua a espandersi per sempre e a un certo punto la costante cosmologica prende il sopravvento e determina un’espansione sempre più rapida (espansione accelerata).
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