Antimateria e Gravità

[Gaetano M.]

L'antimateria cade verso il basso come la materia: https://phys.org/news/2023-09-antimatter-embraces-earth-falling-downward.html
Mi ha colpito l'incredibile complessità di questo esperimento.

[Red Hanuman]

Beh, l'antimateria è una brutta bestia, e non la si può lasciare andare in giro senza controllo, pena l'annichilazione. Comunque, tanto di cappello agli inventori di questo metodo.:shock:

Questo conferma però che la gravità non è una forza, ma una conformazione dello spazio - tempo...:thinking:

[Albertus]

a prescindere dalla difficoltà dell'esperimento
non capisco cosa volessero provare
è risaputo fin dall'inizio che le particelle di antimateria hanno la stessa massa delle corrispondenti particelle di materia
nelle equazioni mica si parla di massa e anti massa, si parla di massa....punto...
lo stesso Dirac , 80 anni fa, aveva dimostrato l'impossibilità di distinguere un oggetto fatto di materia ordinaria rispetto a uno costituito di anti materia
Dirac pensava che il 50 % delle stelle e delle galassie fosse fatto di antimateria
evidentemente dava per scontato che l'antimateria si comportava come la materia ordinaria anche per quanto riguarda gli effetti gravitazionali

[Red Hanuman]

Permettimi di dissentire. Tutte le teorie sono valide fino a prova contraria, il che vuol dire che prima di tutto vanno sottoposte a prova. Fintanto che non si prova, l'esistenza di stelle di antimateria rimane una speculazione e non un fatto.

C'è anche da dire che la gravità avrebbe potuto non applicarsi esattamente come si applica alla materia ordinaria, con implicazioni non banali...

[Gaetano M.]

La Relatività ha vinto di nuovo, Anche se penso che tutti i realizzatori dell'esperimento tifassero contro. Il giorno che si trovasse una falla sarà un grande giorno!

[Albertus]

Permettimi di dissentire. Tutte le teorie sono valide fino a prova contraria, il che vuol dire che prima di tutto vanno sottoposte a prova. Fintanto che non si prova, l'esistenza di stelle di antimateria rimane una speculazione e non un fatto.

C'è anche da dire che la gravità avrebbe potuto non applicarsi esattamente come si applica alla materia ordinaria, con implicazioni non banali...

in principio hai ragione ma vale anche la regola d'oro che una teoria è valida fino a quando è in accordo con le evidenze sperimentali
dopo quasi 100 anni dalla sua formulazione l'equazione di Dirac non è mai stata confutata dall'esperienza
ipotizzare che la massa delle anti particelle differisca in qualche modo dalla normale massa vuol dire, a mio giudizio essere veramente...micraniosi
volendo fare i sant'Tommaso allora potemmo porci anche la domanda :
perché il modulo della carica elettrica dell'elettrone è esattamente uguale a quella del positrone ?
entreremmo in una sequenza di perchè da cui non ne usciamo più...
in quanto all'esistenza di stelle di anti materia
è un'ipotesi che non si può provare ma neppure confutare in quanto si può dimostrare teoricamente che le stelle di antimateria avrebbero esattamente le stesse proprietà di quelle di materia
crediamo che l'antimateria sia scarsa nell'universo solo e soltanto in quanto, fortunatamente, tutti i meteoriti che cadono sulla terra sono fatti di materia ordinaria
nessuno ha dimostrato che nessuna stella è fatta di anti materia, potrebbero esistere stelle di antimateria anche nella nostra galassia
l'ipotesi di Dirac era assolutamente corretta dal punto di vista scientifico
dal momento che un oggetto fatto di antimateria è indistinguibile da uno fatto di materia ordinaria non c'è alcuna ragione che spieghi l'abbondanza di materia e l'estrema pochezza di anti materia
per quanto ne sappia io è solo un'evidenza sperimentale che non ha ancora alcun riscontro teorico
forse i ricercatori intendevano spiegare il mistero dell'antimateria dimostrando che le due masse non sono esattamente la stessa cosa ?
non mi sembra che lo accennino
in ogni caso visto i risultati dell'esperimento il mistero rimane

[Red Hanuman]

Diciamo la stessa cosa per le equazioni di Einstein, eppure continuiamo a metterla sotto prova. Perchè?
Forse perchè sappiamo che in ogni caso non sono complete, che non spiegano tutto, e quindi cerchiamo nelle discrepanze indicazioni per superarle.

Inoltre, abbiamo avuto troppi ipse dixit nella nostra storia per poter accettare una cosa senza prove.

[Albertus]

secondo me stai rovesciando i termini della questione
continuiamo a mettere alla prova la teoria della relatività ?
anche la fisica quantistica e continuamente sotto prova
prima si trovano le discrepanze e poi si ricercano le cause...mi sembra logico
dato che fino ad ora la fisica quantistica ha sempre prodotto risultati conformi all'esperienza per quale ragione dovremmo dimostrare che l'anti massa è uguale alla massa ordinaria ?
se cosi fosse dovremmo rivedere tutta la fisica quantistica dato che è improbabile che una teoria fornisca risultati sempre coerenti anche partendo da ipotesi sbagliate

[Red Hanuman]

dato che fino ad ora la fisica quantistica ha sempre prodotto risultati conformi all'esperienza per quale ragione dovremmo dimostrare che l'anti massa è uguale alla massa ordinaria ?
se cosi fosse dovremmo rivedere tutta la fisica quantistica dato che è improbabile che una teoria fornisca risultati sempre coerenti anche partendo da ipotesi sbagliate

Perchè la fisica quantistica, come la RG, è sicuramente incompleta. La MQ non predice le masse, e per generare la massa in MQ abbiamo avuto la necessità di immaginare il campo di Higgs, e non è detto che ci fermi qui con le aggiunte.

Manca tutta la fisica delle particelle di materia oscura (se c'è), e comunque stiamo cercando una legge del tutto.

Non si può sapere da che esperimento arriverà la prossima sfida. Andava fatto un tentativo...

[Albertus]

la MQ non predice la massa ma predice l'esistenza dell'antimateria esattamente con i valori di massa e carica elettrica che sono stati poi riscontrati nei raggi cosmici
un positrone proveniente dallo spazio viene deviato da un campo magnetico esattamente come un elettrone ma in senso contrario
questo dimostra che la sua carica e la sua massa sono esattamente uguali a quelle dell'elettrone come previsto dall'equazione di Dirac
dato che la massa inerziale è uguale alla massa gravitazionale non vedo per quale ragione l'antimateria non dovrebbe cadere verso il basso come la materia ordinaria

[Red Hanuman]

@Albertus (https://www.astronomia.com/forum/member.php?u=7500) , la ragione la vedono gli scienziati, che ne sanno più di me e di te e che si fanno autorizzare esperimenti che costano parecchio e che sicuramente altri scienziati avranno vagliato prima di autorizzare la spesa...

[Albertus]

l'articolo non è ad uso di specialisti ma neppure dei , cosi detti " dilettanti seri"
quote

For those still holding out hope that antimatter levitates rather than falls in a gravitational field, like normal matter, the results of a new experiment are a dose of cold reality.

unquote

di chi stanno parlando ?
degli appassionati di "star track" , suppongo...motori ad anti materia ecc
a chiunque abbia aperto un libro di fisica un idea del genere non sarebbe mai passata per la mente

[Gaetano M.]

la MQ non predice la massa ma predice l'esistenza dell'antimateria esattamente con i valori di massa e carica elettrica che sono stati poi riscontrati nei raggi cosmici
un positrone proveniente dallo spazio viene deviato da un campo magnetico esattamente come un elettrone ma in senso contrario
questo dimostra che la sua carica e la sua massa sono esattamente uguali a quelle dell'elettrone come previsto dall'equazione di Dirac
dato che la massa inerziale è uguale alla massa gravitazionale non vedo per quale ragione l'antimateria non dovrebbe cadere verso il basso come la materia ordinaria
Forse la risposta che giustifica la necessità dell'esperimento è qui (tratto dall'articolo, naturalmente):

"The real problem is that the gravitational force is incredibly weak compared to electrical forces," Fajans added. "So far, it has proved impossible to directly measure gravity with a drop-style measurement with a charged particle, like a bare positron, because any stray electric field will deflect the particle much more than gravity will."

[Red Hanuman]

Albertus , continui a parlare di massa, ma la massa è solo un modo di impacchettare l' energia in materia.
Come si impacchetta la materia rispetto all'antimateria non è detto che sia uguale né indifferente.
E in ogni caso, la gravità è un'altra cosa ancora, cioè un effetto della massa - energia sulla curvatura dello spazio - tempo. Non era detto che l'antimateria curvasse lo spazio allo stesso modo della materia.

Valeva la pena di verificare, almeno per me.

Tu pensala pure come vuoi, ci mancherebbe...:sneaky:

[Albertus]

Forse la risposta che giustifica la necessità dell'esperimento è qui (tratto dall'articolo, naturalmente):

"The real problem is that the gravitational force is incredibly weak compared to electrical forces," Fajans added. "So far, it has proved impossible to directly measure gravity with a drop-style measurement with a charged particle, like a bare positron, because any stray electric field will deflect the particle much more than gravity will."



quindi lo scopo dell'esperimento era di misurare la forza di gravita con un esperimento diretto di caduta libera
è palese che non si può usare un oggetto carico elettricamente, anche un elettrone non andrebbe bene ;)
l'articolo non spiega, o almeno mi è sfuggito, per quale ragione dovrebbero usare come particella neutra un anti atomo di idrogeno invece che un banalissimo atomo di idrogeno
l'anti idrogeno potrebbe svolazzare nello spazio ?
chi l'ha detto ?
mi si citi una formula , una teoria un qualcosa che abbia a che fare con l'attuale stato dell'arte della fisica quantistica e della teoria della relatività che potrebbe prevedere una possibilità del genere
secondo la stato attuale delle conoscenze un anti atomo cadrebbe come un banalissimo atomo
mi si dimostri il contrario

[Gaetano M.]

Scusa, ma sei sicuro di aver letto l'articolo?
1) Non volevano misurare la gravità.
2) Se vogliono vedere come reagisce il positrone alla gravità penso che debbano usare il positrone.
3) Non ho capito, colpa mia sicuramente, la seconda parte.

[Albertus]

Scusa, ma sei sicuro di aver letto l'articolo?
1) Non volevano misurare la gravità.
2) Se vogliono vedere come reagisce il positrone alla gravità penso che debbano usare il positrone.
3) Non ho capito, colpa mia sicuramente, la seconda parte.

avevo capito che volevano vedere come reagisce il positrone alla gravità
mi sono permesso di osservare che qualora l'antimateria non avessero reagito alla gravità come la materia ordinaria allora si sarebbe dovuto rimettere in discussione tutta la fisica da Galileo fino al modello standard
esistono i presupposti per un rivoluzione "catartica" della fisica ?
quali sarebbero ?

libri divulgativi e articoli su internet vanno preso con le pinze anche se scritti da persone o enti qualificati
spesso vogliono "stupire" il lettore
purtroppo , a volte, lo inducono in confusione
L'articolo presenta come una notizia straordinaria che :

"Antimatter embraces Earth, falling downward like normal matter "

invece è la cosa più ovvia

[Albertus]

riassumendo

a) Newton assunse, senza dimostrarlo , che la massa inerziale è proporzionale alla massa gravitazionale
ponendo, per convenzione, il fattore di proporzionalità ad 1 si deduce l'attuale valore della costante di gravitazione universale

b) Einstein dimostrò che la massa inerziale è effettivamente uguale alla massa gravitazionale
l'equazioni della RG includono la costante gravitazionale di Newton

c) Dirac dimostrò , a tavolino, l'esistenza del positrone e predisse che avrebbe dovuto avere la stessa carica elettrica dell'elettrone, ma di segno opposto, e la stessa massa inerziale
il positrone non è stato "scoperto" è stato "previsto"
se una teoria fa previsioni giuste probabilmente è giusta

d) Anderson dimostrò sperimentalmente che le previsioni di Dirac erano corrette
i positroni in moto in un campo magnetico reagiscono come gli elettroni quindi hanno la stessa massa inerziale come previsto da Dirac

c) il modello standard prevede che le anti particelle abbiano la stessa massa inerziale delle corrispondenti particelle

e) la RR e il modello standard , fino ad ora, non sono mai stati smentiti

se mettiamo insieme a + b + c + d + e, il positrone dovrebbe cadere verso il basso

l'esperimento voleva dimostrare che le antiparticelle reagiscono al campo gravitazionale come le particelle di materia e quindi la RG e il modello standard sono corretti ?
ci può stare, mi sembra un esperimento inutile, ma ci può stare...

l'articolo però afferma che qualcuno si sarebbe aspettato che l'atomo di anti idrogeno sarebbe rimasto sospeso nell'aria o per lo meno che avrebbe reagito diversamente al campo gravitazionale rispetto ad un normale atomo di idrogeno

a parte gli appassionati di star track, chi sarebbero questi qualcuno ?
sono scienziati qualificati ?
su quali evidenze teorico /sperimentali possono ipotizzare un tale comportamento che, se confermato, metterebbe in discussione 500 anni di fisica

mica si posso fare ipotesi a capocchia :)

diffidare di internet e dei testi troppo semplicistici

[Gaetano M.]

l'articolo però afferma che qualcuno si sarebbe aspettato che l'atomo di anti idrogeno sarebbe rimasto sospeso nell'aria o per lo meno che avrebbe reagito diversamente al campo gravitazionale rispetto ad un normale atomo di idrogeno

a parte gli appassionati di star track, chi sarebbero questi qualcuno ?
sono scienziati qualificati ?
Beh, Feynman aveva ipotizzato che l'antimateria (forse scherzava?) potesse avere la Freccia del Tempo al contrario. Forse sull'antimateria si possono ipotizzare cose non ortodosse, quindi vale la pena fare esperimenti per verificare.

[Albertus]

non so cosa disse Feymann a proposito dell'antimateria
la freccia del tempo all'incontrario è un espressione matematica, Feynamm mica credeva che il tempo potesse veramente scorrere all'indietro
ancora una volta non prendiamo "alla lettera" certe espressione coniate dai fisici stessi (forse per scherzare)
in ogni caso ribadisco quanto detto
nelle equazioni della RG compare il temine massa e il suo complementare energia
per interagire diversamente con il campo gravitazionale il positrone dovrebbe avere una massa (gravitazionale) diversa dall'elettrone
questa possibilità però è esclusa dalla fisica quantistica e dalla RG stessa, in quanto :

la fisica quantistica ha dimostrato teoricamente e sperimentalmente che elettrone e positrone hanno la stessa massa (inerziale)
la RG ha dimostrato che la massa inerziale e la massa gravitazionale sono la stessa cosa

ergo...il risultato dell'esperimento era scontato, l'anti idrogeno non poteva non cadere
a questa conclusione sarebbe arrivato chiunque abbia una conoscenza anche dilettantistica della fisica
nessuno che abbia una conoscenza anche dilettantistica della fisica avrebbe potuto ipotizzare che l'anti idrogeno potesse rimanere sospeso nell'aria
un risultato contrario avrebbe comportato una rivoluzione epocale

in conclusione non intendevo dare una valutazione dell'esperimento in se stesso e tanto meno degli scienziati dell'università Californiana
intendevo dire che certi articoli "ad effetto" servono solo per attirare l'attenzione dei lettori ed aumentare il numero di connessioni e di "like"
dal punto di vista scientifico sono però disonesti

[Gaetano M.]

Albertus Dovresti leggere QED di Feynman. La Freccia del Tempo al contrario può essere una possibile spiegazione per i suoi Diagrammi. Non mi azzardo a spiegarlo, troppo complicato, non sono neanche sicuro di averlo capito completamente :biggrin:

[Albertus]

ho letto la QED di Feymann,
ti garantisco che la freccia del tempo è solo una rappresentazione matematica
nei diagrammi spazio-tempo di Feynman le anti particelle si muovono da destra a sinistra sull'asse del tempo ma mica vuol dire che il tempo può tornare indietro
tra l'altro la relatività ammette , in linea teorica, la possibilità di viaggiare nel futuro ma nega la possibilità, anche teorica, di viaggiare nel passato
Feynman avrebbe quindi dovuto , prima di tutto, confutare la relatività
non mi risulta che lo fece

[Gaetano M.]

...se lo garantisci...

[Albertus]

naturalmente sei libero di pensare che il tempo possa scorrere all'indietro perchè l'ha detto Feynmann che ne sapeva qualcosa più di me in fatto di fisica :)

[Morimondo]

C'è anche da dire che la gravità avrebbe potuto non applicarsi esattamente come si applica alla materia ordinaria, con implicazioni non banali...

Se il moto della materia è influenzato dalla curvatura dello spazio un ipotetica antigravità dovrebbe essere influenzato sempre da una curvatura dello spazio ma diversa.
Quindi se lo spazio non è vuoto come ho sempre pensato fino a poco tempo fa (devo dire in modo ostinato e qui mi scuso) ma, pieno zeppo di energia l'idea era che dato che le particelle di antimateria hanno segno opposto, qualcosa di simile doveva avere l'energia dello spazio?

L'esperimento ci dice che non è così, ma allora che caratteristiche dovrebbe avere lo spazio per avere un effetto antigravitazionale?

Esiste un solo tipo di curvatura o ve ne sono dipiù in base al numero di masse presenti in una data regione?

[Albertus]

se la carica elettrica potesse influenzare il modo in cui la particella interagisce con lo spazio-tempo allora non ci sarebbe bisogno di scomodare l'antimateria
un elettrone dovrebbe comportarsi diversamente da un protone
cosi pure il protone e il neutrone che hanno all'incirca la stessa massa ma uno è carico e l'altro è neutro
inoltre l'esperimento è stato fatto con atomi e antiatomi di idrogeno cioè con particelle neutre proprio per evidenziare il solo effetto gravitazionale

l'osservazione però mi sembra interessante
una particella carica in moto accelerato irradia energia anche l'energia deforma lo spazio /tempo quindi il moto di una particelle caricata positivamente potrebbe essere diverso dal moto di una particela con carica negativa a parità di massa e in assenza di campi elettromagnetici esterni
qualche esperto di RG conosce la risposta ?

che sia questo il senso dell'esperimento ?
l'idrogeno cadendo genera una corrente positiva associata ad una grande massa e una corrente negativa ad una piccola mass, l'antidrogeno il contrario
rimane escluso che l'antidrogeno possa galleggiare ma l'accelerazione di gravità potrebbe essere "leggerissimamente " ( non del 25 %) diversa

[Red Hanuman]

Se il moto della materia è influenzato dalla curvatura dello spazio un ipotetica antigravità dovrebbe essere influenzato sempre da una curvatura dello spazio ma diversa.
Quindi se lo spazio non è vuoto come ho sempre pensato fino a poco tempo fa (devo dire in modo ostinato e qui mi scuso) ma, pieno zeppo di energia l'idea era che dato che le particelle di antimateria hanno segno opposto, qualcosa di simile doveva avere l'energia dello spazio?

Non so se ho capito bene la questione che poni, ma non c'è connessione tra antimateria e energia dello spazio.
L'energia dello spazio è legata alle continue fluttuazioni dei campi ed al fatto che non è fisicamente possibile per un campo quantistico avere energia zero nel suo stato fondamentale. L'antimateria è, a quanto pare, solamente materia con le cariche invertite. Come dicevo, valeva comunque la pena di indagare.


L'esperimento ci dice che non è così, ma allora che caratteristiche dovrebbe avere lo spazio per avere un effetto antigravitazionale?

Se l'energia oscura è legata all'energia di punto zero dello spazio, allora lo spazio ha già le caratteristiche per generare una piccola spinta antigravitazionale, quando è "vuoto".


Esiste un solo tipo di curvatura o ve ne sono dipiù in base al numero di masse presenti in una data regione?

La curvatura dello spazio - tempo sembra ad ora legata solo alla massa e alla sua concentrazione. L'interazione delle varie masse in uno spazio può dargli una forma peculiare, ma generalmente sempre "chiusa".

[Albertus]

"L'energia dello spazio è legata alle continue fluttuazioni dei campi"

mi ricollego ad un mio precedente post "big bang" a commento del libro di un grande fisico Italiano...completamente ignorato, il mio post non il fisico ;)
A me invece sembrava una notizia bomba :surprised:
ci sono continue fluttuazioni...vero...ma l'energia media è nulla
nell'universo però c'è una quantità enorme di energia evidente a tutti...da dove viene ?
secondo il libro lo spazio tempo immagazzina energia uguale e contraria, in modo che l'energia totale media, prima e dopo il big bang, rimanga nulla
se cosi non fosse il "big bang" avrebbe richiesto l'apporto di energia da un ente ( capite a Chi mi riferisco ) esterno
lo spazio tempo avrebbe quindi una consistenza materiale

"La curvatura dello spazio - tempo sembra ad ora legata solo alla massa e alla sua concentrazione"

dopo aver ripetuto e ripetuto lo stesso concetto il post di Moribondo mi ha sollevato un dubbio
la curvatura dello spazio tempo dipende anche dall'energia e dalla sua concentrazione
l'antidrogeno ha la stessa massa dell'idrogeno ed è neutro ma la distribuzione dell'energia all'interno dell'atomo è diversa
potrebbe determinare una piccolissima ma non nulla differenza di curvature dello spazio tempo ?

[Morimondo]

Se l'energia oscura è legata all'energia di punto zero dello spazio, allora lo spazio ha già le caratteristiche per generare una piccola spinta antigravitazionale, quando è "vuoto".

Non capisco cosa intendi per spazio "vuoto" ho appena digerito con molta fatica che lo spazio è tutt'altro che vuoto.:shock:

[Red Hanuman]

"Vuoto" nel senso che non contiene particelle "reali" ma "virtuali".
Non esiste uno spazio vuoto nel senso di completamente privo di energia o di fluttuazioni dei campi. E le fluttuazioni dei campi producono particelle che poi si annichilano praticamente subito.
Per lo stesso motivo, quando si vanno a controllare le proprietà delle particelle "reali" bisogna tenere conto anche dell'influenza di quelle "virtuali", altrimenti compaiono discrepanze tra la teoria e il misurato, che sono inspiegabili...

[Red Hanuman]

"L'energia dello spazio è legata alle continue fluttuazioni dei campi"

mi ricollego ad un mio precedente post "big bang" a commento del libro di un grande fisico Italiano...completamente ignorato, il mio post non il fisico ;)
A me invece sembrava una notizia bomba :surprised:
ci sono continue fluttuazioni...vero...ma l'energia media è nulla
nell'universo però c'è una quantità enorme di energia evidente a tutti...da dove viene ?
secondo il libro lo spazio tempo immagazzina energia uguale e contraria, in modo che l'energia totale media, prima e dopo il big bang, rimanga nulla
se cosi non fosse il "big bang" avrebbe richiesto l'apporto di energia da un ente ( capite a Chi mi riferisco ) esterno
lo spazio tempo avrebbe quindi una consistenza materiale

Con questa ipotesi, però, dai spazio all'esitenza di energia negativa e particelle con massa negativa (dove c'è energia e fluttuazione di campi, c'è materia).

L'Ente non è necessariamente invocabile anche nelle teorie attuali. Il vero problema è capire cos'è l'energia...


"La curvatura dello spazio - tempo sembra ad ora legata solo alla massa e alla sua concentrazione"

dopo aver ripetuto e ripetuto lo stesso concetto il post di Moribondo mi ha sollevato un dubbio
la curvatura dello spazio tempo dipende anche dall'energia e dalla sua concentrazione
l'antidrogeno ha la stessa massa dell'idrogeno ed è neutro ma la distribuzione dell'energia all'interno dell'atomo è diversa
potrebbe determinare una piccolissima ma non nulla differenza di curvature dello spazio tempo ?

Perchè no? Andava appunto verificato... ;)

[Albertus]

"Con questa ipotesi, però, dai spazio all'esitenza di energia negativa e particelle con massa negativa (dove c'è energia e fluttuazione di campi, c'è materia)."

se ho ben capito cosa intendeva l'autore le cose stanno più o meno cosi :
molti scienziati tra cui Eddington non credevano nel big bang (il termine è ironico)
la principale obiezione era il principio di conservazione dell'energia
un' esplosione implica una produzione enorme di energia
da dove viene questa energia ?
la fisica quantistica ammette che il principio di conservazione dell'energia può essere violato ma solo per frazioni di secondo
l'energia prodotta spontaneamente deve essere subito restituita
il vuoto è sede di energia ma non è vero che ce ne sia un sacco , l'energia media del vuoto è quasi nulla
nell'istante in cui , per ragioni eccezionali e assolutamente casuali, si è innescata l'esplosione lo spazio tempo ha reagito con la gravità, immagazzinando energia
in una sistema dinamico molla-massa l'energia è conservata e si distribuisce tra la molla ,in forma di energia elastica, e la massa in forma di energia cinetica
il moto della massa deve essere stato innescato dall'esterno con iniezione iniziale di energia mentre nel caso del big bang si è trattato di una violazione spontanea del principio di conservazione dell'energia, che è ammessa, come detto, dalla fisica quantistica
l'energia totale dell'universo è rimasta però quasi nulla come era prima del big bang in quanto nel bilancio energetico bisogna sottrarre l'energia immagazzinata nel tessuto spazio temporale sotto forma di gravità
lo spazio/tempo ha quindi una consistenza materiale essendo . per così dire, l'equivalente della molla nel sistema molla-massa

[Morimondo]

"Con questa ipotesi, però, dai spazio all'esistenza di energia negativa e particelle con massa negativa (dove c'è energia e fluttuazione di campi, c'è materia)."
la fisica quantistica ammette che il principio di conservazione dell'energia può essere violato ma solo per frazioni di secondo l'energia prodotta spontaneamente deve essere subito restituita

Questa violazione del principio di conservazione dell'energia che può essere violato ma solo per frazioni di secondo ammesso dalla fisica quantistica è provato o è una supposizione comoda che mette una pezza?

[Albertus]

Questa violazione del principio di conservazione dell'energia che può essere violato ma solo per frazioni di secondo ammesso dalla fisica quantistica è provato o è una supposizione comoda che mette una pezza?

Può essere dimostrata teoricamente essendo una diretta conseguenza del principio di indeterminazione di Heisenberg ed è stata verificata sperimentalmente sia pur in maniera indiretta
i tempi di restituzione dell'energia sono infatti inversamente proporzionali all'energia prodotta che potrebbe essere immensa purchè venga restituita in tempi brevissimi, praticamente non misurabili
a sua volta il principio di indeterminazione è in realtà una legge cioè può essere dimostrato teoricamente e sperimentalmente
si chiama principio solo per ragioni storiche
sempre in teoria si potrebbe estrarre materia dal vuoto
bisognerebbe separare le particelle e le antiparticelle che si formano spontaneamente nel vuoto prima che si ricombinino in un flash di energia :
E = 2mc^2
l'energia necessaria per questa operazione di separazione è però grandissima
si può però dimostrare sperimentalmente sia pur indirettamente che questi processi di creazione e distruzione spontanea di massa/energia avvengono effettivamente
il moto di certe particelle si può solo spiegare solo supponendo che interferiscano anche con altre entità che non sono misurabili direttamente
per questo motivo si chiamano particelle "virtuali" anche se sono assolutamente "reali"

[Morimondo]

lo stesso Dirac , 80 anni fa, aveva dimostrato l'impossibilità di distinguere un oggetto fatto di materia ordinaria rispetto a uno costituito di anti materia
Dirac pensava che il 50 % delle stelle e delle galassie fosse fatto di antimateria


Fintanto che non si prova, l'esistenza di stelle di antimateria rimane una speculazione e non un fatto.

Se Dirac, come ha citato Albertus, ha dimostrato che è impossibile riconoscere un oggetto fatto di antimateria, quindi anche una stella presumo, come possiamo escludere la sua ipotesi che il 50% delle galassie sia di antimateria?

Forse perchè non abbiamo assistito a annichilazioni di stelle o di galassie a contatto?

Come sarebbe rilevata l'annichilazione di due stelle?

Come sarebbe rilevata l'annichilazione di due buchi neri uno di materia l'altro di antimateria?

[Albertus]

in effetti Dirac credeva che il 50 % delle galassie fosse fatto di anti materia
non esiste nessuna giustificazione teorica che dimostri la supremazia della materia sull'antimateria
resta il fatto che le migliaia e migliaia di meteoriti , provenienti dall'universo profondo , che cadono ogni anno sulla terra e sugli altri pianeti del sistema solare sono fatti di materia

[Morimondo]

resta il fatto che le migliaia e migliaia di meteoriti , provenienti dall'universo profondo , che cadono ogni anno sulla terra e sugli altri pianeti del sistema solare sono fatti di materia


Questo potrebbe essere un buon motivo.

Mi viene in mente, però quel meteorite caduto in Siberia il 30 giugno 1908 lungo le rive del fiume Tunguska.
Si suppone sia stato un meteorite di circa 50-80 metri di diametro.

Se fosse stato di antimateria sarebbe potuto cadere quasi indenne sulla terra senza annichilirsi?
Presumo che se fosse stato di antimateria, l'atmosfera rarefatta dovrebbe annichilire solo un atomo AM contro un atomo di M, quindi negli strati più alti dovrebbe aver consumato poco.
Se fosse stato più piccolo dei 50-80 metri ma di dimensioni sufficienti a controbilanciare l'annichilazione e l'attrito potrebbe in teoria raggiungere la superficie della terra e annichilirsi tutto insieme in un colpo solo?

In sostanza i meteoriti che non raggiungono il suolo non potrebbe essere a causa anche di una annichilazione?

Vedi qualche info qui:
https://www.agi.it/scienza/news/2023-11-03/mistero-meteorite-tunguska-impatto-siberia-cause-23784395/#:~:text=AGI%20%2D%20Il%2030%20giugno%201908,50%2D 80%20metri%20di%20diametro.

mi pare di riucordare che nella zona vi era radioattività ma non ne sono certo.

[lucianob]

Buongiorno a tutti
Ricordiamoci che inerente Antimateria, Materia e Materia Oscura, secondo me la conoscenza e' ancora al buio, che la fisica ancora non ha potuto adeguatamente spiegare.
In quanto Hawking disse che risolvendo l'unificazione delle forze aprirebbe meglio il punto di vista in quanto nell'universo ci sono anche elementi quantistici rari, anche la materia strana, fatta di quark strange, in cui esiste nell'universo in particolari condizioni. Anche se lui aveva i suoi pareri. Sicuramente ne sapeva molto.
Diciamo grazie anche a lui in cui grazie alle onde gravitazionali, in uno dei suoi teoremi più celebri, in cui l'area del cosiddetto orizzonte degli eventi, il limite oltre il quale nulla, compresa la luce, riesce a sfuggire all'abbraccio gravitazionale di un buco nero, puà' solo ingrandirsi.
Che poi ne esca fuori qualcuno altro con le sue equazioni, di strada ancora molta avrà da farne.


Da Lavoiser a Einstein a Feyman per la matematica e a tutto l'ambaradan, per ora l'unificazione delle forze e molto lontana.
Per me' e dal mio punto di vista da tutto quello che ho letto, penso che la materia cambi a seconda delle condizioni dello spazio e del tempo, ed a seconda delle dimensioni essa può penetrare e compenetrare in altre dimensioni. Vedasi il Big Bang che la materia ha generato varie dimensioni. Perche' gravita' temperatura calore, pressione, generò ogni forma di particella.
Non per niente fino ad ora la fisica e' diciamo .. avanti ......... ma non molto. Si possono ipotizzare grazie computer superpotenti, l'inizio del Big bang e di come l'universo continui ad espandersi come una grande bolla, ci chiederemo se la densita' diminuisca ?? Oppure con la generazione di materia da altra materia, converta lo spazio in un nuovo spazio.


Di Dirac possiamo dire che nel 1928, con la famosa equazione quantistica e relativistica per l’elettrone (equazione di Dirac).
Dove leggendo viene scritto, che nella sua teoria si poneva il problema dell’interpretazione delle soluzioni per stati di energia negativa. Dirac formulò l’ipotesi che gli stati a energia negativa fossero tutti occupati (mare di Dirac) e che il passaggio di un elettrone da uno stato ad energia negativa ad uno ad energia positiva avrebbe lasciato una lacuna che si sarebbe manifestata come una “antiparticella” dell’elettrone a carica positiva. L'”antielettrone”, chiamato successivamente positrone, fu scoperto sperimentalmente nel 1932 da Blackett, Occhialini e Anderson.


Non possiamo parlare al momento accostandolo anche di ANTI-GRAVITA' in quanto e' uno stato alquanto discutibile, secondo me', a meno che in quello spazio che vediamo curvato, la gravita' non abbia piu' effetto, ma invece l'effetto dovuto alla Massa che piega lo spazio. Massa e gravita' sono a mio avviso 2 cose differenti.
Nello spazio abbiamo materia che vediamo, ma non vediamo invece le zone che non percepiamo perchè la conoscenza dell'universo siamo solo al 10% che vada bene.
Mettiamo in mano alla IA per tutto il resto domando ??
Magari risolve i problemi che l'uomo non e' in grado di spiegare, perche' si che la scienza evolve, ma per me' per ora siamo ancora molto indietro dall'interpretazione che uno strumento quantistico o una IA evoluta possa sicuramente spiegare la materia di questo universo.


Cordiali.
(Ps. per gli errori, passate che vi offro il caffe'.. )

Vi immaginate se sulla terra dovessa cadere un meteorite fatto di materia di una stella a neutroni cosa accadrebbe con tal peso ?? Se questo dovesse attraversare la terra causando un buco di 50 cm ??

[Red Hanuman]

Se Dirac, come ha citato Albertus, ha dimostrato che è impossibile riconoscere un oggetto fatto di antimateria, quindi anche una stella presumo, come possiamo escludere la sua ipotesi che il 50% delle galassie sia di antimateria?

A parte che non esiste un motivo noto per cui materia e antimateria, se contemporaneamente esistenti, si separino spontaneamente in modo da non essere in reciproco contatto, rimarrebbero comunque zone di confine dove le due potrebbero mescolarsi, e annichilirsi. Sarebbe un bel fuoco d'artificio, difficile da non notare...


Forse perchè non abbiamo assistito a annichilazioni di stelle o di galassie a contatto?

Esatto, ma basterebbe anche uno scontro tra gas interstellari per dar luogo ad un bello spettacolo...


Come sarebbe rilevata l'annichilazione di due stelle?

Come un enorme esplosione, in particolare nei raggi gamma.


Come sarebbe rilevata l'annichilazione di due buchi neri uno di materia l'altro di antimateria?

Come una cosa devastante per l'intero universo. Un quasar sarebbe in confronto un petardo... Sempre ammesso che materia e antimateria nei BN rimangano con le connotazioni che conosciamo.

[Red Hanuman]

Questo potrebbe essere un buon motivo.

Mi viene in mente, però quel meteorite caduto in Siberia il 30 giugno 1908 lungo le rive del fiume Tunguska.
Si suppone sia stato un meteorite di circa 50-80 metri di diametro.

Se fosse stato di antimateria sarebbe potuto cadere quasi indenne sulla terra senza annichilirsi?

Avrebbe devastato la Terra al solo contatto con l'alta atmosfera.


Presumo che se fosse stato di antimateria, l'atmosfera rarefatta dovrebbe annichilire solo un atomo AM contro un atomo di M, quindi negli strati più alti dovrebbe aver consumato poco.

No, assolutamente. L'energia emessa dall'anichilazione è imponente, tutta la massa si trasforma in energia. L'esplosione risultante l'avrebbero ben distinta anche da Alfa Centauri...


Se fosse stato più piccolo dei 50-80 metri ma di dimensioni sufficienti a controbilanciare l'annichilazione e l'attrito potrebbe in teoria raggiungere la superficie della terra e annichilirsi tutto insieme in un colpo solo?

In una parola NO. Non avrebbe in nessun modo superato l'alta atmosfera.


In sostanza i meteoriti che non raggiungono il suolo non potrebbe essere a causa anche di una annichilazione?

No. E, comunque, la firma gamma sarebbe inequivocabile.


Vedi qualche info qui:
https://www.agi.it/scienza/news/2023-11-03/mistero-meteorite-tunguska-impatto-siberia-cause-23784395/#:~:text=AGI%20%2D%20Il%2030%20giugno%201908,50%2D 80%20metri%20di%20diametro.

mi pare di riucordare che nella zona vi era radioattività ma non ne sono certo.

A me non risulta nessuna radioattività a Tunguska...

[Red Hanuman]

Buongiorno a tutti
Ricordiamoci che inerente Antimateria, Materia e Materia Oscura, secondo me la conoscenza e' ancora al buio, che la fisica ancora non ha potuto adeguatamente spiegare.

Bah, Luciano... Siamo riusciti anche a creare atomi di antimateria che ci hanno consentito alcune prime verifiche sul comportamento dell'antimateria...
In merito, non siamo così digiuni oggi.

Sulla materia oscura non si può proprio dire nulla, nemmeno che esista...



In quanto Hawking disse che risolvendo l'unificazione delle forze aprirebbe meglio il punto di vista in quanto nell'universo ci sono anche elementi quantistici rari, anche la materia strana, fatta di quark strange, in cui esiste nell'universo in particolari condizioni. Anche se lui aveva i suoi pareri. Sicuramente ne sapeva molto.
Diciamo grazie anche a lui in cui grazie alle onde gravitazionali, in uno dei suoi teoremi più celebri, in cui l'area del cosiddetto orizzonte degli eventi, il limite oltre il quale nulla, compresa la luce, riesce a sfuggire all'abbraccio gravitazionale di un buco nero, puà' solo ingrandirsi.
Che poi ne esca fuori qualcuno altro con le sue equazioni, di strada ancora molta avrà da farne.


Da Lavoiser a Einstein a Feyman per la matematica e a tutto l'ambaradan, per ora l'unificazione delle forze e molto lontana.
Per me' e dal mio punto di vista da tutto quello che ho letto, penso che la materia cambi a seconda delle condizioni dello spazio e del tempo, ed a seconda delle dimensioni essa può penetrare e compenetrare in altre dimensioni. Vedasi il Big Bang che la materia ha generato varie dimensioni. Perche' gravita' temperatura calore, pressione, generò ogni forma di particella.
Non per niente fino ad ora la fisica e' diciamo .. avanti ......... ma non molto. Si possono ipotizzare grazie computer superpotenti, l'inizio del Big bang e di come l'universo continui ad espandersi come una grande bolla, ci chiederemo se la densita' diminuisca ?? Oppure con la generazione di materia da altra materia, converta lo spazio in un nuovo spazio.


Di Dirac possiamo dire che nel 1928, con la famosa equazione quantistica e relativistica per l’elettrone (equazione di Dirac).
Dove leggendo viene scritto, che nella sua teoria si poneva il problema dell’interpretazione delle soluzioni per stati di energia negativa. Dirac formulò l’ipotesi che gli stati a energia negativa fossero tutti occupati (mare di Dirac) e che il passaggio di un elettrone da uno stato ad energia negativa ad uno ad energia positiva avrebbe lasciato una lacuna che si sarebbe manifestata come una “antiparticella” dell’elettrone a carica positiva. L'”antielettrone”, chiamato successivamente positrone, fu scoperto sperimentalmente nel 1932 da Blackett, Occhialini e Anderson.


Non possiamo parlare al momento accostandolo anche di ANTI-GRAVITA' in quanto e' uno stato alquanto discutibile, secondo me', a meno che in quello spazio che vediamo curvato, la gravita' non abbia piu' effetto, ma invece l'effetto dovuto alla Massa che piega lo spazio. Massa e gravita' sono a mio avviso 2 cose differenti.
Nello spazio abbiamo materia che vediamo, ma non vediamo invece le zone che non percepiamo perchè la conoscenza dell'universo siamo solo al 10% che vada bene.
Mettiamo in mano alla IA per tutto il resto domando ??
Magari risolve i problemi che l'uomo non e' in grado di spiegare, perche' si che la scienza evolve, ma per me' per ora siamo ancora molto indietro dall'interpretazione che uno strumento quantistico o una IA evoluta possa sicuramente spiegare la materia di questo universo.


Cordiali.
(Ps. per gli errori, passate che vi offro il caffe'.. )

Vi immaginate se sulla terra dovessa cadere un meteorite fatto di materia di una stella a neutroni cosa accadrebbe con tal peso ?? Se questo dovesse attraversare la terra causando un buco di 50 cm ??

A parte che dubito che si possa creare un meteorite fatto della materia delle stelle di neutroni, dato che la densità si mantiene anche grazie alla massa complessiva dell'astro...

Ho fatto un conto rapido, e non garantisco sia esatto... Ma, tenendo conto della densità stimata di una stella di neutroni, a me viene che una sfera di 50 cm con la materia densa come quella di una stella di neutroni avrebbe una massa pari a più 400 mila volte quella dell'Everest. Fai tu il disastro...

[Albertus]

A parte che non esiste un motivo noto per cui materia e antimateria, se contemporaneamente esistenti, si separino spontaneamente in modo da non essere in reciproco contatto, rimarrebbero comunque zone di confine dove le due potrebbero mescolarsi, e annichilirsi. Sarebbe un bel fuoco d'artificio, difficile da non notare...


in effetti nel vuoto si formano continuamente particelle e antiparticelle che si annichiliscono subito dopo
è stata calcolata la quantità di energia necessaria per separare le due particelle permanentemente
significherebbe creare la materia dal vuoto
non ricordo la cifra esatta ma l'energia necessaria è immensa, non esiste macchina presente o futuribile in grado di eseguire tale separazione

[Morimondo]

Avrebbe devastato la Terra al solo contatto con l'alta atmosfera.

Per devastato intendi l'annichilazione di tutta la terra?

Nello spazio vi sono circa 5 o 6 protoni per metro cubo.
Un eventuale meteorite, asteroide insomma qualsiasi oggetto di antimateria si annichilirebbe completamente al contatto col primo protone oppure si eroderebbe in un tempo che per quanto piccolo permetterebbe ad un eventuale osservatore di godersi lo spettacolo?

[Red Hanuman]

Per devastato intendi l'annichilazione di tutta la terra?

No, intendo che l'energia rilasciata sarebbe stata enorme, potenzialmente in grado di disgregare in pezzi il pianeta, e comunque tale da non permettere alla vita di prosperare ulteriormente.
Per annichilire tutta la Terra occorre una massa pari a quella terrestre.


Nello spazio vi sono circa 5 o 6 protoni per metro cubo.
Un eventuale meteorite, asteroide insomma qualsiasi oggetto di antimateria si annichilirebbe completamente al contatto col primo protone oppure si eroderebbe in un tempo che per quanto piccolo permetterebbe ad un eventuale osservatore di godersi lo spettacolo?

L'annichilazione prevede che le masse coinvolte siano uguali, in caso contrario solo una parte dall'oggetto più massiccio si annichila. Il resto immagino venga disgregato / vaporizzato a seconda delle masse coinvolte.
Nella conversione massa - energia della bomba atomica "Little Boy" dei 64,13 kg di uranio utilizzati ha subito fissione solo l'1,5% della massa, di quest'ultima massa è stato convertito solo l'1% in energia sotto forma di fotoni, energia cinetica dei nuclei e dei neutroni liberi. In una annichilazione, la conversione in fotoni è TOTALE...

[lucianob]

Ma ... il termine storico di “Materia Oscura”, coniato dall’astrofisico Fritz Zwicky nel 1933 quando, osservando il cluster di galassie della Chioma, per poter giustificare la sua conformazione dovette ipotizzare la presenza di massa “invisibile” oltre quanta aveva già stimato dalla luminosità.
Ricordiamoci che il 31 ottobre la comunità scientifica internazionale festeggia il “Dark Matter Day”.
Leggo che e' rilevata ottenenendo misure delle dispersioni di velocità e dall'emissione del gas (nelle frequenze dei raggi-X) che circonda queste galassie.
--------------
Si ho letto anni fa' che e' stata rilevata Antimateria e vista annichilarsi a contatto con la materia.
Del meteorite perchè pensi non possa succedere ?? Ho scritto 50cm, tanto per l'ordine delle grandezze :biggrin: ma non e' una cosa impossibile. Nello spazio abbiamo di tutto che orbita e circola nell'universo. Del resto materia densa un pizzico di qualche stella non potrebbe venire emesso ??


Bah, Luciano... Siamo riusciti anche a creare atomi di antimateria che ci hanno consentito alcune prime verifiche sul comportamento dell'antimateria...
In merito, non siamo così digiuni oggi.

Sulla materia oscura non si può proprio dire nulla, nemmeno che esista...

A parte che dubito che si possa creare un meteorite fatto della materia delle stelle di neutroni, dato che la densità si mantiene anche grazie alla massa complessiva dell'astro...

Ho fatto un conto rapido, e non garantisco sia esatto... Ma, tenendo conto della densità stimata di una stella di neutroni, a me viene che una sfera di 50 cm con la materia densa come quella di una stella di neutroni avrebbe una massa pari a più 400 mila volte quella dell'Everest. Fai tu il disastro...

[Red Hanuman]

Ma ... il termine storico di “Materia Oscura”, coniato dall’astrofisico Fritz Zwicky nel 1933 quando, osservando il cluster di galassie della Chioma, per poter giustificare la sua conformazione dovette ipotizzare la presenza di massa “invisibile” oltre quanta aveva già stimato dalla luminosità.
Ricordiamoci che il 31 ottobre la comunità scientifica internazionale festeggia il “Dark Matter Day”.
Leggo che e' rilevata ottenenendo misure delle dispersioni di velocità e dall'emissione del gas (nelle frequenze dei raggi-X) che circonda queste galassie.

Luciano, quello che è stato rilevato è un comportamento della materia visibile che induce a pensare che sia influenzata da materia "non visibile".
Di fatto, quello che si rileva è che la curvatura dello spazio - tempo è distorta in un modo che non riusciamo a spiegare con la sola materia ordinaria; ci sono però spiegazioni alternative alla materia oscura, tipo la teoria MOND.

La materia oscura finora è sfuggita ai rilevatori costruiti ad hoc, e non è ancora dimostrata la sue esistenza.


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Si ho letto anni fa' che e' stata rilevata Antimateria e vista annichilarsi a contatto con la materia.
Del meteorite perchè pensi non possa succedere ?? Ho scritto 50cm, tanto per l'ordine delle grandezze :biggrin: ma non e' una cosa impossibile. Nello spazio abbiamo di tutto che orbita e circola nell'universo. Del resto materia densa un pizzico di qualche stella non potrebbe venire emesso ??

Il punto è che la densità della massa nella stella di neutroni è mantenuta dalla gravità complessiva dell'astro.

Quindi, per avere un asteroide composto da materia densa come quella delle stelle di neutroni devi:
1) separare questa materia del resto della stella (cosa non banale);
2) mantenerne la compattezza senza la gravità data dell'intero astro (e anche questo non trovo sia un comportamento spontaneo).;)

[Morimondo]

L'annichilazione prevede che le masse coinvolte siano uguali, in caso contrario solo una parte dall'oggetto più massiccio si annichila. Il resto immagino venga disgregato / vaporizzato a seconda delle masse coinvolte.

Scusa se insisto ma non ho ancora capito.
...L'annichilazione prevede che le masse coinvolte siano uguali... quindi nel caso di un piccolo meteorite di antimateria di pochi cm che per pura magia sia rimasto isolato, se incontra un dei 5 o 6 protoni per metro cubo si annichila un solo protone ma il resto del meteorite rimane o subisce qualche fenomeno?

Comunque ormai mi sono convinto che non vi può essere antimateria nel nostro universo.

[Red Hanuman]

Scusa se insisto ma non ho ancora capito.
...L'annichilazione prevede che le masse coinvolte siano uguali... quindi nel caso di un piccolo meteorite di antimateria di pochi cm che per pura magia sia rimasto isolato, se incontra un dei 5 o 6 protoni per metro cubo si annichila un solo protone ma il resto del meteorite rimane o subisce qualche fenomeno?

Al netto degli effetti della trasformazione diretta della massa in energia, al resto del meteorite non accade nulla.
Quindi, se per magia riuscissimo a fare annichilire una parte del meteorite con antimateria facendo in modo di dissipare istantaneamente l'energia sviluppata, il meteorite continuerebbe ad esistere come prima, con meno massa e quindi meno inerzia.


Comunque ormai mi sono convinto che non vi può essere antimateria nel nostro universo.

C'è, ma è pochissima e prodotta da eventi cosmici. Galassie, soli, nubi interstellari ecc. fatti di sola antimateria non ci sono senz'altro.

[Albertus]

Scusa se insisto ma non ho ancora capito.
...L'annichilazione prevede che le masse coinvolte siano uguali... quindi nel caso di un piccolo meteorite di antimateria di pochi cm che per pura magia sia rimasto isolato, se incontra un dei 5 o 6 protoni per metro cubo si annichila un solo protone ma il resto del meteorite rimane o subisce qualche fenomeno?

Comunque ormai mi sono convinto che non vi può essere antimateria nel nostro universo.

non so se siano stati fatti esperimenti del genere
tieni conto che lo scontro di un protone ed un antiprotone genera radiazioni ad altissima frequenza
radiazioni ad alta frequenza si comportano come un proiettili
se il meteorite si scontra con solo 5 o 6 protoni probabilmente non accade niente ma se il numero di protoni è anche di poco superiore il meteorite potrebbe essere disintegrato ma non annichilito

[Alby68a]

Quanto tempo impiegheranno a mettere qualche antiprotone in un missile ipersonico?
https://www.lescienze.it/news/2024/11/29/news/antimateria_fuori_laboratorio-17850833/

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