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  1. #1
    Sole L'avatar di Albertus
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    siamo sicuri di comprenderla ?

    Saluti

    mi riferisco ad un precedente thread ed ad una questione che mi ossessiona ( si fa per dire ) da tempo

    Qual'e il vero significato della celeberrima equazione di Einstein ?

    Al giorno d'oggi si ritiene che i fotoni non abbiano massa , nel passato non era cosi
    Già nel 19° secolo si sapeva che i fotoni avevano quantità di moto

    p = L /C

    con L energia del fascio di luce

    se i fotoni avessero anche massa "m" si potrebbe scrivere

    m = L /c^2

    Questa non è altro che la famosa equazione di Einstein nella sua versione originale del 1905
    Il significato sarebbe banale

    un corpo che assorbe o emette radiazione elettromagnetica assorbe o emette anche la massa dei fotoni che lo compongono

    Poi però si e stabilito che i fotoni non hanno massa è si è passati all'equazione

    E = m*c^2

    dove m è la massa a riposo dell'oggetto materiale

    Non solo ma lo stato dell'arte della fisica moderna ritiene che sia proprio la "massa" ad essere una proprietà universale e non l'energia

    Come deve essere interpretata la famosa equazione ?
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  2. #2
    Staff • Moderatore Globale L'avatar di Red Hanuman
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    In realtà, quella che hai scritto è l'equazione di massa - energia semplificata per un corpo con quantità di moto pari a zero.

    L'equazione completa è :



    Dove E è l'energia, p è la quantità di moto, è la massa a riposo o invariante e c, ovviamente, è la velocità della luce.

    Se ne deduce che un corpo a riposo ha una energia pari alla sua massa per c al quadrato, ma anche che un corpo senza massa ha una energia pari alla quantità di moto per c.

    Se consideriamo che il fotone non ha massa, e lo inseriamo in questa formula, notiamo come corollario che il fotone (e ogni particella senza massa) DEVE muoversi alla velocità della luce, altrimenti la sua energia è nulla, e quindi NON esiste, almeno in senso fisico.

    Se supponessimo infatti che la luce potesse viaggiare ad una velocità inferiore a c, potremmo sempre scegliere un sistema di riferimento comovente in cui vedremmo il fotone fermo, e dunque avremmo il paradosso di un oggetto esistente in un sistema e NON esistente in un altro.
    L'unica velocità che è percepita in tutti i sistemi di riferimento come identica è c, la velocità della luce, e quindi questa è l'unica velocità possibile per oggetti esistenti e SENZA massa.

    Perchè la luce trasporta una quantità di moto? Perchè è CONTEMPORANEAMENTE una particella senza massa e un'onda.

    La quantità di moto esprime la proprietà di un oggetto in movimento influenzare un altro oggetto quando ci impatta contro, spostandolo nella sua stessa direzione e verso.

    Se pensiamo alle onde del mare, esse possono smuovere un corpo senza praticamente provocare un movimento nella massa d'acqua (di fatto, le molecole d'acqua osservate nella stessa fase dell'onda in due tempi diversi sono più o meno nella stessa posizione).

    Un'onda quindi trasmette la quantità di moto mediante il suo movimento ondeggiante e non spostando fisicamente una massa.

    Citazione Originariamente Scritto da Albertus Visualizza Messaggio
    Non solo ma lo stato dell'arte della fisica moderna ritiene che sia proprio la "massa" ad essere una proprietà universale e non l'energia
    Stante quanto sopra, la tua affermazione è palesemente erronea. Anzi, è vero il contrario: l'unica proprietà universale di un corpo è l'energia. E' l'energia, non la massa, ad influenzare lo spazio - tempo.

    E, proprio per questo, la luce subisce gli effetti dei corpi massivi, anche se la massa non ce l'ha...
    Ultima modifica di Red Hanuman; 18-02-2021 alle 19:44
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  3. #3
    Sole L'avatar di Albertus
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    Le considerazioni relative al fotone sono molto interessanti

    io però mi riferivo o alla "materia"

    Da un testo di Frank Wilczek

    "la conservazione dell'energia si applica ai sistemi non ai singoli corpi. L'energia totale di un sistema di corpi comprende l'energia cinetica e l'energia potenziale...
    soltanto l'energia totale si conserva non l'energia dei singoli corpi..."

    "Quark e gluoni individualmente hanno una massa molto piccola ma ciò non impedisce al sistema (il protone) di avere un energia e una massa...questa energia / massa si mantiene costante finchè il protone è isolato "

    Questo concetto l'ho letto anche in altri testi

    sembrerebbe che i "mattoni fondamentali della materia , nel caso del protone i quark e i gluoni abbiano una massa propria intrinseca e costante, mentre la "massa" del protone è il risultato di un accoppiamento energetico che rimane costante solo per protoni isolati

    l'unica eccezione citata da Wilzeck, è l'annichilazione particella / anti particella che comunque non è una diretta conseguenza ne dell'equazione ne della etoria della relatività
    Ultima modifica di Albertus; 19-02-2021 alle 08:04
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  4. #4
    Nana Bruna L'avatar di turik
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    Ma infatti secondo la teoria, un corpo che emette energia (es. fotone), perde massa, quindi non si è conservata l'energia di quel singolo corpo, ma si è conservata l'energia del sistema e l'equazione generale rimane comunque valida.

    La massa è una forma di energia, ed è questo che permette ad un corpo di piegare lo spazio-tempo, solo l'energia.
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  5. #5
    Sole L'avatar di Albertus
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    Questo è il punto
    Ripetiamo come fosse cosa ovvia che la massa è una forma di energia e che questa conclusione si dovrebbe evincere dall'equazione e dalla teoria della relatività
    Ma è cosi ?
    L'equazione completa dice che per un corpo a riposo .

    E = Mo C^2

    Allora dopo l'enunciazione delle teoria della relatività la comunità scientifica e gli ingegneri si sarebbero dovuti scatenare a cercare un modo per convertire piccole frazioni di massa in enormi quantità di energia

    A nessuno venne in mente di fare una cosa del genere
    Nessuno pensò che la materia potesse esser convertita in energia

    Nella teoria della relatività il temine massa deve essere strettamente inteso come "Inerzia"
    Vale a dire la massa non è la materia è una proprietà della materia
    Einstein non affermò mai che la materia potesse essere convertita in energia

    Solo con la fisica quantistica e in particolare l'equazione di Dirac e la scoperta dell'anti materia si cominciarono a vedere le cose da un'altra prospettiva sebbene anche in questo caso l'annichilazione della massa in energia è soggetta a forti vincoli
    Ultima modifica di Albertus; 19-02-2021 alle 13:23
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  6. #6
    Nana Bruna L'avatar di turik
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    Citazione Originariamente Scritto da Albertus Visualizza Messaggio
    cercare un modo per convertire piccole frazioni di massa in enormi quantità di energia

    A nessuno venne in mente di fare una cosa del genere
    Nessuno pensò che la materia potesse esser convertita in energia
    Ma come no? il progetto manatthan non ti dice nulla?
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  7. #7
    Sole L'avatar di Albertus
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    no , non dice nulla
    Se per materia intendiamo la somma di protoni, neutroni ed elettroni
    in una reazione nucleare il numero di protoni neutroni ed elettroni prima e dopo la fissione è esattamente lo stesso
    il sistema perde massa perchè perde energia

    l'articolo originale di Einstein si intitolava

    , Ist die Tràgheit eines Korpers von semem Energiegehalt abhangig ?

    Einstein non menziona neanche la parola massa per non generare confusione
    parla solo di Inerzia (tragheit )
    E si domanda l'inerzia di un corpo dipende dal suo contenuto di energia ?
    Ovviamente sarebbe stato stupido domandarsi
    L'inerzia di un corpo dipende dal suo contenuto di materia ?
    in altre parole
    Un corpo è composto di materia ed energia
    Entrambi contribuiscono all'inerzia del corpo cioè alla sua massa secondo il coefficiente di conversione c^2

    L'idea che la materia possa convertirsi in energia venne dopo
    Non è un conseguenza diretta della teoria della relatività anche se la teoria della relatività non nega in principio questa possibilità
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  8. #8
    Nana Bruna L'avatar di Joe77
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    Due cos’è primo le domande che fai sono interessanti e se hai voglia tempo guardati le lezioni sulla relatività ristretta e generale di susskind .Tratta i punti di tuo interesse.Che poi il numero di elettroni e di protoni e di neutroni sia uguale .... sei sicuro?
    Non è che intendevi il numero di nucleoni e di leptoni.....prima e dopo...l
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  9. #9
    Sole L'avatar di Albertus
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    il libro di Susskind l'ho letto qualche anno fa
    Forse potresti riassumerne i punti essenziali per quanto riguarda la domanda che ho posto

    Nelle reazioni nucleari non avviene annichilazione di materia come spesso erroneamente si crede
    Tra l'altro nel 1905 l'esistenza stessa degli atomi era ancora in discussione quindi un fatto del genere non era neanche prevedibile
    Solo nelle collisioni tra particella e anti particella si ha la produzione di un flash di energia e la scomparsa delle particelle stesse
    Quindi l'affermazione, molto comune :

    La materia è energia congelata

    In ultima analisi è corretta ma deve essere interpretata nel giusto modo
    per liberare l'energia contenuta in un sasso bisognerebbe farlo scontrare con un anti sasso
    Non c'è altro modo
    Siccome nessuno ha mai visto neppure una molecola di anti materia , solo particelle singole, in pratica si tratta di un affermazione puramente accademica
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  10. #10
    Nana Bruna L'avatar di Joe77
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    Re: siamo sicuri di comprenderla ?

    Intendevo le lezioni on Line...mi riferivo poi in seconda battuta alla
    la conservazione di carica e di numero barionico....

    Poi per quello che mi chiedi riassumerei ma per fare qualcosa di simil rigoroso sarebbe davvero troppo lunga
    Ultima modifica di Joe77; 19-02-2021 alle 18:55
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