Unparticles

Le ``unparticles'' rappresentano un nuovo, ipotetico, settore nascosto del Modello Standard delle particelle elementari. La novità consiste nell'idea che questi nuovi oggetti, nell'accoppiarsi alle particelle note, realizzino l' invarianza di scala in maniera diversa dall'usuale.
La proposta originale di H.Georgi, nel 2007, ha immediatamente suscitato un grande interesse nell'ambito della fenomenologia delle particelle elementari, della Cosmologia e dell' Astrofisica.
La maggior parte del lavoro, in questo campo, è basata sulle proprieta` di scala del propagatore delle unparticles, da cui si ricavano segnature caratteristiche per la produzione di unparticles dalle particelle del modello standard.
La descrizione di questi oggetti in teoria quantistica dei campi e` resa difficoltosa dalla presenza di un accoppiamento forte, e dall'invarianza di scala che elimina qualunque massa, o lunghezza caratteristica, definita. Da questo segue, che ci si aspetti che stati di unparticles possano esistere con massa arbitraria. Basandoci su questa osservazione, abbiamo definito il path-integral per le unparticles come media pesata di path-integral standard per oggetti di massa definita. Ottenuta la forma corretta del propagatore, abbiamo usato il path-integral modificato per calcolare il potenziale statico indotto dall'emissione di unparticles scalari, vettoriali Abeliane, vettoriali non-Abeliane, e tensoriali. Nei vari casi si sono costruite delle azioni efficaci, non-locali, per descrivere la dinamica delle un-particles a bassa energia.
Uno dei tanti aspetti interessanti delle unparticles, e` che ammettono un' interpretazione formale come teorie di Kaluza-Klein con uno spettro di massa continuo, ovvero con un numero di extra-dimensioni spaziali non intero. Tale numero e` determinato dalla dimensione di scala $d_U$ del particolare tipo di unparticle.
In questo contesto, abbiamo osservato che per $d_U=1/2$ il corrispondente potenziale statico ha un andamento lineare con la distanza, caratteristico per un potenziale di confinamento.
In maniera simile, abbiamo calcolato le correzioni alla metrica di Schwarzschild dovuta all'emissione di ``ungravitons'', e studiato le proprietà del corrispondente tipo di buco nero.
In un contesto di tipo quanto-gravitazionale, abbiamo introdotto il concetto di ``unspectral dimension'' come dimensionale spettrale dello spaziotempo misurata da una ``sonda'' di unparticles e studiato le diverse ``fasi'' dello spaziotempo a piccole distanze. Nella fase semi-classica la dimensione spettrale risulta ricevere un nuovo contributo dalla dimensione di scala $d_U$ della sonda. Quando $d_U=1$ esiste una fase Planckiana , dove la dimensione (spettrale) dello spaziotempo si riduce a $2$, come previsto da certi modelli di gravità quantistica. Inoltre, esiste una fase Trans-Planckiana , accessibile solo alle unparticles, e non alla materia ordianaria, in cui lo spaziotempo, come generalmente lo si intende, perde completamente di significato dissolvendosi in una sorta di `` vapore '', fino a disintegrarsi completamente per $d_U\to 1$.