costanti fondamentali

costanti fondamentali

Parametri numerici invarianti ricavati sperimentalmente e relativi a processi fisici di varia natura. Dal momento che esse conservano il loro valore nello spazio e nel tempo vengono dette fondamentali (o universali). Le principali costanti fondamentali sono la costante di Avogadro, la costante di Boltzmann, la costante dielettrica e la permeabilità magnetica del vuoto, la carica e la massa dell’elettrone, la costante della gravitazione, la costante di Planck, la massa del protone e la velocità della luce nel vuoto. Jean-Marc Lévy-Leblond ha individuato una classificazione per tali costanti ripartita in tre classi di generalità crescente: (a) costanti che descrivono proprietà di particolari oggetti fisici; (b) costanti che descrivono classi di fenomeni fisici; (c) costanti che descrivono fenomeni generali, applicabili teoricamente a qualsiasi oggetto. In tal modo, è possibile far passare costanti fisiche da una classe all’altra con il progredire della conoscenza. L’importanza delle costanti fondamentali è anzitutto di tipo concreto, in quanto la conoscenza del loro valore con un’incertezza minore possibile consente una descrizione dei fenomeni naturali sempre più accurata. Inoltre, la conoscenza delle costanti fisiche rappresenta un efficace strumento per la validazione dei modelli e delle teorie fisiche proposte dalla comunità scientifica. È pertanto di primaria importanza rilevare in modo più accurato possibile la presenza di errori sistematici nella fase di misurazione sperimentale. Tipicamente, per giungere ai valori definitivi si ricorre a tecniche statistiche in grado di limare le differenze di misura ottenute in varie misurazioni sperimentali. I valori delle costanti universali sono stabiliti in modo autorevole da parte del CODATA (Committee on data for science and technology), comitato interdisciplinare fondato nel 1966 nell’ambito dell’International Council of Science , il quale fornisce raccomandazioni agli enti nazionali. Tale comitato rilascia periodicamente un insieme di valori per le costanti fisiche fondamentali e i relativi fattori di conversione. La prima tabella risale al 1973, la seconda al 1986, la terza al 1998, la quarta al 2002 e l’ultima, tuttora in vigore, al 2006. Alcuni scienziati, seguendo Paul A.M. Dirac, ipotizzano che le costanti non siano in realtà invarianti ma diminuiscano il loro valore con l’età dell’Universo. Sebbene non vi siano esperimenti a suffragio di tale speculazione, a molti sembra ragionevole l’ipotesi che le leggi fisiche e le costanti fondamentali abbiano avuto una loro evoluzione e non siano le stesse in sistemi tra loro lontanissimi nello spazio e nel tempo o inaccessibili alla nostra osservazione. Secondo alcuni scienziati poi il nostro Universo sarebbe quello che è proprio grazie al valore esatto (o lievemente discosto) delle costanti universali. Tale teoria, nota come principio antropico, ritiene l’esistenza delle costanti fondamentali indispensabile affinché qualsiasi fenomeno dell’Universo risulti conoscibile dal proprio interno.

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