Visualizza Versione Completa : Campo gravitazionale
Salve a tutti,
Pensando al nostro sistema solare mi sono sorti dei dubbi. Per il momento inizio la discussione chiedendovi: cosa è in termini semplici un campo gravitazionale? Ed è proprio questo che genera l'orbita dei corpi celesti in genere? Partendo da qua vi porrò le altre mie domande.
Grazie per le vostre risposte :)
Red Hanuman
15-07-2012, 16:29
Salve a tutti,
Pensando al nostro sistema solare mi sono sorti dei dubbi. Per il momento inizio la discussione chiedendovi: cosa è in termini semplici un campo gravitazionale? Ed è proprio questo che genera l'orbita dei corpi celesti in genere? Partendo da qua vi porrò le altre mie domande.
Grazie per le vostre risposte :)
Per la relatività generale, un campo gravitazionale è una modifica della curvatura dello spazio - tempo, causata da una massa o da una energia. In buona sostanza la geometria dello spazio - tempo, normalmente piatta, in presenza di un corpo o di una energia viene curvata, un po' come quando si mette un peso su una pedana elastica.
Il movimento di un'oggetto si conforma alla curvatura presente, facendogli assumere in alcuni casi un'orbita.
Prova a prendere una palla pesante e a metterla su un tappeto elastico; poi prendi una biglia e falle compiere un tragitto tangente al peso centrale a velocità sostenuta.
Vedrai che la biglia "orbiterà" attorno ad esso (limitatamente nel tempo, perché occorre tenere conto che la biglia è soggetta all'attrito, che nello spazio non c'è)...;)
Da qui quindi si generano le orbite dei corpi celesti che a quanto so possono essere di diverse tipologie, giusto?
Red Hanuman
15-07-2012, 21:19
Da qui quindi si generano le orbite dei corpi celesti che a quanto so possono essere di diverse tipologie, giusto?
Esatto! Si chiamano coniche....;)
Lo so bene, le ho studiate in geometria analitica :) e da cosa dipende per esempio la formazione di un'orbita ellittica anzichè di una parabola o di un'iperbole? Fatemi capire bene questo concetto, è interessante, cosi poi da qui passiamo a cercare di capire cosa si intende per fionda gravitazionale usato come metodo di spinta per le sonde :)
Red Hanuman
16-07-2012, 08:42
Lo so bene, le ho studiate in geometria analitica :) e da cosa dipende per esempio la formazione di un'orbita ellittica anzichè di una parabola o di un'iperbole? Fatemi capire bene questo concetto, è interessante, cosi poi da qui passiamo a cercare di capire cosa si intende per fionda gravitazionale usato come metodo di spinta per le sonde :)
Domanda per Enzo, questo non è il mio campo. Essenzialmente, però, penso che dipendano dalla velocità e dalla rotta di avvicinamento al Sole (o a chi per esso).....
Domanda per Enzo, questo non è il mio campo. Essenzialmente, però, penso che dipendano dalla velocità e dalla rotta di avvicinamento al Sole (o a chi per esso).....
Aspettiamo Enzo per una risposta più dettagliata allora
Pierluigi Panunzi
16-07-2012, 10:44
un mio piccolo contributo...
la forma dell'orbita dipenderà dalle condizioni iniziali, soprattutto la velocità dell'oggetto (intesa come vettore e perciò con direzione, intensità e verso)
in modo del tutto intuitivo se questa velocità è bassa, la traiettoria porterà l'oggetto ad un impatto sul corpo centrale, mentre altre velocità più alte inseriranno l'oggetto in orbita (comunque un'ellisse).
infine velocità maggiori porranno l'oggetto in orbita iperbolica con successivo allontanamento dell'oggetto...
tutto questo in termini qualitativi...
Capisco, e l'effetto fionda delle sonde per esempio è generato proprio da una velocità cosi eccessiva che genera un orbita iperbolica. Tutto ciò da maggiore velocità alla sonda stessa, corregetemi se sbaglio, è solo una mia ipotesi :biggrin:
Andrea I.
16-07-2012, 15:08
Argomento interessantissimo. Se mi é concesso vorrei infilare anche io una qualche domanda.
Sappiamo che il campo gravitazionale, a detta di quel furbacchione di Einstein, genera una deformazione nello spazio-tempo (esempio del lenzuolo etc..) e che questo succede con tutti i corpi celesti. Nel caso, anche i corpi orbitanti quindi lo generano. Ci é dato sapere le dimensioni di questo campo e, di conseguenza, cosa succede nel punto di contatto tra campi di diversi corpi?
Red Hanuman
16-07-2012, 20:39
Argomento interessantissimo. Se mi é concesso vorrei infilare anche io una qualche domanda.
Sappiamo che il campo gravitazionale, a detta di quel furbacchione di Einstein, genera una deformazione nello spazio-tempo (esempio del lenzuolo etc..) e che questo succede con tutti i corpi celesti. Nel caso, anche i corpi orbitanti quindi lo generano. Ci é dato sapere le dimensioni di questo campo e, di conseguenza, cosa succede nel punto di contatto tra campi di diversi corpi?
Anche questa è una domanda per Enzo, al quale lascio la correzione di quanto sto per scrivere. ;)
Per quanto ne so, campo gravitazionale si estende all'infinito, diminuendo la sua curvatura col quadrato della distanza.
Quanto succede al punto di contatto dei due campi è di difficile previsione, nel senso che i calcoli da fare sono di una tale complessità da richiedere diverso tempo anche ai super computer odierni.
Qualche studio è stato fatto per alcuni casi speciali, e cioè nel caso di stelle di neutroni o buchi neri che orbitano a coppie. Questo comporta l'emissione di onde gravitazionali con forza sufficiente a far collassare il sistema e a fare precipitare i due oggetti l'uno sull'altro....
Dirti di più, purtroppo, è fuori dalla mia portata.... :cry:
Andrea I.
16-07-2012, 22:01
Grazie per la risposta, quindi in teoria la curvatura si estende all'infinito calando solo di intensita, se non ho capito male. Sarebbe spettacolare capire come lavorano le particelle che regolano questo campo. Ho letto qualcosina su quello che é ipotizzato facciano i gravitoni e lo trovo quantomeno affascinante. La conseguenza logica, correggetemi se sbaglio, é che il tempo(come lo concepiamo noi) ha avuto inizio con la comparsa dei campi gravitazionali, quindi quando la massa all'interno dell'universo era trascurabile era qualcosa di completamente diverso. Chissa che i recenti sviluppi sul bosone di Higgs, sempre se si riveleranno fondati, possano portare qualcosa di nuovo anche in questa direzione. In ogni caso più cose imparo più mi rendo conto che la scienza é il romanzo più bello mai scritto eheh
Fantastico!! Vorrei approfondire meglio questo argomento, davvero interessante. Non ho capito bene il discorso dei gravitoni, nel senso, sono loro che formano il campo gravitazionale? Io dei gravitoni so soltanto che essi sono delle particelle elementari, di cui solo teoricamente è confermata l'esistenza. Spero di approfondire meglio in questa discussione
Vincenzo Zappalà
17-07-2012, 04:44
accidenti ai forum che non ti avvisano... mi sono perso questa discussione... Troppe cose da seguire e da fare!
Il discorso meriterebbe un libro dedicato. E, infatti, la meccanica celeste è una delle discipline più complesse e sviscerate fin da secoli fa.
Cerchiamo di non mischiare le cose e facciamo uno schema iniziale:
Il campo gravitazionale di un oggetto A è la zona in cui la sua gravità domina gli spostamenti e lo stato di una particella B che vi si trova immersa. Einstein lo spiega come deformazione spazio-temporale, la teoria quantistica come informazione inviata dai gravitoni. Sono tutti modi corretti per descrivere un effetto reale. Tuttavia, se vogliamo studiare i moti dei corpi immersi in un campo gravitazionale possiamo (anzi dobbiamo) utilizzare ancora le vecchie formule di Newton & Co. Per studiare il moto dei pianeti e dei satelliti, e mandare sonde spaziali, può bastare e avanza. Risolvere analiticamente la legge nel caso di due soli corpi è possibile e Keplero ne descrive perfettamente i risultati. Tuttavia, sperare che esistano solo due corpi è un sogno irrealizzabile. Di solito esistono n-corpi che contribuiscono al campo gravitazionale agente sulla particella B. Purtroppo, ne bastano solo tre perchè non esista soluzione analitica. Di male in peggio al crescere dei corpi considerati. Solo in condizioni particolari le equazioni si risolvono (ed esempio i punti lagrangiani). Per tutto il resto bisogna affidarsi alle integrazioni numeriche, pensate già secoli fa e adesso rese banali (o quasi) dai super computer.
Talmente accurate che sulla loro base si prevedono situazioni future dei corpi planetari (opposizioni, eclissi, incontri ravvicinati, ecc., ecc.), ma addirittura si possono inviare sonde nello spazio interplanetario sapendo di non sbagliare bersaglio. Dopo Einstein, si utilizzano anche piccole correzioni dovute agli effetti relativistici... ma non sempre sono necessari. Dice bene Pier parlando di velocità: le orbite possono modificarsi cambiando la velocità orbitale, come ci insegnano i passaggi ravvicinati ai pianeti. Questo tipo di cambiamento è quello su cui si basa l'effetto fionda, ideata da un mio grande amico scomparso, un vero genio della meccanica celeste (Bepi Colombo), di cui ovviamente l'Italia si è quasi dimenticata. Ho scritto qualcosa su questo effetto qui: http://www.astronomia.com/2009/08/24/l%E2%80%99effetto-fionda-o-%E2%80%9Cdel-ciclista-temerario%E2%80%9D/.
Potremmo parlare per ore di meccanica celeste e di campi gravitazionali... questo è il vantaggio-svantaggio dei forum. le domande tendono a infinito, ma lo spazio per rispondere e il tempo per leggerle tende a zero...
Ho letto il link che ci ha lasciato Vincenzo, sinceramente non l'avevo letto perchè nel 2009 non ero a conoscenza della presenza di questo sito meraviglioso. Comunque, tornando al discorso del campo gravitazionale, quando citi Pier dicendo:
le orbite possono modificarsi cambiando la velocità orbitale, come ci insegnano i passaggi ravvicinati ai pianeti vorresti dire che in un periodo in cui Marte è particolarmente vicino alla Terra la sua velocità orbitale (e di conseguenza anche la nostra) varia? Concetto anche questo interessante che ci puó far capire meglio sia per quanto riguarda l'effetto fionda e sia per quanto riguarda l'argomento presentato nel titolo.
* Marco *
17-07-2012, 13:18
[QUOTE= Einstein lo spiega come deformazione spazio-temporale, la teoria quantistica come informazione inviata dai gravitoni. Sono tutti modi corretti per descrivere un effetto reale.[/QUOTE]
Quindi si ipotizza il gravitone come particella che regola il campo gravitazionale ed in grado di dare quest'istruzione all'intero universo?.....un po' come il bosone di higgs che e' il donatore di massa inerziale?
Vincenzo Zappalà
17-07-2012, 14:30
Quindi si ipotizza il gravitone come particella che regola il campo gravitazionale ed in grado di dare quest'istruzione all'intero universo?.....un po' come il bosone di higgs che e' il donatore di massa inerziale?
il gravitone sarebbe come il fotone per l'informazione luminosa. Ogni forza ha una sua particella trasportatrice. Dovrebbe averla anche la gravità, ma ancora non è stato trovato, il gravitone appunto!
Vincenzo Zappalà
17-07-2012, 14:32
vorresti dire che in un periodo in cui Marte è particolarmente vicino alla Terra la sua velocità orbitale (e di conseguenza anche la nostra) varia? Concetto anche questo interessante che ci puó far capire meglio sia per quanto riguarda l'effetto fionda e sia per quanto riguarda l'argomento presentato nel titolo.
no, no! Passaggio ravvicinato vuol dire proprio ravvicinato! Come quello di un asteroide che sfiora la Terra. Tra pianeti (al momento) non esistono passaggi ravvicinati. O -se prefrisci- come una sonda che passa radente a un pianeta per acquistare velocità, come detto nel vecchio articolo...
Andrea I.
08-08-2012, 15:14
Continuando a studiare su diversi libri e integrando i concetti appresi sono arrivato a un punto di riflessione, sulla gravità appunto, che mi ha lasciato perplesso.
Einstein ha postulato che tutto si move alla velocità della luce, distribuendo questa velocità tra le varie dimensioni spaziotemporali e che la massa di un oggetto aumenta in proporzione all'avvicinarsi alla velocità della luce(per questo ritiene impossibile arrivare alla sopracitata velocità, servirebbe un'energia infinita). Il nostro ha anche scritto(correggetemi se sbaglio) che le onde gravitazionali si propagano alla stessa velocità della luce. Su una risposta a un commento di qualche tempo fa ho letto che i gravitoni dovrebbero essere particelle con massa non barionica, ma comunque con massa(a meno che io interpreti male il concetto). Ecco, questo ha fatto "grippare" il mio povero cervello. Come é possibile che queste particelle abbiano massa e si muovano alla velocità della luce(almeno questa é la conclusione a cui sono arrivato io : se le onde si propagano a quella velocità allora anche le particelle che portano l'informazione dovrebbero....no?). I casi sono due, o sto facendo confusione io o mi é sfuggito qualcosa. Scusate, ma proprio non riuscivo a uscirne da questo dubbio e grazie in anticipo per la risposta.
Red Hanuman
08-08-2012, 20:11
Continuando a studiare su diversi libri e integrando i concetti appresi sono arrivato a un punto di riflessione, sulla gravità appunto, che mi ha lasciato perplesso.
Einstein ha postulato che tutto si move alla velocità della luce, distribuendo questa velocità tra le varie dimensioni spaziotemporali e che la massa di un oggetto aumenta in proporzione all'avvicinarsi alla velocità della luce(per questo ritiene impossibile arrivare alla sopracitata velocità, servirebbe un'energia infinita). Il nostro ha anche scritto(correggetemi se sbaglio) che le onde gravitazionali si propagano alla stessa velocità della luce. Su una risposta a un commento di qualche tempo fa ho letto che i gravitoni dovrebbero essere particelle con massa non barionica, ma comunque con massa(a meno che io interpreti male il concetto). Ecco, questo ha fatto "grippare" il mio povero cervello. Come é possibile che queste particelle abbiano massa e si muovano alla velocità della luce(almeno questa é la conclusione a cui sono arrivato io : se le onde si propagano a quella velocità allora anche le particelle che portano l'informazione dovrebbero....no?). I casi sono due, o sto facendo confusione io o mi é sfuggito qualcosa. Scusate, ma proprio non riuscivo a uscirne da questo dubbio e grazie in anticipo per la risposta.
Non so a quale risposta ti riferisci, ma per quanto ne so i gravitoni sono concepiti come "fratelli" dei fotoni, e quindi senza massa....
Andrea I.
08-08-2012, 20:24
hai ragione red, chiedo scusa a tutti, ricordavo male, la risposta riguardava la materia oscura, non i gravitoni....evidentemente la mia memoria fa cilecca.....scusate ancora per la gaffe :biggrin:
Beh, se non altro ora il mio cervello non deve più arrovellarsi su questo paradosso che mi son creato da solo con la mia disattenzione. Mi ritiro nell'angolino! ah e se potete eliminare i miei due ultimi interventi fatelo, non vorrei che la confusione che mi sono creato da solo fosse contagiosa....
Red Hanuman
08-08-2012, 20:39
hai ragione red, chiedo scusa a tutti, ricordavo male, la risposta riguardava la materia oscura, non i gravitoni....evidentemente la mia memoria fa cilecca.....scusate ancora per la gaffe :biggrin:
Beh, se non altro ora il mio cervello non deve più arrovellarsi su questo paradosso che mi son creato da solo con la mia disattenzione. Mi ritiro nell'angolino! ah e se potete eliminare i miei due ultimi interventi fatelo, non vorrei che la confusione che mi sono creato da solo fosse contagiosa....
Azz..... Non esagerare con l'autoflagellazione..... Altrimenti, ci si prende gusto.... :biggrin:
marco massara
25-12-2012, 19:28
hai ragione red, chiedo scusa a tutti, ricordavo male, la risposta riguardava la materia oscura, non i gravitoni....evidentemente la mia memoria fa cilecca.....scusate ancora per la gaffe :biggrin:
Beh, se non altro ora il mio cervello non deve più arrovellarsi su questo paradosso che mi son creato da solo con la mia disattenzione. Mi ritiro nell'angolino! ah e se potete eliminare i miei due ultimi interventi fatelo, non vorrei che la confusione che mi sono creato da solo fosse contagiosa....
nooo! non ci provate ..questa discussione che sono andato a pescare nel remoto passato mi ha permesso di abbattere almeno un paio di domande che avevo in testa... non cancellate nulla! :razz:
Anche questa è una domanda per Enzo, al quale lascio la correzione di quanto sto per scrivere. ;)
Per quanto ne so, campo gravitazionale si estende all'infinito, diminuendo la sua curvatura col quadrato della distanza.
Quanto succede al punto di contatto dei due campi è di difficile previsione, nel senso che i calcoli da fare sono di una tale complessità da richiedere diverso tempo anche ai super computer odierni.
Qualche studio è stato fatto per alcuni casi speciali, e cioè nel caso di stelle di neutroni o buchi neri che orbitano a coppie. Questo comporta l'emissione di onde gravitazionali con forza sufficiente a far collassare il sistema e a fare precipitare i due oggetti l'uno sull'altro....
Dirti di più, purtroppo, è fuori dalla mia portata.... :cry:
Tenendo conto che due corpi di massa simile che ruotano l'uno intorno all'altro lo fanno con un centro di gravità intermedio alle posizioni dei due corpi e posizionato in base alla differenza di massa dei due, mentre quando la differenza di massa è abissale, veti Terra-Sole, il centro di gravità coincide con il corpo celeste di massa maggiore.
Mi sono sempre interrogato sulla natura dei gravitoni e conosco la teoria della curvatura dello spazio dalla massa di un pianeta, una stella o qualsiasi corpo celeste e trovo interessante anche approfondire la forza conosciuta come marea gravitazionale, per capirci quella che ha frantumato la cometa che anni fa si è schiantata sulla superficie di Giove.
Vincenzo Zappalà
18-01-2013, 05:24
Tenendo conto che due corpi di massa simile che ruotano l'uno intorno all'altro lo fanno con un centro di gravità intermedio alle posizioni dei due corpi e posizionato in base alla differenza di massa dei due, mentre quando la differenza di massa è abissale, veti Terra-Sole, il centro di gravità coincide con il corpo celeste di massa maggiore.
Mi sono sempre interrogato sulla natura dei gravitoni e conosco la teoria della curvatura dello spazio dalla massa di un pianeta, una stella o qualsiasi corpo celeste e trovo interessante anche approfondire la forza conosciuta come marea gravitazionale, per capirci quella che ha frantumato la cometa che anni fa si è schiantata sulla superficie di Giove.
sugli effetti distruttivi della marea ne abbiamo parlato spesso a proposito dei satelliti e non solo. Nel libro, poi, c'è un capitolo interamente dedicato. Ricordiamoci, comunque, che la forza di marea non è che altgro che una differenza di gravità su uno stesso corpo...
sugli effetti distruttivi della marea ne abbiamo parlato spesso a proposito dei satelliti e non solo. Nel libro, poi, c'è un capitolo interamente dedicato. Ricordiamoci, comunque, che la forza di marea non è che altgro che una differenza di gravità su uno stesso corpo...
Per differenza di gravità di riferisci alla mancanza di uniformità di un campo gravitazionale?
Scusa se faccio domande apparentemente stupide ma mi permettono di apprendere.
P.S. Leggerò sicuramente il vostro libro.
Per differenza di gravità di riferisci alla mancanza di uniformità di un campo gravitazionale?
Scusa se faccio domande apparentemente stupide ma mi permettono di apprendere.
P.S. Leggerò sicuramente il vostro libro.
Ti rispondo io che Enzo sta sciando! Beato lui...
No, il campo è uniforme e continua a diminuire con l'inverso del quadrato della distanza. La differenza di gravità, o gradiente gravitazionale, è dovuta semplicemente alla differenza di forza agente agli estremi dell'asteroide o cometa che sia. Supponiamo ad esempio che una cometa abbia una forma allungata e misuri un km di lunghezza, la forza di gravità che agisce sul punto della cometa più vicino al corpo che la attrae vale X, la forza invece che agisce sull'estremo opposto, dato che è un km più lontano, vale Y che ovviamente è un pochino più piccola di X. La differenza tra X e Y è una forza che sta in pratica tirando la cometa. Se questa forza è maggiore della forza di coesione del materiale di cui è composta la cometa, la cometa si sgretola.
Ti rispondo io che Enzo sta sciando! Beato lui...
No, il campo è uniforme e continua a diminuire con l'inverso del quadrato della distanza. La differenza di gravità, o gradiente gravitazionale, è dovuta semplicemente alla differenza di forza agente agli estremi dell'asteroide o cometa che sia. Supponiamo ad esempio che una cometa abbia una forma allungata e misuri un km di lunghezza, la forza di gravità che agisce sul punto della cometa più vicino al corpo che la attrae vale X, la forza invece che agisce sull'estremo opposto, dato che è un km più lontano, vale Y che ovviamente è un pochino più piccola di X. La differenza tra X e Y è una forza che sta in pratica tirando la cometa. Se questa forza è maggiore della forza di coesione del materiale di cui è composta la cometa, la cometa si sgretola.
Ora è chiarissimo, grazie.
E' sempre una bella sensazione imparare qualcosa di nuovo.
Ora è chiarissimo, grazie.
E' sempre una bella sensazione imparare qualcosa di nuovo.
Mi fa piacere! ;)
Vincenzo Zappalà
18-01-2013, 14:08
Mi fa piacere! ;)
grazie mio fido Lampo!!!!! Oggi, finalmente, un po' di Sole...;)
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