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Vecchio 24-04-2006, 11.23.02   #1
La_viandante
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positroni

Sto leggendo .. Vedere qui…

https://www.riflessioni.it/forum/show...hreadid=84 54

Ma e’ arduo comprendere questo passo in merito all’antimateria.
Allora io ho dato per scontato che spaziotempo siano una quadridimensionali immobile, ferma, il tempo non scorre giusto?
Ma allora perche’ leggo:
Dirac predice l’esistenza dell’antimateria notando che un elettrone gira nel verso sbagliato, nel California Institute of Technology Carl Anderson dimostra in modo definitivo la scoperta dell’antielettrone. (positrone)
….
Feynmann noto’ che una particella di antimateria viaggiava avanti nel tempo…
Ed era indistinguibile da una maeria ordinaria che andava avanti nel tempo…
Insomma prosegue parlando di antimateria che puo’ andare avanti e indietro nel tempo..
Sicuramente ho capito male io.. O e’ davvero una realta’ che si possa viaggiare attraverso il tempo?
Chi me lo sa spiegare come se lo si stesse spiegando a un bimbo di 3 anni?
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Vecchio 24-04-2006, 17.04.30   #2
Jack Sparrow
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c'è un grosso problema in fisica, corrispondente alle due diverse teorie che si stanno sviluppando;

una (la gravità quantistica a loop) dice che l'universo è fatto da "quanti di spaziotempo" che si muovono a scatti;

noi però stiamo parlando di meccanica quantistica, relatività e stringhe (mi pare), quindi la cosa diventa più semplice:
le particelle (o le stringhe) si muovono senza nessun problema nelle 4 (o 11?) dimensioni dello spaziotempo;
lo spaziotempo stesso poi (come ha intuito einstein) si incurva a causa della materia;

quindi un positrone è un elettrone che si muove nella direzione opposta nella dimensione tempo.
se ne accorse feynman guardando i famosi diagrammi (che hanno uno sviluppo temporale "in avanti"); un positrone si comporta esattamente all'opposto dell'elettrone, quindi è come se andasse indietro...

-------------------------------------------------

cmq è tutto ancora poco chiaro (sicuramente lo sarò stato anch'io);
palle che si muovono nello spaziotempo, palle che non esistono, spaziotempo fatto di palle...
insomma poi le palle te le rompi perchè non si capisce nulla!

speriamo che l'LHC chiarisca qualcosa, ad ogni modo oggi come oggi di tornare indietro nel tempo proprio non se ne parla...

saluti
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Vecchio 24-04-2006, 17.42.12   #3
sisrahtac
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LHC?
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Vecchio 24-04-2006, 17.51.43   #4
nexus6
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Ho tentennato un po’ nell’entrare in questa discussione, poiché l’argomento è piuttosto complesso per un bambino di 3 anni . Se veramente ti interessa questo argomento ti consiglio caldamente di leggere “QED” di Richard Feynman.

In due parole, e sono poche, ti posso dire che la visione di particelle che vanno avanti ed indietro nel tempo funziona molto bene e l’elettrodinamica quantistica (QED) lavora troppo bene, perché dubbi filosofici sul significato da attribuire ad espressioni quali “indietro nel tempo” possano estendersi oltre e manifestarsi pure sull’aspetto sperimentale. Qui siamo in scienze ed è necessario avere un atteggiamento pragmatico, rivolto alle conferme sperimentali di questa teoria, che è quella con il più alto accordo empirico nella storia della scienza, anche se ciò NON vuole assolutamente dire, come la stessa storia ci insegna, che sia la teoria “definitiva”.

In fisica subnucleare si fa abitualmente uso dei cosiddetti “diagrammi di Feynman”, che sono delle rappresentazioni schematiche dei processi fisici che sembrano avvenire “realmente” tra le particelle microscopiche che compongono la materia; vi sono di solito interazioni tra elettroni, fotoni, leptoni, altri bosoni vettori ecc... in modo tale che tutte le interazioni nucleari e non (elettromagnetiche, nucleari forte e debole) siano raffigurate e sia possibile così calcolarne la probabilità che esse avvengano; per la verità un singolo processo è rappresentato da infiniti diagrammi di Feynman ognuno con un numero di vertici crescente e dunque con una probabilità molto più bassa di quelli precedenti, legata alla costante di accoppiamento della forza in questione, ma qui è molto meglio che mi fermi.

Ad es. è possibile disegnare un diagramma in cui elettrone e positrone (antielettrone) interagiscono e si trasformano nei leptoni mu ed antimu. Nel diagramma le traiettorie dell’antielettrone e dell’antimu si disegnano con le freccette che puntano all’indietro rispetto allo scorrere del tempo; la modellizzazione, che consiste nel trattare una particella che si muove indietro nel tempo come la corrispondente antiparticella che si muove avanti nel tempo, pare funzionare molto bene.

Cito un passo del libro di Feynman “QED” (un classico della divulgazione): “[...]non sussiste alcun dubbio di carattere sperimentale relativamente a questo schema; si possono avere dubbi filosofici a iosa sul significato da dare alle ampiezze (di probabilità - nota mia) (ammesso che ne abbiano uno), ma la fisica è una scienza sperimentale e poiché tale schema dà risultati in accordo con gli esperimenti, noi fisici, almeno finora, ne siamo più che soddisfatti.

In realtà qui Feynman parla della sua “interpretazione” della MQ ovvero della cosiddetta “interpretazione zero”: non bisogna badare ad essa, ma solo ai calcoli ed ai risultati, il tutto sommamente sintetizzato nella famosa esclamazione rivolta ai fisici: “zitti e calcolate!”

Per concludere, vi sono delle straordinarie immagini delle traiettorie di particelle in camere a bolle (strumento per tracciare il passaggio delle particelle), dove si osservano proprio i processi e le interazioni previsti da questo modello. Vai a questo indirizzo: http://teachers.web.cern.ch/teachers...ch/flight.html; c’è una foto che evidenzia alcune traiettorie di interesse.

In fisica teorica non fa molta impressione parlare di particelle che viaggiano all’indietro nel tempo perché le leggi della meccanica quantistica relativistica e non, così come quelle della meccanica classica, sono reversibili rispetto al tempo ovvero non contengono una direzione del tempo prestabilita (un avanti ed un indietro); questo è però un problema alla luce del secondo principio della termodinamica, che sembra presupporre l’esistenza di una “freccia del tempo”, come si usa dire. Detto in altro modo, oltre a tante altre simmetrie, esiste l’invarianza per inversione dell’asse temporale, chiamata “time reversal” che consiste nel sostituire la variabile “t” (tempo) con la “-t”; tale simmetria va a braccetto con altre due, precisamente riguardanti la carica e la parità, dando origine alla cosiddetta simmetria CPT, considerata proprietà fondamentale delle leggi fisiche.

------------------>approfondimento

Recentemente è stata osservata la violazione della simmetria temporale, analizzando eventi relativi a certe particelle e gli stessi con le relative antiparticelle; tali eventi, per l’invarianza temporale, dovrebbero avere la stessa probabilità di avvenire ed invece empiricamente ciò non è avvenuto, dimostrando l’irreversibilità temporale della realtà microscopica; ho trovato questi buoni articoli: http://www.infn.it/notiziario/not7/particellea.html

http://ulisse.sissa.it/PrintableSing...Cod=9109506 2

http://ulisse.sissa.it/Answer.jsp?qu...od=1344143 73 dal quale cito una parte importante:

Oggi si ritiene che sebbene a un livello fondamentale la simmetria P sia violata, sia invece conservata la simmetria CPT, che consiste nell’asserire che un evento elementare (quale per esempio un urto fra due particelle) osservato allo specchio, in cui tutte le cariche elettriche siano invertite e il tempo scorra all'indietro, sia un evento reale, cioè indistinguibile da un evento che può aver luogo nel mondo in cui viviamo. Il lettore può divertirsi a concepire un esperimento per confermare (o meno) questa ipotesi.

-----------------------------------------------------------------------------

Anche Dirac c’entra molto in questo discorso, con la sua idea chiamata “mare di Dirac” (teoria che non è completa), che portò alla previsione teorica, poi sperimentalmente verificata anni dopo, dell’esistenza del positrone ovvero dell’antimateria; tale ipotesi si può appunto interpretare considerando il positrone (antiparticella) come un elettrone (particella) che si propaga indietro nel tempo, con la stessa massa e carica opposta; il grande merito di Dirac è appunto quello di aver previsto l’antimateria ovvero che ogni particella possa avere un “gemello all’inverso”.

Il “tempo” è un bel problema ed ogni teoria fisica che ne fa uso (cioè tutte) lo “interpretano” in modo a volte differente; basta per esempio addentrarsi nei complessi meandri della gravità quantistica, che tenta di conciliare MQ e relatività, per accorgersene.

In estrema sintesi conclusiva: una antiparticella (es. antineutrino) che si muove normalmente avanti nel tempo è interpretata come la corrispondente particella (es. neutrino) che si muove all’indietro nel tempo e tale interpretazione funziona ottimamente.

nexus6 is offline  
Vecchio 26-04-2006, 19.57.05   #5
Jack Sparrow
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LHC?
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LHC -----------> Large Hadron Collider

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Vecchio 27-04-2006, 08.47.58   #6
La_viandante
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LHC -----------> Large Hadron Collider


Jack ma l’hanno fatta quella cosa li’ con l’antimateria al cern gia’? o quando la farano? Appena ne esce un resoconto online lo linkeresti qui please?
La_viandante is offline  
Vecchio 27-04-2006, 08.49.06   #7
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Grazie nexus e jack, sto finendo di leggermi i link dell’altro thread.. Appena finiti quelli mi leggo questi qui, e spero di capirci qualcosa. Proprio non mi e’ chiara quella cosa della “freccia del tempo”.
La_viandante is offline  
Vecchio 27-04-2006, 11.47.38   #8
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Una spiegazione della "freccia del tempo": prendi una scatola trasparente con uguale numero di palline rosse e bianche per il resto perfettamente uguali, tutte raggruppate quelle rosse sulla parte destra e le altre sulla sinistra. Ora agita la scatola per un pò di secondi e filma tutta la scena.

Che succede?

Come è facile prevedere le palline si mescoleranno ben bene tant’è che se volessimo ridividerle ci occorrerebbe molto tempo (e dovremmo d’altronde aprire la scatola affinchè la divisione sia possibile in un tempo finito). Ora fai vedere il filmato ad una persona che non ha assistito all’esperimento, una volta mandandolo avanti normalmente ed un’altra volta mandandolo con la stessa velocità, ma all’indietro nel tempo (facendo così vedere le palline che dal disordine tornano all’ordine precedente).

Questa persona sarà in grado di dirti qual è la scena che si è verificata veramente? Quella avanti o quella all’indietro? Quella dal disordine verso l’ordine o quella dall’ordine verso il disordine?

Nexus scommetterebbe la seconda, come penso tutti quanti. Perchè? Non sarebbe teoricamente impossibile verificare il primo processo (disordine -> ordine), ma altamente improbabile, così come le molecole che compongono l’aria della stanza dove mi trovo non sarebbe teoricamente impossibile che si raggruppino tutte da una parte, lasciandomi senza aria (speriamo che non avvenga... ora!!).

Il principio fisico che formalizza questa questione è il famoso secondo principio della termodinamica, con il suo concetto di entropia che è legato a quello di “disordine” di un sistema. Sta di fatto che, come ho detto, le leggi che descrivono il mondo microscopico sono reversibili/simmetriche rispetto al tempo, ma invece macroscopicamente si osserva che ciò non è così, poichè il tempo sembra non essere reversibile ovvero sembra esistere una “freccia del tempo” che indica perciò una ben precisa direzione per lo svolgimento di un fenomeno.

Il secondo principio ci dice sostanzialmente, tralasciando i tecnicismi, che l’entropia/disordine tende spontaneamente ed irreversibilmente ad aumentare per un qualunque processo fisico reale, che perciò porta un certo sistema verso un maggior “disordine”; che è sto’ disordine? Adottando una visione termodinamica, possiamo dire che esso è legato al numero di modi microscopici in cui quel sistema può realizzare uno stesso stato macroscopico.

Prendiamo l’esempio iniziale: se continui ad agitare la scatola, la configurazione delle palline cambia, ma in realtà essendo perfettamente uguali (quelle di uno stesso colore) esistono un sacco di modi/configurazioni delle palline che possono realizzare quello stesso stato macroscopico disordinato, per il quale noi non riusciamo a distinguere tra un prima ed un dopo; quando si arriva a questo grado di disordine, perciò, se continui ad agitare ed a filmare, NON sarebbe possibile per un altra persona stabilire quale sia il verso giusto del tempo del filmato (presupponendo magari che la scatola venga agitata da un mezzo meccanico che non mostri alcun movimento di tipo “umano”).

Questo argomento è molto interessante ed è legato a discorsi come la morte entropica dell’universo, le teorie del caos, il diavoletto di Maxwell, la teoria di Ilya Prigogine sulle strutture dissipative ecc... ecc... ecc...

Butto lì una riflessione: se tutto tende verso il disordine, come sembra sancire il secondo principio, la vita come la spieghiamo? E’ un’eccezione? Se interessa l’argomento consiglio proprio i libri di Prigogine: es. “La nascita del tempo”, “Le leggi del caos” (questo un pò difficilotto per chi vuole iniziare).

Guarda anche qui: http://www.emsf.rai.it/biografie/anagrafico.asp?d=312

Prigogine era molto attratto dall’idea che questa “freccia del tempo”, che abbiamo già detto che non compare nè nella meccanica classica nè in quella quantistica, ma apparentemente solo in termodinamica, potesse essere inglobata in modo profondo ed elegante nella fisica moderna e non rimanere un “semplice” principio staccato dal resto.

Per il diavoletto di Maxwell: http://ulisse.sissa.it/Answer.jsp?qu...Cod=6239122 6

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L’antimateria viene tranquillamente osservata nei laboratori e peraltro l’analisi medica PET (positron emission tomography) sfrutta proprio le proprietà degli amici positroni: annichilazione elettrone-positrone e produzione di una coppia di raggi gamma (fotoni): http://it.wikipedia.org/wiki/Tomogra...di_pos itroni

L’acceleratore LHC servirà principalmente per la ricerca del bosone di Higgs, per i test sulla teoria delle stringhe e pure per l’analisi della violazione della simmetria CP, di cui ho accennato nel precedente post, che è strettamente legata a questa domanda: perchè nell’universo prevale la materia sull’antimateria? LHC avrà la possibilità di accelerare le particelle ad energia maggiori di qualunque altro acceleratore oggi funzionante e questo potrà fornire la possibilità di fare della nuova fisica (osservaz. di nuove particelle, studio migliore di quelle che si conoscono, studio di interazioni tra nuclei pesanti ad alte energie e dunque analisi di come eventualmente cambiano le interazioni conosciute ecc...)

Per qualche info in più: http://it.wikipedia.org/wiki/LHC (lì ci sono parecchi link utili).

nexus6 is offline  
Vecchio 27-04-2006, 12.30.50   #9
turaz
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consiglierei un bellissimo film "genesis"...per capire cosa è la vita...
"la vita è un andare contro la corrente e contro il tempo e lo spazio" (così viene descritta)

ciao
turaz is offline  
Vecchio 28-04-2006, 17.15.17   #10
Jack Sparrow
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Jack ma l'hanno fatta quella cosa li' con l'antimateria al cern gia'? o quando la farano? Appena ne esce un resoconto online lo linkeresti qui please?
meglio di come ha fatto nexus non avrei proprio saputo fare;

qui c'è un brano tratto da un libro di stephen hawking (il cosmologo più grosso di oggi ) scritto in un linguaggio abbastanza comprensibile!

come ha già detto nexus (e come mostra qui, l'antimateria non è più un oggetto misterioso o ipotetico;

ma quello che l'LHC dovrà trovare è ben altro! (bosone di Higgs, particelle della teoria delle stringhe ecc.)

aspettiamo fiduciosi

saluti
Jack Sparrow is offline  

 



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