LA CARICA ELETTRICA DEI LEPTONI

Autore: Igino Ferrari

Nel 1998 una analisi delle caratteristiche e delle proprietà di simmetria delle fluttuazioni di vuoto del campo elettromagnetico  con delle considerazioni sull’effetto Casimir classico ha portato, sorprendentemente per noi, a spiegare il valore della costante di accoppiamento dell’interazione eletrromagnetica e quindi della carica elettrica elementare. Le stesse ipotesi hanno permesso anche di prevedere la massa dei leptoni dotati di carica  elettrica. In particolare le ipotesi erano: 1) Le formule valide per l’effetto Casimir macroscopico, come la diminuzione dell’energia dovuta alla ridistribuzione dei modi di oscillazione di punto zero del campo elettromagnetico fra due bordi piani e paralleli, sono valide, almeno in prima approssimazione, anche per bordi costituiti da particelle elementari. 2) Le fluttuazioni di punto zero del campo elettromagnetico sono spazialmente correlate e c’è una relazione fra la distanza fra i bordi e la sezione d’urto dei bordi stessi nell’interazione con i fotoni. 3) La temperatura di Casimir, dello spettro termico indotto nelle fluttuazioni del vuoto dalla presenza di bordi, è correlata con la temperatura di Unruh dello spettro termico indotto da un sistema accelerato o, equivalentemente, da un campo gravitazionale. Dal 1998 ad oggi alcune di queste ipotesi, come la 2), sono state dimostrate sperimentalmente e matematicamente. Per un approfondimento per la parte riguardante la carica elettrica si può vedere il sito www.messedagliavr.it e poi, una volta entrati nel sito, cliccare per il seguente percorso: messedagli@moodle, login ospite, matematica, origine dela carica elettrica elementare. Ora riportiamo, sinteticamente, alcuni risultati ricavabili dalle suddette ipotesi: costante di accoppiamento dell’ interazione elettromagnetica a 73 GeV = 129.6911 mentre il valore sperimentale (soprattutto LEP) è alfa^-1 (73 GeV) = 129.70(5). Inoltre si può ricavare il valore del seguente rapporto indipendentemente dai valori delle masse che figurano in esso: (m(tau)-m(e))/(m(mu)-m(e)) = 16.893(1) mentre il valore sperimentale (2008) del precedente rapporto è = 16.894(2). Inoltre si ottengono le seguenti masse (tra parentesi i valori sperimentali): m(e) = 9.08(4) 10^-31 Kg (9.1093819(7) 10^-31 Kg ), m(mu) = 1.76(18) 10^-28 Kg (1.8853109(16) 10^-28 Kg), m(tau) = 3.22(6) 10^-27 Kg (3.16743(52) 10^-27 Kg).