Menu principale

La massa dell universo

Aperto da Essere Immortale, 03 Ottobre 2017, 18:56:31 PM

Discussione precedente - Discussione successiva

Essere Immortale

Ma la massa dell universo è rimasta/rimmarra costante o è variata/ varierà rispetto a quella attuale?

doxa

Il tuo nick ti presenta come "essere immortale", un deo o un semidio in confidenza con Dio, l'onnipotente, onnisciente ed onnipresente, perciò la risposta dovresti chiederla al tuo "socio" e non a noi "esseri mortali".  :)

Apeiron

Alla fine rispondo anche se questa risposta a mio giudizio può essere facilmente fraintesa, visto che servirebbe una trattazione matematica. Anche perchè non mi pare che ci sia un vero accordo nella comunità scientifica e fra poco spiego il perchè.

La conservazione della massa a riposo (a la Lavoisier)è già saltata ai tempi della Relatività Ristretta. Quindi NO, la massa (a riposo) non si conserva.
L'energia (o "massa-energia") invece si conserva ogni qualvolta che il sistema rispetta la simmetria delle traslazioni temporali (https://en.wikipedia.org/wiki/Noether%27s_theorem - il Teorema di Emmy Noether, quello che secondo me è il più bel teorema della Fisica Matematica). Ora le osservazioni cosmologiche ci suggeriscono che l'universo è in espansione, quindi per questo motivo la simmetria sopra citata potrebbe non essere più vera a livello cosmologico - il che significa che l'energia totale dell'universo potrebbe non essere conservata a livello cosmologico.
Tuttavia il concetto di "energia" in Relatività Generale è piuttosto fumoso, visto che si può associare un'energia al campo gravitazionale stesso. In tal casol'energia si conserva. In ogni caso vorrei far notare che la definizione di "energia" è sorprendentemente convenzionale: solamente "allargandola" nella Relatività Generale si ha sempre la conservazione dell'energia. Altrimenti si potrebbe non avere.


In ogni caso: suggerisco (non impongo, non pretendo, ma suggerisco  ;D ) di aprire un "argomento" intitolato "curiosità scientifiche" o qualcosa di simile, dimodoché non apriamo un argomento ogni volta  ;) - se posso rispondo.
"[C]hi non pensa di trovarsi nell'indigenza non può desiderare quello di cui non pensa di aver bisogno" (Diotima - Simposio, Platone)

viator

Salve. Scusate la mia ignoranza. Cosa significa universo? L'insieme di tutta la materia e l'energia esistenti? Se sì, troverei che la quantità di materia esistente può variare (e di sicuro varia continuamente) solo in funzione della sua trasformazione da- o in- corrispondenti quantità di energia. Cosa sarebbe la simmetria delle traslazioni temporali ?

Infine, a livello puramente lessicale, conosco l'esistenza del termine "cronotopo" per individuare la dimensione nella quale si svolgono le relazioni tra il tempo e lo spazio, ma mi sembra non esista - oppure io ignoro - un analogo termine per la coppia materia-energia.

Grazie per la soddisfazione delle mie piccole curiosità.[/b]
Esiste una sola certezza : non esiste alcuna certezza.

Apeiron

Ecco non sono domande molto facili da rispondere  ;D
Ci provo.
Risposta alla prima: in fisica si parla di "sistema universo" ogniqualvolta si parla di un sistema isolato (ossia che non interagisce con l'esterno) che contiene tutti i componenti del sistema che stiamo studiando. Si postula che noi viviamo in "qualcosa" di isolato che contiene tutte le "cose". "Ovviamente" questo potrebbe essere infinito.
Risposta alla quarta: La simmetria rispetto a traslazioni temporali significa grossomodo (appunto grossomodo) questo: se la "forma" e/o la "dimensione" dell'universo sono variate nel tempo. Siccome sappiamo che l'universo è in espansione (lo si vede dal fatto che le galassie sono in allontnamento relativo tra loro), quindi la simmetria di traslazione temporale è rotta. Questo porta alla possibilità di rompere la conservazione dell'energia, ossia del valore TOTALE di energia contenuta nell'universo in tutte le sue forme (particelle, luce, quarks...). Quindi la quantità totale di energia varierebbe.

Lo spazio-tempo è definito "cronotopo" perchè "spazio" e "tempo" matematicamente vengono trattati come due "parti" di un unico "ente", il cronotopo o spaziotempo. Nello spazio-tempo ci sono 4 dimensioni, una temporale e tre spaziali. per l'energia... (quello che segue è un tentativo di spiegare un concetto abbastanza difficile. Portate pazienza se non è chiaro)
Nella relatività la massa (a riposo) è vista come una grandezza proporzionale ad un certo tipo di forma di energia. Nel caso dell'energia si può utilizzare la quantità di moto (o "momento"). Per certi versi lo spazio dei quadrimomenti (lo spazio quadridimensionale formato da energia e le tre componenti della quantità di moto - una per ogni direzione (e dimensione) spaziale) puoi pensarlo come l'analogo del cronotopo. Nella pratica l'analogo che cerchi forse sarebbe questo "spazio dei quadrimomenti" ma è un concetto piuttosto avanzato che comunemente non si sente.
"[C]hi non pensa di trovarsi nell'indigenza non può desiderare quello di cui non pensa di aver bisogno" (Diotima - Simposio, Platone)

Essere Immortale

Allora da come ho capito:
In cosmologia la massa risulta costante solo se avessimo un universo statico? In tal caso Ma perché? 
(Attenzione: io parlo di massa come quantità assoluta e non densità di massa); la quantita di massa che si è creata in principio è variata a livello cosmologico?

In relatività,  invece, si può parlare di conversione massa-energia (come giustamente tu dicevi nel caso della quantità di moto, oppure un corpo che viene accelerato da una sorgente massiva, ecc)....Ma ad esempio la gran parte della massa di una stella rilascia fotoni e neutroni (radiazioni), quindi la massa diminuisce.....Ma questo che legame può avere con la cosmologia? È solo una visione locale? Nel complesso tende tutto alla radiazione? 

Penso di avere posto un bel quesito su cui ragionare ma forse sono io che ho le idee confuse......

Ps: secondo me vale la pena aprire un topic per ogni argomento anche perché ogni domanda può portare a infiniti mondi diversi e non basterebbe un solo topic per spiegare tutto...oltre tutto ogni argomento sarebbe più facile da trovare

Apeiron

ESSERE IMMORTALE
Ps: secondo me vale la pena aprire un topic per ogni argomento anche perché ogni domanda può portare a infiniti mondi diversi e non basterebbe un solo topic per spiegare tutto...oltre tutto ogni argomento sarebbe più facile da trovare
APEIRON
Sì chiaro. Non è sbagliato anche questo, anzi è un ottimo punto di vista  ;) mi ero dimenticato di aggiungere "in my humble opinion"  ;D ovviamente rispetto la tua opinione. Fai come preferisci!



Per quanto riguarda le tue domande. Cerco di rispondere una ad una

In cosmologia la massa risulta costante solo se avessimo un universo statico? In tal caso Ma perché? 
(Attenzione: io parlo di massa come quantità assoluta e non densità di massa); la quantita di massa che si è creata in principio è variata a livello cosmologico?

Il teorema di Noether che ho citato parla della quantità globale (o totale) di energia (o di massa-energia ;) ). Se la geometria dell'universo restasse invariata nel tempo allora si avrebbe la conservazione dell'energia. Ma in questo caso NO (a meno che non si associ energia al campo gravitazionale. Ma farlo crea problemi in quanto il campo gravitazione è la curvatura dello spazio-tempo e quindi definirne una densità è alquanto problematico  ;D ). Pensa ad esempio al "redshift": il fotone che si "allunga" (ossia aumenta la sua lunghezza d'onda) perde energia. Quindi se l'universo si ingrandisce... Ok comunque fai conto che la cosmologia è la scienza in cui il laboratorio è "tutto l'universo" il che già è un concetto alquanto problematico (ergo sono scettico anche io su alcune mie informazioni  ;) ).


In relatività,  invece, si può parlare di conversione massa-energia (come giustamente tu dicevi nel caso della quantità di moto, oppure un corpo che viene accelerato da una sorgente massiva, ecc)....Ma ad esempio la gran parte della massa di una stella rilascia fotoni e neutroni (radiazioni), quindi la massa diminuisce.....Ma questo che legame può avere con la cosmologia? È solo una visione locale? Nel complesso tende tutto alla radiazione?
La cosmologia moderna si fonda sulla relatività generale, ossia si impone all'intero universo di rispettare una certa geometria e se ne prevedono le conseguenze. Sull'altra domanda ti risponderò quando avrò più tempo perchè la risposta è molto complessa e si devono prendere molti punti di vista (ma in genere la componente dominante dell'universo sarà per i modelli attuali l'energia oscura).
Per iniziare puoi vedere https://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_the_far_future.


Penso di avere posto un bel quesito su cui ragionare ma forse sono io che ho le idee confuse......
Hai posto certamente un bel quesito. E credo che anche i più grandi cosmologi abbiano le idee alquanto confuse  ;)  non è certo un difetto!
"[C]hi non pensa di trovarsi nell'indigenza non può desiderare quello di cui non pensa di aver bisogno" (Diotima - Simposio, Platone)

Il_Dubbio

Ciao :)

Io proverò (come sempre farò con i post avvenire) a rispondere alle domanda per come sono riuscito a metabolizzare io le risposte. Per questo chiaramente la mie trattazione non saranno tecnico/scientifica. Vedo però che almeno un tecnico è presente (Apeiron) il che mi rende felice cosi potrò anche confrontare le mie metablizzazioni e verificare quanto siano giuste o giustificate, oppure sbagliate o ingiustificate.

Ritorniamo alla massa. In modo succinto (riferendomi alla mia metabilzzazione) Einstein butta sul tavolo questa equazione E=mc2

In questa equazione ci sono tre elementi E (energia) m (massa) e c (la velocità della luce)

Cancelliamo c e lo sostituiamo con "p" che in relatività è il momento di un corpo (praticamente la velocità del corpo rispetto a c).

Vediamo cosa succede.
la prima) p è zero p=0 cosa vuol dire? Che il corpo è a risposo. Se il corpo è a riposo massa ed energia si equivalgono
la seconda) p=c ovvero il corpo corre alla velocità della luce. In questo caso è m=0 e l'energia è completamente determinata da p

ci sono stati intermedi dove p è piccolo, e quindi energia e massa sono grandi (è il caso dei nostri movimenti della vita di tutti i giorni) oppure casi in cui m è piccolo e sono grandi p ed E (un esempio sono le particelle che vengono accelerate per gli esperimenti).

Una curiosità. Non mi pare si possa avere altre l'alternativa (che pure potrebbero venire in mente) per esempio dove è l'energia ad essere zero ed m e p equivalenti. Quindi l'energia non può essere distrutta, può solo essere trasferita alla massa e al contempo alle velocità, purchè il momento p sia inferiore a c

Altra curiosità: a nessuno venga in mente di tirare fuori il fotone :D , perche la trattazione sarà completamente differente infatti la sua energia non è dovuta alla sua massa (perche non ne ha) e nemmeno a p perche questa è sempre equivalente a c. In quel caso la relazione non è piu quella di Einstein; bisognerà tirare fuori la sua  frequenza e l'h, insomma siamo nell'ambito della meccanica quantistica. Ma quella è un'altra storia. 
Spero di non aver creato confusione. :)

Il_Dubbio

Citazione di: Il_Dubbio il 13 Ottobre 2017, 19:23:02 PM

la seconda) p=c ovvero il corpo corre alla velocità della luce. In questo caso è m=0 e l'energia è completamente determinata da p



Stavo dimenticando di dire che anche questa seconda relazione è impossibile. Un corpo dotato di massa non può avere il suo momento p esattamente in c.
Valgono però tutti gli stati intermedi. Cioè per accelerare un corpo dotato di massa, che per sua natura oppone una resistenza, bisogna imprimergli energia. Per farlo accelerare esattamente a c bisognerebbe trasferirgli una energia infinita. Cosa impossibile.
Però un corpo che ha massa piccola recupera molta piu massa sotto forma di energia che è servita per accelerarla. Proprio questa caratteristica viene sfruttata negli acceleratori di particelle. Vengono fatti scontrare particelle che a riposo avrebbero una massa piccola. Siccome, mentre sono accelerate, hanno molta energia, dopo lo scontro si formano particelle piu massive di quelle originarie.

Ora per rispondere alla domanda in modo piu diretto. Ma la massa dell'universo si conserverà? Secondo me no. Quella massa potrebbe trasformarsi tutta in energia. Questa energia potrebbe non essere piu potenzialmente sfruttata (dall'universo) per creare altre particelle massive. L'universo quindi pian piano si spegne, o muore. Ma l'energia si conserva, almeno se consideriamo l'universo come un sistema isolato.

Apeiron

Caro Il_Dubbio stai confondendo, credo, i concetti di "massa" in senso generico e "massa" nel senso della "massa a riposo" (quella che in genere viene indicata con "m"). Visto che per farmi capire ritengo che sia paradossalmente più breve la via "matematica", provo ad usare le formule (anche se non rispondo direttamente alle tue domande, ritengo che se ti è chiara questa risposta siamo a buon punto).

In relatività l'energia e il momento lineare (o quantità di moto) sono descritti da un vettore a quattro compomenti, P che è definito in questo modo:
P=(E/c,p1,p2,p3) dove "E" è l'energia, c la velocità della luce, mentre p1, p2, p3 sono le componenti della quantità di moto. Se "contrai" questo vettore con se stesso ottieni la relazione: (E^1/c^2) -[(p1)^2+(p2)^2 +(p3)^2]=m^2*c^2 dove con "m" indico la massa a riposo. Ora: si hanno due casi fisici.
Primo m=0, ossia particelle "senza massa (a riposo)": si ha E=c*p con p=sqrt[(p1)^2+(p2)^2 +(p3)^2] (sqrt= prendo la radice quadrata), che è il modulo della quantità di moto. Ora la particella senza massa a riposo non può essere in quiete perchè altrimenti E=0!
Viceversa con m diverso da zero si ha E=sqrt[m^2*c^4+p^2*c^2]. Ora se p=0 (particella in quiete in un particolare riferimento) abbiamo E=m*c^2. La cosa interessante è che la massa a riposo è invariante per ogni sistema di riferimento (ossia non cambia passando da un riferimento ad un altro), ossia la massa a riposo del fotone è sempre zero mentre la massa a riposo del mattone da un chilo è sempre la stessa. Ma...

Il problema è che affinché ad esempio una bilancia misuri la massa a riposo, essa deve essere in quiete (ossia solidale) all'oggetto di cui voglio misurare la massa. Altrimenti se "accelero" contro la bilancia, la mia massa aumenta. Motivo per cui in realtà è ben più facile da misurare l'energia rispetto alla "massa a riposo" e nella storia qualcuno ha ridefinito il concetto di massa in modo che anche per i fotoni e le particelle non solidali al mio riferimento ottengo E=m*c^2 (o m=E/c^2). Concordo che ciò crea solo confusione e che in realtà è molto più comodo utilizzare il termine "massa"  solo come l'invariante "massa a riposo", rispetto al caso in cui diventa quasi un sinonimo di "energia" (anche perchè fin dai tempi della meccanica classica la massa era un invariante, a differenza dell'energia - solo che adesso sappiamo che anche le particelle elementari non sono indistruttibili e quindi la massa a riposo non si conserva, a differenza di quanto detto da Lavoisier, per esempio)  ;)



Ad ogni modo le cose davvero conservate nella fisica tendono a diventare sempre più "astratte", inferiori in numero, e lontane dal senso comune.


Spero di non aver creato confusione.
"[C]hi non pensa di trovarsi nell'indigenza non può desiderare quello di cui non pensa di aver bisogno" (Diotima - Simposio, Platone)

Il_Dubbio

Ciao Apeiron :)

sicuramente la mia trattazione matematica fa "leggermente" schifo  ;D



Bisogna avere anche fortuna nel farsi la domanda giusta. Ad esempio l'amico si è chiesto se la massa rimarrà costante o è variata ecc.
Ma la domanda che mi sarei fatto io sarebbe stata: ma scusate questa massa dov'è?
Io mi stavo rispondendo: la massa può essere intrinseca (quindi esiste anche se la particella è in quiete) o acquisita tramite la quantità di moto impressa alla particella per accelerarla. Questa massa però si manifesta come energia, che è stata trasferita alla particella per produrre la sua eccelerazione.

Ora partiamo se vuoi da qui. Se ciò che ho detto (nella risposta alla mia domanda) è sbagliato allora te ne sarò grato se mi dici cosa c'è di errato.


Per quanto ho detto invece sopra.
Il mio intento era quello di tramurare l'equazione famosa di Einstein in una relazione dove si potesse evidenziare (sempre che sia giustificato in ogni caso) il rapporto tra l'energia e la massa con la quantità di moto. Questa "quantità" di moto doveva (nelle mie intenzioni) rappresentare una forza che sposta la particella dalla sua posizione di quiete. Ora non credo si debba pensare che il significato di  "essere in quiete" vuol dire che sta fermo/immobile. Magari e in moto rettilineo uniforme. Ma per spostare un corpo dalla sua posizione di quiete, devo impremergli energia. Questa energia va ad aumentare (credo in modo proporzionale e potenziale) la massa di quel corpo. Per cui più il corpo è veloce piu acquista massa. Ora l'attenzione va sull'ultimo mio intervento. Per accelerare un corpo dotato di massa intrinseca fino a c ci vorrebbe una energia infinita. Se avessimo a disposizione (ipotesi inverosimile) energia infinita, tutta la massa (suppongo anche quella intrinseca) andrebbe a favore della sua quantità di modo. Quindi la sua massa sarebbe contenuta tutta nell'energia e nella sua quantità di moto. Per cui se m=0 dopo essere stata accelerata dal suo stato di quiete e avendo massa intrinseca vuol dire che ora deve avere energia infinita e velocità c. oppure non esiste (come presumo sia piu verosimile).

Una cosa che però  non hai letto forse con attenzione è il fatto che io non ho voluto parlare di fotoni... i fotoni non hanno massa e la loro energia non è dovuta alla quantità di moto visto che vanno sempre alla velocità della luce. Quindi per i fotoni non dovrebbe valere quella formula. Per questo il fotone anche se va a c e non massa non vuol dire che abbia energia infinita visto che la sua energia dipende da un'altra proprietà.
Però proprio i fotoni potrebbero essere la risposta alla domanda dell'amico. Dove potrebbe andare a finire tutta la massa di tutte le particelle massive? Potrebbe in definitiva essere trasferita interamente ai fotoni. Ma l'energia conservata da questi futuri fotoni dovrebbe (suppongo) essere comunque rappresentata come la somma di tutte le energie del passato universo massivo. Per cui secondo la mia modesta ricostruzione se l'energia non si distrugge, la massa si..

Apeiron

sicuramente la mia trattazione matematica fa "leggermente" schifo 
Nessun problema  ;) anzi almeno vedo se so spiegare o no  :D

Il problema della divulgazione scientifica è ahimé l'equivoco, ossia l'usare la stessa parola per significati diversi. Su questo ovviamente non hai alcuna colpa, Il_Dubbio  ;) tuttavia relatività e meccanica quantistica non sono intuitive e quindi il rischio di inciampare in equivoci è molto alto. Quando ho scritto l('antipatic)a risposta con le formule era proprio per evidenziare dove partiva l'equivoco (fai conto che Wittgenstein diceva che la maggior parte dei problemi filosofici nasce dalla confusione concettuale, quindi permettimi di analizzare le domande per vedere se all'attuale stato della conoscenza sono ammissibili o no, oppure se non sono chiare - ossia si usa un linguaggio non convenzionale). Credo di esserci riuscito.

Cancelliamo c e lo sostituiamo con "p" che in relatività è il momento di un corpo (praticamente la velocità del corpo rispetto a c).
No, la quantità di moto non significa quanto hai scritto. La quantità di moto classica è "m*v", ossia massa per velocità. In relatività ristretta diventa p=m*v*gamma, dove gamma è un fattore che per v=c va all'infinito. Ergo quanto tu dici è vero solo in meccanica classica. MA...

p è zero p=0 cosa vuol dire? Che il corpo è a risposo. Se il corpo è a riposo massa ed energia si equivalgono
la seconda) p=c ovvero il corpo corre alla velocità della luce. In questo caso è m=0 e l'energia è completamente determinata da p


ci sono stati intermedi dove p è piccolo, e quindi energia e massa sono grandi (è il caso dei nostri movimenti della vita di tutti i giorni) oppure casi in cui m è piccolo e sono grandi p ed E (un esempio sono le particelle che vengono accelerate per gli esperimenti).

p=0, significa che la particella massiva nel sistema di riferimento utilizzata è a riposo. Nel caso della particella non massiva, si ha che E=p*c, quindi un fantomatico fotone (ad esempio) di quantità di moto nulla avrebbe energia identicamente nulla, ossia non esiste. Quindi qui anche se parti da un presupposto corretto, hai ragione  ;)  MA


Una curiosità. Non mi pare si possa avere altre l'alternativa (che pure potrebbero venire in mente) per esempio dove è l'energia ad essere zero ed m e p equivalenti. Quindi l'energia non può essere distrutta, può solo essere trasferita alla massa e al contempo alle velocità, purchè il momento p sia inferiore a c


Il tuo dubbio nasce dal fraintendimento iniziale sommato ad un errore ulteriore. La formula di Einstein non è strettamente parlando E=m*c^2, con m la massa (a riposo= misurata quando il corpo è in quiete) bensì E^2=m^2*c^4+p^2*c^2. Quindi se E=0, m=p=0! Il problema è che quantità di moto ed energia sono strettamente connessi. Anzi in relatività sono aspetti della stessa entità, il quadrimomento, P, che avevo scritto nel mio messaggio precedente. Il resto OK.



Altra curiosità: a nessuno venga in mente di tirare fuori il fotone , perche la trattazione sarà completamente differente infatti la sua energia non è dovuta alla sua massa (perche non ne ha) e nemmeno a p perche questa è sempre equivalente a c. In quel caso la relazione non è piu quella di Einstein; bisognerà tirare fuori la sua  frequenza e l'h, insomma siamo nell'ambito della meccanica quantistica. Ma quella è un'altra storia. 


Puoi anche fare una trattazione non-quantistica del fotone, come una particella non-massiva. Non-massiva, quindi se vuoi è "puro movimento"  ;D

.


Io mi stavo rispondendo: la massa può essere intrinseca (quindi esiste anche se la particella è in quiete) o acquisita tramite la quantità di moto impressa alla particella per accelerarla. Questa massa però si manifesta come energia, che è stata trasferita alla particella per produrre la sua eccelerazione.


Risposta diciamo giusta però col termine "massa" si intende solitamente la massa intrinseca, o massa a riposo. Però volendo puoi definire la massa come E/c^2 ma quasi nessuno lo fa. Crea troppe confusioni.


Questa "quantità" di moto doveva (nelle mie intenzioni) rappresentare una forza che sposta la particella dalla sua posizione di quiete.


NO... leggi sopra  ;)




Quindi la sua massa sarebbe contenuta tutta nell'energia e nella sua quantità di moto. Per cui se m=0 dopo essere stata accelerata dal suo stato di quiete e avendo massa intrinseca vuol dire che ora deve avere energia infinita e velocità c. oppure non esiste (come presumo sia piu verosimile).



L'energia non può essere "infinita" perchè "infinito" non è nemmeno strettamente parlando un concetto fisico (te ne accorgi dal fatto che è un passaggio al limite... ;)  motivo per cui i fisici NON vogliono gli infiniti. Motivo per cui mi viene da rabbrividire all'idea che i buchi neri abbiano densità infinita ;) ma alcuni fisici sono meno "cattivi" su questa cosa). Ad ogni modo nella fisica c'è un bellissimo risultato, se vogliamo chiamarlo così, che asserisce che la massa a riposo è invariante SEMPRE finché la particella esiste, diciamo che è un tratto che costituisce la sua entità. Se tu fornisci 1000000000000000000000000000000000000 Joule ad un elettrone o se ne fornici 0,00000000000000000000001 alla fine la massa rimane identica. Siccome non è disponibile un'energia infinita allora diciamo che la risposta è "non esiste".


Ad ogni modo vorrei farti riflettere sul quadrimomento. Si ha che la contrazione di P con sé stesso è m^2*c^2, con m la massa a riposo. Ergo se m=0 si ha una differenza non solo quantitativa ma qualitativa che a mio giudizio da alcuni spunti di riflessione fantastici.




Una cosa che però  non hai letto forse con attenzione è il fatto che io non ho voluto parlare di fotoni... i fotoni non hanno massa e la loro energia non è dovuta alla quantità di moto visto che vanno sempre alla velocità della luce. Quindi per i fotoni non dovrebbe valere quella formula. Per questo il fotone anche se va a c e non massa non vuol dire che abbia energia infinita visto che la sua energia dipende da un'altra proprietà.
Però proprio i fotoni potrebbero essere la risposta alla domanda dell'amico. Dove potrebbe andare a finire tutta la massa di tutte le particelle massive? Potrebbe in definitiva essere trasferita interamente ai fotoni. Ma l'energia conservata da questi futuri fotoni dovrebbe (suppongo) essere comunque rappresentata come la somma di tutte le energie del passato universo massivo. Per cui secondo la mia modesta ricostruzione se l'energia non si distrugge, la massa si..


No ho fatto attenzione  ;D i fotoni non hanno massa quindi per p non vale più p=m*v*gamma! l'unica cosa che vale è E=p*c, ossia p=0 significa E=0!



Come ho già spiegato la massa a riposo non si conserva già senza considerare la cosmologia. "Banalmente" la conservazione della massa è violata in ogni esperimento di LHC, visto che si creano e distruggono in continuazione particelle massive (e non). Tuttavia mentre nella relatività ristretta l'energia si conserva SEMPRE, ciò non è più vero nella relatività generale. Nel caso dell'universo in espansione, la conservazione dell'energia non è garantita (per fare un esempio ho usato il fotone, il quale anche se non lo distruggi puoi aumentargli o diminuirgli l'energia, "giocando" con la frequenza - redshift gravitazionale  ;) ). Ad ogni modo se definisci l'energia in modo diverso (come vedi è tutto convenzionale  ;) , l'importante è essere chiari  :) ), ossia dando energia al campo gravitazionale allora l'energia si conserva. Io però sono contrario a fare questa cosa e questo articolo http://www.preposterousuniverse.com/blog/2010/02/22/energy-is-not-conserved/ lo spiega bene  ;)  (è in inglese, se vuoi te lo traduco quando ho tempo  :) )
"[C]hi non pensa di trovarsi nell'indigenza non può desiderare quello di cui non pensa di aver bisogno" (Diotima - Simposio, Platone)

Il_Dubbio

Caro Aperiron ho una certa difficoltà a trovare il bandolo della matassa  ;D 

La colpa è mia perchè ho introdotto forse un certo tipo di ragionamento commettendo diversi errori e magari evitando passaggi che per uno competente può diventare fastidioso.

Ti mando privatamente l'articolo dal quale ho preso quel certo tipo di ragionamento che ho introdotto e per quanto mi riguarda dovrò fare attenzione la prossima volta a non saltare passaggi fondamentali (sempre che appunto io riesca trovarli, e non è detto  ;D ) in modo che ci sia meno possibilità di fraintendimenti.
Gli errori invece quelli è impossibile evitarli. La colpa è dovuta al fatto che mentre fraintendersi vuol dire piu o meno dire la stessa cosa con termini differenti, l'errore invece grava sul fatto che si dica qualcosa di sbagliato a prescindere da come lo si dice.
E ed io non so a questo punto quali siano i frantendimenti o gli errori veri e propri.

Posso a mia difesa dire che ho tentato di rendere intuitivo il concetto di massa in modo "diverso" dal solito, ma bisogna vedere se ci sono riuscito. Per farlo bisognava cambiare un po' la formula di Einstein (ma dopo che avrai letto l'articolo probabilmente non darai tutta la colpa a me  ;D ..la mia colpa è sostanzialmente aver riportare male un certo tentativo di rendere piu digeribile il concetto chiuso nella formula E=mc2.)
Alla fine mi sembra però che ci sia (tra quello che hai detto tu e quello che ho detto io) solo una diversità sostanziale ovvero sulla questione della conservazione dell'energia. Mi sembra però che ci troviamo in sintonia con il fatto che la massa invece "evapori" come la neve si scioglie al sole.
Non entro invece nel merito della dimostrazione di perdita di energia -* fotone, il quale anche se non lo distruggi puoi aumentargli o diminuirgli l'energia, "giocando" con la frequenza - redshift gravitazionale - in quanto non ne sono a conoscenza. In una certa maniera si, io ero convinto che il campo gravitazionale fosse una diversa manifestazione dell'energia. Ma bene bene non saprei spiegare il motivo. Anzi trovo parecchie difficoltà. Diciamo che se dovessi tentare di spiegarmelo incomincerei con il dire questo:, una grande massa crea un forte campo gravitazionale. Lo spazio/tempo si incurva.  Il fotone che si trova nei pressi segue la linea curva del campo (non va  dritto). Se un giorno fossero solo fotoni a viaggiare nel vuoto cosa succederebbe al campo gravitazionale? Evaporerebbe come evapora la massa? Io suppongo di no...bho non saprei. Dopo tutto lo spazio/tempo (che poi è o non è sinonimo di campo gravitazionale? questo potrebbe essere l'ennesimo fraintendimento o la causa di un errore grave) non è solo la scena ma è anch'essa partecipe di quello che avviene. Per cui se nulla succede e i fotoni girano a vuoto (nel vuoto) se  perdono la loro energia questa la trasferiscono all'altro protagonista dell'opera, ovvero al campo gravitazionale. E infatti, come si prevede, se i fotoni non schizzano troppo velocemente gli uni dagli altri, un giorno potrebbero essere attratti dalla forza grazitazionale che nel frattempo si è stesa a tal punto da diventare una molla, l'ipotesi del Big Crunch.
ben inteso, è solo la mia personale ricostruzione.


Apeiron

***CORREZIONE***

p è zero p=0 cosa vuol dire? Che il corpo è a risposo. Se il corpo è a riposo massa ed energia si equivalgono
la seconda) p=c ovvero il corpo corre alla velocità della luce. In questo caso è m=0 e l'energia è completamente determinata da p


ci sono stati intermedi dove p è piccolo, e quindi energia e massa sono grandi (è il caso dei nostri movimenti della vita di tutti i giorni) oppure casi in cui m è piccolo e sono grandi p ed E (un esempio sono le particelle che vengono accelerate per gli esperimenti).

p=0, significa che la particella massiva nel sistema di riferimento utilizzata è a riposo. Nel caso della particella non massiva, si ha che E=p*c, quindi un fantomatico fotone (ad esempio) di quantità di moto nulla avrebbe energia identicamente nulla, ossia non esiste. Quindi qui anche se parti da un presupposto non corretto, hai ragione    MA

***FINE CORREZIONE***

Aggiunto questo "non"...

TI chiedo perdono ma devi darmi un po' di tempo per rispondere alle tue domande e leggere l'articolo di riferimento... vorrei cercare di spiegarti al meglio le cose.

ma dopo che avrai letto l'articolo probabilmente non darai tutta la colpa a me  


Tranquillo non ti ho dato alcuna colpa, anzi.

A me piace insegnare... ma essere capaci di insegnare richiede due cose: sapere quello che si dice (ammettendo le eventuali lacune - "sapere di non sapere") e saper adattare il proprio insegnamento a chi hai davanti. Quindi anzi mi fai solo fare pratica ;)
"[C]hi non pensa di trovarsi nell'indigenza non può desiderare quello di cui non pensa di aver bisogno" (Diotima - Simposio, Platone)

Il_Dubbio

Citazione di: Apeiron il 17 Ottobre 2017, 21:24:35 PM
A me piace insegnare... ma essere capaci di insegnare richiede due cose: sapere quello che si dice (ammettendo le eventuali lacune - "sapere di non sapere") e saper adattare il proprio insegnamento a chi hai davanti. Quindi anzi mi fai solo fare pratica ;)

Volendo è possibile stabilire chi è completamente sprovveduto da chi qualche nozione ce l'ha. Poi comunque io evito di rispondere solo a chi ha fatto la domanda (forse per questo c'è stato il grande malinteso). Un'occhio bisogna avercelo anche verso chi potrebbe leggere dall'esterno. E all'esterno potrebbe esserci chiunque, lo sprovveduto ma anche il competente.
Per questo io (rispondo in ritardo) penso che bisogna procedere per argomenti specifici. La tua proposta, di fare una sommatoria di "curiosità scientifiche", non penso funzionerebbe. Ce ne sono una infinità...  ;) Poi serve un competente che ha voglia di spiegare il minimo indispensabile o per mettere ordine. Quindi sei nel posto giusto :) ma il tuo scopo (mi permetto di di dartene uno) non deve essere solo quello di  insegnare... Io penso che la conoscenza sia anche un divertimento. Quindi perchè no...anche inserire qualche conoscenza dove sembra mancare diventa  un divertimento. Il mio scopo invece non è solo trovare conoscenza, altrimenti non mi chiamerei il dubbio. Io mi infilo dove la conoscenza ancora non c'è. Credo sia un divertimento quasi pari all'ottenerne una  :) 


prenditi il tempo che vuoi...

Discussioni simili (5)