In altra parte del mio blog mi ero posto (e credo anche voi) la domanda: cos’ha di speciale la velocità della luce da non poter essere superata.
La velocità di propagazione di qualsiasi corpo dipende dal mezzo che attraversa.
Non sfugge a questa regola nemmeno la luce.
La differenza sta nel fatto che la luce essendo contemporaneamente particella ed onda, la sua velocità nel propagarsi nello spazio dipende dal campo elettromagnetico che attraversa.
Precisamente
Dove co è la velocita della luce nel vuoto ed i termini al denominatore sono rispettivamente la permettività elettrica e la permettività magnetica nel vuoto.
Dimostrare la insuperabilità della velocità luce da questa formula è cosa impossibile. Bisogna accettarla e basta perché le permettività sono delle costanti universali.
Per dare risposta invece alla domanda: “cosa succede ad una massa quando è prossima alla velocità della luce” ho fatto ricorso alla famosa legge di Einstein, dove la massa è legata alla sua energia e alla velocità della luce.
Giusto o sbagliato sono andato avanti lo stesso per vedere cosa succedeva.
E’ noto a tutti che:
E = m c2
(formula 1)
“E” è l’energia emessa o contenuta da una massa, “m” è la massa corrispondente, “c” la velocità della luce.
In realtà gli articoli originali di Einstein trattavano “m” come “massa relativistica“. Questa è stata relazionata da Hendrik Lorenz alla “massa a riposo” m0 (cioè la massa dell’oggetto nel sistema di riferimento in cui è in quiete) tramite un fattore (fattore di Lorentz) che ha preso il suo nome.
nel modo seguente per tener conto delle velocità prossime a quella della luce:
(formula 2)
Dove “v” è la velocità del corpo.
Ora, per comodità di scrittura, considero m=massa a riposo.
La formula di Einstein così corretta diventa:
(formula 3)
Si dimostra facilmente che per v=c, v/c=1, la radice va a zero e la frazione a infinito.
Quindi:
In altre parole, per accelerare una massa a velocità superiori alla luce, serve una quantità infinita di energia.
Bene, fin qui siamo tutti d’accordo. Credo di si.
Ora la domanda è quale valore raggiunge la massa a velocità della luce.
La risposta la sappiano tutti. L’abbiamo letta più volte e dobbiamo accettarla perchè lo dicono quelli più bravi di noi.
Nonostante questo voglio mettervi una pulce nell’orecchio.
Di cosa si tratta? Di un semplice ragionamento che per dargli un minimo di credibilità ho cercato conforto in chi ne sa più di me presentando il mio ragionamento. Persone che fanno informazione scientifica e scrivono cose di astrofisica.
Non ho avuto spiegazioni, solo concettualità a me già note con tono accademico quasi a volermi dare lezioni. Ho capito, tutti professori, ma ragionamenti zero. Allora proseguo da solo.
Vediamo di cosa si tratta.
La prima cosa che viene in mente ad uno studente liceale è risolvere la stessa equazione di Einstein (formula 3) rispetto ad “m”, dove massa ed energia sono legate “indissolubilmente insieme”. I fotoni, ricordiamo, trasportano energia.
Ma ecco che succedono cose strane o per meglio dire cose controverse, non accettate dalla scienza.
Spiego.
Sappiamo che il fattore di Lorenz va all’infinito per v=c, e il suo inverso (ovvero la radice) va a zero.
Si trova facilmente che per v=c la equazione 3) di Einstein, in funzione di m, da questo risultato:
m c2 = E *0
quindi
m = 0 (essendo c2 una costante)
ovvero alla velocità della luce la massa a riposo diventa zero.
Orrore!
Eppure qualcosa vuol dire. Tutte le teorie portano, infatti, a dire che alla velocità della luce la massa a riposo tende a infinito. Eppure la soluzione della equazione è esatta.
D’altra parte i fotoni (sono anche perticelle, ricordiamocelo) che viaggiano alla velocità della luce, guarda caso hanno massa nulla e non infinita.
I fisici dicono che questo succede proprio perchè i fotoni hanno massa a riposo nulla, ovvero zero.
Bene, allora, dato che i fotoni hanno massa nulla, ma sono anche particelle elementari, allora provate a mettere il valore zero di ‘m’ nella formula 3). Cosa succede?
Un casino.
A velocità della luce il numeratore è zero, il denominatore va a zero, ovvero l’equazione (E=c20/0) assume un valore indeterminato.
Stessa cosa nella formula 2).
Sappiamo che non è così. Tuttavia i fisici dicono che in questo caso, ovvero per masse nulle, queste formule non valgono in quanto i fotoni seguono le equazioni d’onda elettromagnetica, anche se la comunità scientifica non è concorde su questo fatto. Insomma anche gli autorevoli scienziati non sono tutti daccordo.
E la confusione aumenta.
Ma c’è dell’altro.
Nessuna massa può diventare infinita per il semplice fatto che nell’ipotetico caso “v” dovesse “appena” superare la velocità della luce, v>c, la massa diventa “immaginaria” a causa della radice nel fattore di Lorenz che diventa negativa.
Infatti essendo β >1 si ha una radice di un numero negativo 
con massa relativistica immaginaria.
Detta in altre parole, nel momento in cui la massa raggiunge la velocità delle luce diventa improvvisamente immaginaria facendo comparire le famose particelle “virtuali” chiamate tachioni, di massa immaginaria per l’appunto, che viaggerebbero indisturbate nell’universo a massa immaginaria ‘non infinita’ ad energia negativa.
Questa è una conseguenza della relatività ristretta in quanto il tachione, in teoria, per v>c ha una massa che elevata al quadrato “passa di colpo” a valori negativi, insomma la massa assume di colpo valori negativi dopo aver avuto valore infinito un istante prima.
Gli scienziati bocciano questa ipotesi; una semplice considerazione matematica – dicono – nessuna massa infatti può superare la velocità della luce. Nessun elettrone può avere energia negativa.
Questo non è vero. Non è più vero per un elettrone virtuale, che può avere qualsiasi valore di energia. Un elettrone libero può emettere un fotone virtuale divenendo esso stesso virtuale per poi ritornare reale. Nella fase di transizione l’elettrone e il fotone virtuali hanno una gamma di energie possibili. Per esempio, il fotone virtuale può essere molto energetico, mentre l’elettrone virtuale può avere energia negativa. (Diagrammi di Feynman)
La confusione aumenta.
Allora mi domando cosa c’è di sbagliato nel ricavare il valore della massa dalla legge di Eintein.
Qualcosa mi sfugge. Mi arrendo.
In realtà qualcuno mi è venuto in soccorso.
Un fisico teorico (ex amico) che dovrebbe avere le conoscenze giuste si è avventurato proponendomi improbabili calcoli sulla stessa formula 3) di Einstein con l’aggravante di commettere macroscopici errori di calcolo inciampando malamente sulle regole delle frazioni pur di dimostrare il contrario, raccogliendo solo una gran figuraccia.
Se a questo punto vi state domandando come stanno le cose, ecco che interviene un altro amico di cui non posso dubitare.
Umberto Genovese che conduce il blog “il Poliedrico” mi scrive.
E= m*c^2 vale solo ed esclusivamente se m è assunta come massa a riposo (che indicherò con m_o). A velocità al di sotto del 10% di c (c=299792458 m/s arrotondato a 3E+8 m/s ed è costante nel vuoto per i fotoni che sono privi di massa) l’invarianza di Lorentz in genere non si applica data l’esiguità del suo apporto al computo totale della massa.
Lascia perdere per un attimo l’equazione di Einstein per questo ragionamento e concentrati sul principio dell’invarianza di Lorentz. che sappiamo essere m = m_o/(v^2/c^2)^1/2.
Se prendiamo un oggetto con una massa a riposo molto piccola (m_o = 0,5 Mev per l’elettrone) quando viene accelerato vicino a c (99,9% di questa), tipico negli acceleratori come l’LHC, si avrà una massa che arriva a 11 Mev, mentre al 99,99% di c, un incremento quindi di solo lo 0,01%, diventa di 35 Mev. Ogni piccolo incremento, per quanto piccolo, porterà ad una crescita esponenziale della massa dell’elettrone.
Quindi come vedi, la massa ad approssimarsi di c (che è ripeto, una costante nel vuoto) tende a crescere esponenzialmente fino a diventare infinita. Solo i fotoni che non hanno massa raggiungono tali velocità, tutte le altre particelle dotate di massa, per quanto piccola essa sia (vedi i neutrini) non la possono eguagliare.
I neutrini appunto mi danno lo spunto per farti un esempio: la loro strana capacità di oscillare tra i loro sapori con le differenti masse conseguenti, permette loro di variare la velocità nel loro percorso. per questo ne osserviamo i diversi sapori: diverse masse, diverse velocità.
Tutto giusto. Ma queste cose le sapevamo già e non trovo traccia del mio errore.
Anche qui faccio qualche osservazione.
I “neutrini” (sparati da una supernova collassata) “hanno” massa per quanto piccola.
Per quanto abbiano “sapori” diversi si pensava che essi viaggiassero a velocità superluminale vagando nello spazio. Questo significa che hanno velocità prossima a quella della luce, ma non hanno massa “quasi” prossima ad un valore infinito come previsto dalla teoria. Infatti la sua massa a velocità prossime a quella della luce è circa 0,05 eV/c2.
Nessun neutrino a massa quasi infinta è stato osservato in laboratorio e nello spazio.
Gli stessi “muoni” che dopo gli eletroni sono le particelle più leggere, hanno velocità quasi uguale a quella della luce (il 99,92% di quella della luce, cioè v ≈ c), eppure non hanno massa quasi infinita.
Dove sta allora l’inghippo?
Secondo l’amico Umberto, (ma non solo), non bisogna scomodare l’equazione di Einstein, basta ragionare esclusivamente sul “fattore di Lorenz” che legato alla massa inerziale è proprio la famosa massa relativistica di Einstein.
Da questa formuletta (2) infatti si ricava con un solo passaggio che per v=c la massa va all’infinito.
Tutto qui. Punto.
Facile no?
Troppo facile – penso – A questo c’ero arrivato anch’io, perchè in quella miracolosa formuletta la massa non ha alcun legame con la “sua” energia come deve essere. Una velocità mossa dal nulla. Un artifcio insomma che sembra fatto apposta per far tornare i conti. Quali conti?
Dove sta allora l’inghippo?
L’inghippo sta nel fatto che il fattore di Lorenz è semplicemnete una formuletta, scollegata dalla energia, secondo la quale una massa va all’infinito quando la sua velocità è al 99, 99999999 % ……. decimale ripetuto all’infinito.
Insomma, secondo il fattore di Lorenz, si corre il rischio che un giorno, quando riusciremo a fornire abbastanza energia ad un elettrone o un protone da farlo viaggiare in un acceleratore nucleare come l’LHC a velocità molto vicina quella della luce, questa massa potrà raggiungere la massa prossima a quella di una … galassia e forse oltre.
Massa relativista, un concetto confuso.
A mio avviso, che ovviamente conta per quello che conta e mi scuso con i fisici teorici puri, la formula di Lorenz usata per spiegare l’aumento di massa con la velocità è confusa come è confusa la dimostrazione dell’aumento della massa. Almeno nel merito, perché la massa nella realtà non aumenta mai con l’aumento di energia, né tantomeno con la velocità, la massa invece ha la particolare capacità di caricarsi di energia supplementare proprio con la velocità. La formuletta di Lorenza infatti, come ho detto più volte, non lega la massa alla energia che conferisce l’aumento della velocità.
Faccio un esempio per capire meglio.
Se noi prendiamo tre proiettili da 20 grammi, il primo è fermo, il secondo lo lanciamo a 1km/s con una normale pistola il terzo lo lanciamo ad una velocità prossima a quella della luce, con questo esperimento noi abbiamo sempre un proiettile di 20 grammi di massa ma con tre comportamenti diversi.
Il primo proiettile: la massa è a riposo ed ha solo una inerzia di 20 grammi dato che l’esperimento lo eseguiamo sulla terra.
Il secondo proiettile ha una maggiore energia cinetica che rende il proiettile più perforante e pericoloso. Perché? Perché oltre al suo peso si aggiunge l’energia cinetica per arrivare ad 1km/s, perciò il proiettile con i suoi 20 grammi di massa esercita un’inerzia sempre proporzionale alla sua velocità nell’avanzare ed è questa inerzia a creare un ulteriore aumento di energia cinetica al suo interno proporzionale alla sua velocità ed alla sua massa.
Terzo proiettile. Per spiegare cosa succede al proiettile quando raggiunge velocità prossime alla luce viene introdotto il fattore di Lorenz che introduce il concetto di massa relativista (mƴ) che ha una dimensione di una energia (mƴ=m’=E/c2 ) a meno di un fattore della velocità della luce al quadrato, impropriamente preso come unità di misura della massa relativista.
In pratica per cercare di portare il proiettile ad una velocità prossima a quella della luce, noi dobbiamo utilizzare tantissima energia (considerate che anche LCH l’acceleratore di particelle più grande al mondo non è in grado di mandare un proiettile di 20 grammi alla velocità della luce), molta di questa energia viene incamerata proprio nella sua massa sotto forma di energia.
Non è la massa ad aumentare è proprio la sua inerzia a caricarsi, che trattenendo l’avanzamento del proiettile accumula energia cinetica al suo interno, come un volano.
Perciò è corretto dire che non è un aumento di massa ma è un aumento d’inerzia della massa che accumula l’energia cinetica nella massa. E’ questa energia che tende all’infinito alla velocità della luce.
Ma voglio andare oltre.
Il proiettile è composto di molecole ed atomi che sono legati tra loro da forze molecolari ed atomiche. Per una massa infinita la energia fornita al proiettile dovrebbe dare forza infinita alla forza che trattiene i quark e elettroni (forza forte, debole, elettromagnetica) per non far “esplodere” il proiettile. In pratica si dovrebbe riscrivere il modello standard a velocità superluminari.
A questo punto faccio un’altra osservazione, perchè sono testardo.
La trasformata di Lorenz è una equazione che lega il primo termine al secondo termine tramite il segno uguale.
Bene, provate ora a mettere il valore zero alla massa a riposo per vedere cosa succede per v=c
m=0/0.
La massa relativistica è indeterminata. Altro casino.
E siamo punto da capo.
Il paradosso della energia e massa infinita per v=c
Se veramente energia e massa tendono contemporaneamente a infinito per v=c, cosa succede alla velocità della luce? Dalla formuletta di Einstein si ricava:
E=mƴc2
dove mƴ=m’= massa relativista.
Quindi:
c2=E/m’
Dal momento che per v=c E=m’=infinito
c2=infinito/infinito=indeterminata
Non c’è bisogno di spiegazioni. Un paradosso.
Scoraggiato, allora, mi rifugio su Wikipedia. Ma leggendo qua e là scopro che poi la confusione non ce l’ho solo io.
Infatti leggo:
“Il fattore di Lorenz è considerato ambiguo dai molti fisici”
Ma va? – rifletto – proprio il fattore da cui si basa la certezza che la massa va all’infinito.
Ancora.
“È tuttora in corso una discussione vertente sulla possibilità di definire la massa relativistica come la massa.”
Ma come? – penso – non era tutto risolto?
Un altro bel casino perchè tutto verrebbe messo in discussione.
Ed ancora.
“L’utilizzo della massa relativistica è attualmente deprecato in ambito scientifico (e didattico) per vari motivi, quale ad esempio il fatto che essa, a meno di un fattore c2, è un altro nome per indicare l’energia di una particella (massa relativistica ed energia sono direttamente proporzionali)”.
In un sistema isolato la massa relativistica si conserva per il principio della conservazione della materia infatti:
cioè la massa relativistica di un sistema isolato si conserva, come è ovvio notando che la massa relativistica è direttamente proporzionale all’energia.
Vacca boia, vuoi vedere che ho ragione?
Massa e energia vanno, infatti, considerate direttamente proporzionali.
Vuoi vedere che è un riferimento esplicito al mio paradosso che lega la massa alla energia?
c2 = E/m = infinito / infinito
Ma non è finita.
Infatti, in realtà è più propriamente definita massa relativistica la sua quantità di moto:
p = mv
La energia della massa in movimento è così espressa:
E = pc + m0 c2
dove m0 è la massa a riposo.
Che rappresenta l’energia di una massa in movimento non infinita per v=c dal momento che scompare il fattore di Lorenz.
Allora:
E = E1 + E2
Si ricava:
mv = E/c – m0c
Per v=c, è la quantità di moto che aumenta. Se vogliamo calcolare la massa (m) in movimento si ricava
m=E/c2-m0
ovvero una massa non infinita, nè nulla per v=c avendo E un valore finito.
Ora per v=0
0 = E/c – m0 c
Che ci riporta alla energia di una massa a riposo.
E0 = m0 c2
E i conti tornano.
La massa (m0) del protone deriva dalla sua energia espressa in unità corrispondenti alla velocità della luce al quadrato (c2). Anche la massa degli stessi quark non dipende solo dal movimento ma anche dalla energia di legame con i gluoni.
Conclusione.
Se la massa relativistica è deprecata in ambito scientifico e didattico, non c’è certezza sul reale signficato di massa relativistica e di conseguenza sul valore della massa a velocità prossime alla luce.
In definitiva la massa perde il suo significato classico assumendo il valore di una energia rapportata al quadrato della velocità della luce.
Il valore della massa a velocità della luce non può essere calcolato dal fattore di Lorenz dal momento che energia e massa devono essere collegate indissolubilmente assieme come è chiaramente evidenziato dalla formula di Einstein e confermato dalle masse relativistiche delle particelle subatomiche (E=mc2). Quello che si osserva negli acceleratori delle particelle, e a prova dei fisici, non è un aumento della massa relativistica ma qualcos’altro, incrementato di un fattore delle velocità della luce al quadrato.
La massa relativistica non può più essere chiamata massa.
Ma a questo punto poco importa.
Vox populi, dei parrucconi, vox Dei: ‘e massa infinita sia’.
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Bruce 
…ed anche questo dovrò leggerlo quando avrò un minimo di calma… nella speranza di averne quanto prima.
Anzi, sai che faccio? Lo porto da me, in prestito come promemoria alla volta di cose belle… nella speranza di goderne quanto prima.
Un abbraccio, amico carissimo.
Saluta il mare per me ❤
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Fatto.
Gran movimento al centro di SBT con la fiera dei coltivatori diretti, e poi bancarelle zona parco e zona tennis.
La gente al passaggio di Bleff si apriva come le acque al passaggio di Mosè 😆
❤
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Ma glielo hai detto proprio? “Ciao, mare, Eli ti saluta…”? ❤
Coccole allo spartiacque abbaiatore MosesBleff ❤
AbbracciONE a te ❤
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Non ci crederai, ma Bleff non abbaia, sono gli altri cani che gli abbaiono ….ma poi … girano alla larga. 😆
E’ invece l’aspetto che incude timore ai passanti. Devi vedere la mamme.
Ora vado a cena.
Un abbraccio.
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Posso immaginare le espressioni terrorizzate e, al solo pensiero, mi sbellico 😀
Ricordo che uno dei motivi per cui mi iscrissi al tuo blog fu quel “non gli piacciono i cani che gli abbaiano”, qualcosa del genere… e mi figurai una fascio di muscoli di quasi quaranta Kg a forma di cane che guarda torvo mezz’etto di pinscherche “gli abbaia”… LOOOOOL!
Ma, quando si tratta di rispettare gli orari di uscita, il caro spartiacque Bau si fa sentire, eccome… 😉
~~~
Giornata triste, Sil. Ieri ho un amico se ne è andato… “ad annusare le stelle”.
Stava male da tempo, ma non si è mai pronti a perdere un amico.
Bacio.
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“I neutrini appunto mi danno lo spunto per farti un esempio: la loro strana capacità di oscillare tra i loro sapori con le differenti masse conseguenti, permette loro di variare la velocità nel loro percorso. per questo ne osserviamo i diversi sapori: diverse masse, diverse velocità.”
Lo sappiamo, caro Umberto, ma non vedo il legame, non vedo particelle spuntare con masse infinite.
“Solo i fotoni che non hanno massa raggiungono tali velocità, tutte le altre particelle dotate di massa, per quanto piccola essa sia (vedi i neutrini) non la possono eguagliare.”
Sappiamo anche questo.
Ma si da il caso che i fotoni hanno velocità della luce con massa zero e “non infinita”. Comunque la vogliamo vedere e indipendentemente da qualunque regoletta magica.
“Nessun’altra particella può raggiungere la velocità della luce”.
Sappiamo anche questo. Che non aggiunge nulla al discorso. Stiamo ragionando cosa succede alla massa per v=c, se va all’infinito o a zero o assume altri valori.
Allora facciamo chiarezza anche sui neutrini.
I neutrini hanno massa.
La loro massa, piccolissima, è stimata da 100 000 a 1 milione di volte inferiore a quella dell’elettrone.
C’è stato un momento in cui si pensava che i neutrini avessero velocità v>c.
Cosa significa?
Significa molte cose.
Questo avrebbe cambiato i libri di storia spazzando via la relatività ristretta. Niente più insuperabilità della luce, niente più masse infinite, niente più tachioni a massa negativa.
Ora sappiamo per certo che i neutrini non superano la luce, ma ci vanno vicinissimo.
Cosa significa?
Significa che la sua massa, pur piccolissima, nel viaggiare nello spazio deve essere prossima all’infinito se applichiamo la regoletta magica. O no?
Non mi risulta che siano stati osservati nello spazio o catturati neutrini con massa quasi infinita. Che io sappia, ma forse te mi puoi aiutare.
I neutrini nella loro corsa quasi superluminale non trovano ostacolo, sono indifferenti anche al campo elettromagnetico ed attraversano la Terra come fosse burro.
Non mi risulta che la Terra è bombardata e attraversata da neutrini a massa “quasi” infinita.
Allora mi domando, cosa stanno cercando i fisici nel laboratorio sotterraneo del Gran Sasso? La presenza di neutrini a massa infinita o traccia di neutrini con massa prossima allo zero? Perché se fosse così la teoria delle masse all’infinito va a farsi benedire.
In questo momento i neutrini stanno viaggiando in ogni parte del cosmo a velocità prossima a quella della luce non con massa infinita, bensì quasi nulla.
Mi devi scusare, ma sono domande che si fa un pensionato.
Un saluto.
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Finché c’è sole c’è neutrino (battutaccia, lo so)… Che mi dici dell’oscillazione riguardo neutrini e massa, Sil? Però ricorda (sempre!) che stai scrivendo ad una semi deficiente di tre anni 😦
Abbraccio.
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Cavolo che bella domanda. Altro che semi ….
Grande Eli, mi hai dato un altro spunto. Quindi un altro abbracio per questo.
❤
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Sil, mio Maestro… ed io che ero terrorizzata dalla tua risposta più feroce, ossia il silenzio (LoLLissimo)!
Non dimenticare, però, che nello spunto dovrai rivolgerti comunque anche ad una semi… ecc. 😉
Abbraccio… oscillante con un pochino (ma poco poco) di massa, va’ 🙂
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Gent. Ing. Bruce, i suoi ragionamenti sono oggetto di studio dal 1905 e non cessano di impegnare i fisici e i matematici. Sicuramente il meccanismo di Higgs e il relativo bosone rivelato con 5sigma di certezza probabilistica il 4 luglio 2012, fanno ben sperare che, per il futuro, potrà darsi una definizione di Massa Relativistica coerente con le trasformazioni di Lorentz, curando il paradosso delle masse inerziali nulle a riposo e nulle a velocità luminali come nel caso dei neutrini o dei fotoni.
Vi sono poi differenze relativistiche, che attengono ai confini tra meccanica classica e quantistica, evidenti tra masse in elettronvolt sottoposte ad accelerazione quasiluminale all’LHC di fasci protone-protone e relative collisioni, rispetto alle masse atomiche della Tavola periodica di Mendeleev.
Un grazie per le sue riflessioni rare in un web appannaggio di arroganti, ignoranti e imbecilli.
Distinti saluti
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Noooo ci rinuncio.. e come sta il mio amico pesciarolo spero bene che del cavolo è? Ciao Silvano
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che estate del…….
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Davvero una estate del kaiser, e le mie ferie sono finite…ciao Naz.
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Non ci posso credere. Nazzareno. Wao.
E’ da un po’ che non ti fai vivo da queste parti. Stavo per scivere alla trasmissione “chi l’ha visto”.
E’ vero che certi argomenti sono … pallosi, ma anche gli altri non leggono tutti e tutto. 😆
“…. per favore credetemi vorrei vivere mille anni
per apprendere istruirmi approfondire”
Come vedi io ti seguo anche se non metto i “mi piace” e non lascio saluti.
E’ vero. estate di merda. Qui i proprietari degli chalet stanno bestemmiando tutti i santi del calendario.
Ciao
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“..Significa che la sua massa, pur piccolissima, nel viaggiare nello spazio deve essere prossima all’infinito se applichiamo la regoletta magica. O no?”, mentre invece la massa dei neutrini è piccolissima. mmmhh, questa cosa fa riflettere..ciao Bruce.
Marghian
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Caro marghian ti dico di più.
Il concetto di infinito è ….. indefinibile.
Per comodità di ragionamento diciamo che l’infinito è grande come l’universo.
Ora, se i neutrini viaggiano a velocità prossima alla luce per la famosa regoletta la loro massa dovrebbe essere quasi infinita. Giusto?
Qual’è il rapporto tra massa della Terra e l’infinito? Una nullità, giusto?
Bene, se la velocità del neutrino viaggiasse con questo rapporto rispetto alla velocità della luce, ad un certo punto (secondo la regoletta magica) i neutrini dovrebbero avere la massa all’incirca uguale alla massa della Terra.
Visto che i neutrini occupano l’intero cosmo significa che qualcuno di loro si sarebbe dovuto già scontrare con la Terra.
Il fatto invece che ci trapassano con facilità, sembra che a “certi” fisici non dica proprio nulla.
Bah!
Ciao
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P.S.
anche se credo che ai fisici con la F maiuscola la cosa sia ben nota, ma per ora non si pronunciano.
Ciao
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Nulla e’ piu’ indefinibile dell’infinito… che se fosse definito non sarebbe infniito, almeno credo. Chissà che i neutrini, nel cambiare di “sapore” da un tipo di neutrino all’altro, non aumentino di velocità quando la loro massa si riduce? Sarebbe la prova definitiva: “nel cambiare di sapore, quando la velocità diminuisce la massa aumenta; quando la velocità aumenta, la massa diminuisce”. Ora, io non so se questo “si può fare”, o se si sa già che la massa di un neutrino aumenta/o diminuisce se aumenta/o diminuisce la velocità, o viceversa.
Ah, sto preparando un post sulla materia oscura. Un trattato in piccolo, mi rendo conto che le cose da dire sono tante, e non di facile esposizione. Ciao.
Marghian
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Io adopero la tecnica della esposizione al mio cane. Te fallo con Nives.
Ciao
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Cara Eli vengo alla tua bella domanda.
Ti avverto che la risposta è pallosa. Leggere è a tuo rischio e pericolo 😆
Si riteneva, nella cosiddetta teoria standard, che i neutrini non avessero massa. Motivo per cui potevano viaggiare a velocità pari alla luce, forse anche superarla.
Si pensava anche che fossero responsabili della materia oscura.
Il tempo ha smentito tutto.
Alcuni esperimenti tra il CERN di Ginevra e INFN del Gran Sasso hanno dimostrato che i neutrini cambiavano pelle.
Cosa significa?
Gli scienziati hanno osservato che un tipo di neutrino si è tramutato in qualcos’altro.
Tecnicamente si dice che un neutrino ha oscillato tra un tipo di neutrino ad un’altra forma di neutrino.
Il fenomeno di oscillazione implica che la massa dei neutrini sia non nulla. Il risultato, stupefacente, è stato sufficiente per dire che i neutrini abbiano una massa e che possano oscillare passando da un “sapore” a un altro.
Esatto, da un sapore ad un altro. Si dice così.
Il sapore è uno modo di individuare particelle subatomiche indistinguibili in base alle loro proprietà. Si parla di stati propri della materia, ovvero “autostrati di interazione”.
E’ come assimilare queste particelle a tre gemelli appena nati non identificabili tra loro se non con tre braccialetti (sapori).
I neutrini hanno tre sapori conosciuti, i muonici, gli elettronici e i tauonici, assieme ai loro antineutrini.
In definitiva i neutrini avrebbero tutti la stessa origine con un sapore ben definito: sono cioè in un autostato del sapore (entangled con le sue particelle compagne).
Durante la propagazione del neutrino nello spazio, succede che ciascuno degli autostati della massa avanza con velocità leggermente diverse.
Questo dimostrerebbe perché sulla Terra si sono registrati solo 1/3 dei neutrini che si pensa possano essere emessi dalle reazioni nucleari del Sole.
Insomma alcuni nel loro vagare nello spazio si sono persi per strada.
Oppure il sapore di un neutrino inizialmente elettronico diventa una sovrapposizione dei tre sapori; se il neutrino percorre una distanza sufficiente, si potrà osservare periodicamente in uno stato di sapore diverso da quello originario.
Eli ci sei? Sei ancora lì? Non sei scappata come molti?
Bene, “forget it” 😆
Perché questo non ha nulla a che fare con la massa che va all’infinito, come ipotizzato dal nostro amico. Anzi rafforza l’ipotesi che nel loro viaggio i neutrini non possono raggiungere mai la massa infinita.
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“.Te fallo con Nives.”, magari è la volta che la gatta scappa via alla velocità della luce.. 🙂
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Sil caro, Maestro e amico,
innanzitutto perdona il ritardo!
Grazie per la tua risposta/spiegazione 🙂 !!! Ma ora ti butto giù un’altra “idi” ed anche “ozia”: insomma, è come dire che a muonici, elettronici e tauonici, rispettivi antineutrini inclusi, questi mutevoli signori praticamente gemelli, “piaccia” distinguersi e cambiare d’abito talmente velocemente… da perdersi per strada.
Ma all’INFN, a parte studiare il loro volubile comportamento, cosa fanno… in pratica??
Ora puoi selvaggiamente picchiarmi… con il tuo silenzio ❤
AbbracciONE.
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Ora sono qui… e mi domando cose può essere la velocità della luce.. ne abbiamo anche parlato anni fa nella scuola, ora vedo questo post e non capisco nulla trope formule complicate.. allora questo tempo della luce si sono inventati le grande teste della matemeatica del passato.
Certo devano stati grande persone ad arrivare a questa conclusione, so con questo tuto post voi mettere in atto che se esistano extraterrestri li fuori che loro non potrebbano viaggiare oltre la velocita della luce..
inutile approfondire il fatto io non so niente, e ovviamente non mi importa anche tanto.. questa velocità della luce dovrebbe essere applicata qui sulla terra per mettere in ordine tutto con un battido d’occhio.. (politica, religione, violenza, guerre ecc) ci vorrei la polizia alla velcita della luce..
oh Silvano oggi piove qui e cosi ho sfruttato il tempo a scrivere qui da te
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Ciao Rebecca, qui è quasi bel tempo, ma lo dico sottovoce prima che “Qualcuno” lassù mandi giù altra acqua a rovinare questa estate e per testare la pazienza di noi tutti, turisti, operatori, ristoratori, albergatori, negozianti.
Il post non è nato per dimostrare se gli ufo se ne vanno in giro a fare shopping per l’universo, ma per vedere se te Rebecca alla velocità della luce diventi infinita, praticamente grande quanto il Creatore 😆 come dice una regoletta che a mio avviso va cambiata alla luce di alcune recenti scoperte come i neutrini.
Cambiare alla svelta le regole sulla Terra? Guarda cosa sta succendo al Senato per le votazioni sulle riforme. Velocità al passo di lumaca e volontà a non cambiare.
Buona giornata
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“Velocità al passo di lumaca”
sei tropo forte mi fai ridere… qui piove ma si sta bene … almeno non ho bisogno ad accendere il pinguino in cucina per rinfrescarla …
il Creatore?? lascimo lo fuori da qui discorsi, parlamo dei fatti ma non delle favole 😉
comunque io da piccola ho chisto una volta mio padre a cosa posso paragognare la velocita della luce.. ero sedutta sulla mia scrivania… lui mi disse dai vai in cucina e da una mano alla tua madre.. io ho risposto si vado dopo… poi lui disse viene qui ti do i 50 schillini settimanale ero subito da lui per prendere il denaro… e lui mi ha detto questo sarebbe la velocità della luce 😉 saggio mio papa in affidamento
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😆 😆 😆
saggio tuo padre in affidamento.
Senatori a passo da lumaca?
Quelli però quando si tratta di tangenti varie sono capaci di andare a mille, a diecimila, a velocità della luce ed anche oltre. 😆
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tropo forte 😀 😀 😀 ogni tanto si deve ridere per non piangere… oggi faccio i miei primi melanzane rimpieni vegani in assoluto … ho fatto gia foto della preparazione poi vediamo se sono anche masticabile 😀 se si faccio anche un post …gnam 😉
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Ore 17.30 è arrivata la pioggia.
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Che tristezza, però… 😦
Neccò vabbè, ma quanne è tròppe è tròppe… no?
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“..Quelli però quando si tratta di tangenti varie sono capaci di andare a mille..” e di sicuro quando varano una legge contro la gente (vedi un aumento di prezzi, una nuova tassa…) sono piu’ veloci della luce, quando tirano fuori qualcosa a favore della gente-cosa peraltro ^rarissima-, allora c’e tempo, calma…Ciao.
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E’ la legge della relatività generale applicata alla politica.
“Dove lo spazio si contrae, il tempo si dilata; e, viceversa, dove il tempo si contrae, lo spazio si dilata”, come affermava Einstein.”
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Infatti, ed a proposito di legge della relatività applicata alla politica – e simili-, sul razzismo Einstein disse “la mia relatività si puo’ applicare anche alla questione delle cosiddette razze: se chiedete di me ad un ebreo questo vi dice che sono tedesco, un tedesco vi dice che sono ebreo”. Ciao.
Marghian
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Spazio e tempo s=v*t sono legati tra loro.
Nella relatività ristretta:
“Dove lo spazio si contrae, il tempo si dilata; e, viceversa, dove il tempo si contrae, lo spazio si dilata”
dt/dto = Lo/L
Che equivale a dire: “Alle alte velocità (v sempre più prossimo alla velocità della luce c), la contrazione spaziale accorcia le lunghezze, tanto da renderle tendenti a zero, mentre la dilatazione temporale tende all’infinito. Ciò equivale ad affermare che alla velocità della luce il tempo “non passa”.
Ora
E=mc^2
Ti dice niente?
Credo che sia abbastanza chiaro: due elementi direttamente proporzionali nella relatività ristretta non possono andare entrambi nella stessa direzione.
Cosa significa?
Energia e massa non possono andare contemporaneamente all’infinito.
Evidentemente anche la relatività ristretta è “relativa” 😆
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Non solo, ma una lunghezza zero non potrebbe contenere una grande massa (“.. la contrazione spaziale accorcia le lunghezze, tanto da renderle tendenti a zero..”) ciao.
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Ti rendi conto se andiamo avanti di questo passo io verrò messo al rogo e te scomunicato? 😆
E la cosa mi dispiacerebbe, soffro il caldo e te non potrai andare nel regno dei cieli con mio grande rimorso. 😆
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Lo so, se continuiamo cosi’ verranno di nuovo ripristinate le vecchie condanne “contro gli eretici”.
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Ciao Silvano ho bisogno del tuo aiuto.. mi spiegi dove c’è questa benedetta impostazione della “stella blu Mi piace” passo per passo con semplice parole GRAZIEEEEEEEEEEEEEEE
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fatto!!!!!!
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Riporto qui un mio commento in risposta ad un commento dell’amico marghian nel post: “il neutrino trasformista”.
” … gli effetti della relatività siano inferiori …”
Ecco proprio questo è il punto. I nuovi fisici dicono che non si può più parlare di massa relativistica per v=c, e si dovrebbe ritornare alla legge di Eintein dove (mc^2)=E, ovvero m’= E, dove m’=mc^2 (massa relativista) non va più intesa come una massa ma di qualcosa’altro che nient’altro non è che una energia intrinseca della materia, d’altra parte la materia è energia. Praticamente si ritorna al concetto che per portare una massa alla velocità della luce occorre che la massa abbia ‘acquisito’ energia infinita e non che la massa diventa infinita.
Non so se l’ho spiegato bene, ma è quello che penso (e molti altri scienziati). Ma quello che penso io conta poco …. fin quando qualche nuovo Einstein mi darà ragione 🙂
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Non sono un fisico, ma penso di poter chiarire alcuni tuoi dubbi.
Bisogna distinguere la massa a riposo da quella relativistica.
La massa a riposo è sempre la stessa, mentre quella reale (relativistica) aumenta in base alla velocità, arrivando a infinito in corrispondenza della velocità della luce.
I muoni possono andare a velocità vicina a quella della luce, ma la loro massa a riposo rimane la stessa, che è e rimane circa 200 volte quella dell’elettrone. A cambiare è la loro massa reale, ossia quella relativistica.E questo significa che tale particella ha una grandissima energia cinetica (l’energia cinetica non dipende solo dalla velocità ma anche dalla massa), e in un eventuale urto con un altra particella metterà appunto in gioco tale grande quantità di energia.
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Grazie Atomico per l’intervento che purtroppo non ha chiarito nulla. Cose arcinote e ampiamente descritte nel mio articolo, forse non eri attento. La massa a riposo è una costante mentre quella relativistica è variabile, questo lo sa anche chi non è un fisico. Ma non hai risposto al quesito del post con relativa dimostrazione, ovvero quanto vale la massa relativista per v=c?.
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Buongiorno,
per aggiungere qualche dubbio sulla massa alla velocità della luce, piuttosto che toglierlo, vi propongo questo ragionamento che porta a stabilire che la massa viaggiante alla velocità della luce è pari al doppio del valore di riposo m0.
Assumendo che l’unica forma di energia accessibile sia quella cinetica, se una massa a riposo viene accelerata alla velocità v verrebbe naturale pensare che la sua energia cinetica sia pari a E=m0·v²/2. Tuttavia la relazione semplificata di Einstein impone che a una certa energia corrisponda una certa massa (m=E/c²).
Introducendo quindi il fattore correttivo alla massa per tener conto del contributo energetico alla massa si ha
mv = m0 + Ek,v / c²
e da qui si arriva con qualche passaggio algebrico a
mv = m0 / (1 – ½ · v² / c²)
Quest’ultima relazione per v=c diventa
mc = m0 · 2
cioè la massa alla velocità della luce è doppia rispetto a quella in condizioni di riposo.
Un ulteriore spunto di riflessione è dato dal fatto che se la massa effettivamente raddoppia alla velocità della luce, la relazione semplificata di Einstein assume la stessa forma dell’equazione per il calcolo dell’energia cinetica
E = m0 · c² = ½ · mv · c²
Un saluto a tutti
Yuz di Scienza Laterale
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Grazie per il tuo contributo. Allora non sono il solo ad avere dubbi.
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Bruce,
sono alla ricerca di un modo per invalidare il ragionamento proposto che porta a valutare la massa alla velocità della luce (che ho scelto di identificare con la locuzione “massa radiante”) come il doppio della massa a riposo perchè fino ad ora non sono riuscito a trovare argomentazioni soddisfacenti.
Di recente ho pubblicato sul mio blog un pezzo intitolato “Dalla relazione di Einstein alla massa radiante” e pensavo, se sei d’accordo, di inserire un link che indirizza a questo tuo articolo come lettura consigliata.
Yuz
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Ciao Yuz, ho letto il tuo commento ed ho letto anche l’articolo sul tuo sito. Molto interessante. Spero che anche altri diano un contributo all’argomento, così tanto per confrontarci e non sentirmi dare delle lezioni accademiche come mi è capitato.
Per qunto riguarda l’inserimento del mio link, fai pure, è solo un piacere. Io lo faccio ora con il tuo.
Bruce
http://scienzalaterale.blogspot.it/2016/08/dalla-relazione-di-einstein-alla-massa.html
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Link inserito anche da me e ti ringrazio per aver fatto altrettanto e per l’apprezzamento su quanto ho scritto.
Yuz
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Ma anche il tempo varia, nell’universo relativistico.
A massa infinita non c’è un “prima” o un “dopo”, e a questo punto la filosofia sovrasta la fisica, poiché siamo di fronte a un quid che è “in ogni luogo”, in quanto massa infinita, e “in ogni tempo”, ossia eterno, dal nostro punto di vista obbligatoriamente newtoniano nella logica.
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Da sempre ho avuto questo dubbio (scritto anche sulla vecchia carta da parati di casa) le particelle evidenziate al Cern sono massive con l’aumentare dell’energia e decadono velocemente perché instabili ma non cosi quelle naturali giusto i neutrinj e i muoni.Accelerando aumenta ec cinetica a scapito della potenziale. Il corpo accelerato assorbe energia. Mi piace la tua energia negativa che è quella in effetti che dilata l’-Universo ma in questo :grande concentrazione di masse stellari scontrandosi uguale buchi neri di sola energia?. ….?Cavolo!
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