transizione elettrodebole

transizione elettrodebole

Transizione prevista dal modello cosmologico del Big Bang, verificatasi 10⁻¹¹ s dopo l’istante iniziale, a una temperatura di 10¹⁵ K, nella quale si ha la differenziazione della forza elettromagnetica da quella debole e la nascita della luce così come la conosciamo oggi. Secondo tale modello, con il Big Bang si diffuse in tutto lo spazio un gas di particelle elementari ad altissima temperatura in rapida espansione. Per descrivere l’evoluzione dell’Universo negli ­istanti successivi si fa ricorso alle teorie sull’unificazione delle forze fondamentali, sviluppate nel contesto della fisica delle particelle elementari. Secondo tale approccio, a partire dal Big Bang, con il progressivo diminuire della temperatura si ha la creazione di sempre nuove particelle elementari e la separazione delle forze fondamentali. Il modello suddivide questo processo in una serie di epoche successive, dapprima brevissime poi sempre più lunghe, dette transizioni di fase (in analogia con la termodinamica): dapprima la transizione della cosiddetta grande unificazione dopo 10⁻³⁵ s, quindi la transizione elettrodebole dopo 10⁻¹¹ s, poi la transizione quark-adroni dopo 10⁻⁶ s (epoca della radiazione), la nucleosintesi primordiale dopo 10 s, la formazione degli atomi dopo 10.000 anni (epoca della materia), la formazione delle galassie dopo un miliardo di anni, e così via fino a giungere a oggi. Terminata l’epoca della grande unificazione dell’interazione forte con quella elettrodebole (che va dal tempo di Planck all’istante 10⁻⁴³ s fino a 10⁻³⁵ s) si ha la transizione di fase che rende il quark molto diverso dal leptone. L’inizio dell’epoca elettrodebole è associata a una fase di espansione accelerata, capace di moltiplicare le dimensioni dell’Universo di un fattore 10³⁰ in una frazione infinitesima di secondo (fase inflazionaria). Dall’istante 10⁻³⁵ s all’istante 10⁻¹¹ s, la forza forte e quella elettrodebole sono differenziate, i quark e i leptoni si comportano come oggetti diversi e il loro decadimento porta a una lieve asimmetria tra materia (prevalente) e antimateria. A questa epoca elettrodebole, di durata temporale breve, corrisponde un grande intervallo di energie, grazie al quale sarebbero potute esistere nuove particelle. Se così fosse si potrebbe anche pensare a una scomposizione di tale periodo secondo ulteriori transizioni di fase.

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