Curiosità scientifiche (ed eventuali smentite)

[NotOnlyWWE]

Complimenti per questo Thread, Andrew. Il mio obbiettivo fin dal primo giorno che ho messo piede nella sezione "Mondo" è stato quello di arricchire questo Forum scientificamente.

[MotorCity]

bel topic, seguirò.
spero che ci sia materiale per far nascere qualche dibattito interessante.

[ettoremaiorana]

Posso contribuire con qualcosa di matematico e al tempo stesso divertente (antinomie, ve'?)...

[ettoremaiorana]

Se serve una mano apri un thread "Aiuti per l'uni", sono sempre abbastanza disponibile ad aiutare! Capisco molto piu' di analisi che di wrestling...

[Jeff Hardy 18]

12 non è un campione valido.

[Lord9600XT]

http://www.quantumdiaries.org/2012/11/1 ... iny-decay/

[chrisy2j]

Spoiler:

Che cos'è ? :sconcerti:

[Gsquared]

Che cos'è ? :sconcerti:

Pareidolia

[chrisy2j]

Pareidolia

Lo credo pure io

Però che rocce si trovano su Marte

[thor of asgard]

ok, questa è una mia curiosità...chi sa dirmi, in linguaggio "comune", qualcosa sui tachioni??

perchè leggendo vari articoli mi sono incuriosito, però il linguaggio usato era complicato.

MM ti invoco!!

[Lord9600XT]

ok, questa è una mia curiosità...chi sa dirmi, in linguaggio "comune", qualcosa sui tachioni??

perchè leggendo vari articoli mi sono incuriosito, però il linguaggio usato era complicato.

MM ti invoco!!

Dalla teoria della relatività è noto che la massa inerziale di una particella non è costante, bensì varia con il suo stato di moto. In particolare, la massa di un corpo è funzione della sua velocità, secondo la formula:

m = m0 / (1 - b^2)^(1/2)

dove m è la massa del corpo, m0 è la massa a riposo (ovvero, la massa del corpo quando la sua velocità è nulla), b è dato dal rapporto v/c (v è la velocità del corpo e c è la velocità della luce) e [...]^(1/2) indica la radice quadrata di [...]. Nel caso l'equazione scritta sopra ti generi confusione, puoi rivederla qua: http://it.wikipedia.org/wiki/E%3Dmc2#Us ... ativistica

Dalla formula si osserva che per v -> c (che equivale a b -> 1) si ha m -> infinito, ovvero, come è ben noto, è impossibile far viaggiare un corpo alla velocità della luce (la sua inerzia tende all'infinito, quindi per far viaggiare un corpo a c servirebbe una forza infinita, cosa che nell'Universo non è proprio disponibile).

Ora, supponiamo che tu voglia far valere l'equazione di cui sopra per velocità v > c. Otterresti la radice quadrata di un numero negativo. Ricordando che i = (-1)^(1/2), tiri fuori una i dalla radice quadrata e il denominatore diventa i (b^2 - 1)^(1/2).

A questo punto, hai una massa inerziale immaginaria. Affinché tale grandezza torni ad essere reale, è necessario moltiplicare per i la massa a riposo, ovvero rendere quest'ultima immaginaria, così da semplificare le due i sopra e sotto. Alla fine, ottieni:

m = u0 / (b^2 -1)^(1/2)

dove ho posto u0 la nuova massa a riposo (equivalente alla sostituzione m0 -> iu0).

La parte matematica complicata è finita. Ora abbiamo una bella formula che è utilizzabile per v > c (e nota bene, solo per v > c: per v < c otterresti una massa inerziale non reale, cosa che non vogliamo): il "prezzo" da pagare è stato ridefinire la massa del corpo, rendendola immaginaria. I tachioni sarebbero, per l'appunto, particelle con massa a riposo immaginaria, e pertanto capaci di viaggiare SOLTANTO a velocità superiori della luce. Abbiamo creato, ipoteticamente, il mondo superluminale.

Nota che, ad esempio, per v -> c (mantenendo il vincolo v > c, quindi decelerando un tachione) la sua massa diventa infinita: è pertanto impossibile decelerare un tachione fino alla velocità della luce!

Veniamo ad un'altra particolarità dei tachioni, ovvero la possibilità di distinguere tra tachioni ed antitachioni. Si può dimostrare come, per un tachione, si possa passare da particella ad antiparticella cambiando il sistema di riferimento, ovvero: per i tachioni si parla di materia o di antimateria a seconda del sistema di riferimento in cui si osservano. Quindi, la proprietà di essere una particella od una antiparticella, per un tachione, non è una proprietà assoluta! Questo deriva dal fatto che, cambiando sistema di riferimento (ovvero, applicando un'opportuna trasformazione di Lorentz), si far passare il tachione da uno stato di energia positiva ad uno di energia negativa e viceversa, e gli stati "ad energia negativa" sono peculiari del mondo dell'antimateria (prendi quest'affermazione "cum grano salis": inizialmente si ipotizzò che le antiparticelle ammettessero stati ad energia negativa, mentre ora la cosa si interpreta in maniera differente e più sensata).

Comunque vada, nessuno ha mai osservato un tachione. Ad esempio, un modo per rivelarli sarebbe sfruttare l'effetto Cherenkov.

Tale effetto, scoperto proprio dal sig. Cherenkov, avviene solo in un mezzo avente indice di rifrazione maggiore di 1 (ovvero, qualsiasi mezzo diverso dal vuoto). Se una particella viaggia in un mezzo con velocità v superiore alla velocità della luce in quel mezzo (pari a c/n, e poiché n è maggiore di 1, c/n è minore di c nel vuoto), essa emette luce.

Ora: un tachione possiede una velocità superiore alla velocità della luce nel vuoto, pertanto emetterebbe naturalmente luce Cherenkov, perdendo energia (questo vale solo se i tachioni fossero carichi elettricamente, cosa che è plausibile). Un tachione, se perde energia, inizia a viaggiare a velocità infinita (discende dalle equazioni di sopra). Se il tachione incontrasse una particella e la urtasse, potrebbe acquistare energia (e quindi, diminuire velocità) dall'impatto. Pertanto, perderebbe questa energia tramite l'emissione di luce Cherenkov e così via.

Nessuno ha mai visto 'sti lampi di luce nel vuoto, quindi al momento è esclusa l'esistenza di tachioni elettricamente carichi. Non so nulla per tachioni neutri, ma direi che non vi è motivo per teorizzarli.

Potresti domandarmi: ma se un tachione va a velocità infinita, ha di gran lunga una velocità superiore a c. Pertanto, perché non emette continuamente luce Cherenkov? La risposta è: a velocità infinita un tachione ha energia nulla. Se un tachione ha energia nulla, da dove la prenderebbe l'energia per emettere luce? L'unico modo sarebbe rallentare, ma visto che per un tachione rallentare significa spendere energia, ciò non succede.


Ti invito a riflettere su una cosa che ho scritto: la massa a riposo di un corpo è la massa di un corpo quando questo è fermo (ovvero, ha velocità nulla). Ma, ha senso parlare di velocità nulla in assoluto? Ad esempio, basta cambiare sistema di riferimento (ovvero, passare dal sistema di riferimento solidale con te ad uno in movimento rispetto a te) e "acquisti" una velocità in questo nuovo sistema. Pertanto, la tua massa a riposo (che può essere considerata come quanta materia c'è nel tuo corpo) cambia?

La risposta è che non cambia: la massa a riposo è un concetto assoluto. Tuttavia, il motivo per cui lo sia è "complicato", e la dimostrazione di ciò implica introdurre il formalismo quadrivettoriale.

[thor of asgard]

Molto interessante Grazie.

il discorso è molto interesante, ed ho più o meno capito grazie.

[ettoremaiorana]

12 non è un campione valido.

[ettoremaiorana]

Cosa vuoi sapere? Sembra piuttosto chiaro...

[ettoremaiorana]

Il discorso sulla mutazione è corretto, quello sulla selezione naturale un pò approssimativo ma rende l'idea (non si tratta solo di che cibo mangiare chiaramente).
L'idea in generale suona giusta, non dimostrata però.