Energia???

[alexander]

Ciao a tutti, in questi giorni sto girellando un po’ nell’archivio dei numerosissimi articoli scritti nel forum.

Complimenti davvero, che lavoro eccezionale è venuto fuori nel tempo, però che fatica ora farsi un po’ di istruzione leggendoli tutti! :)

Leggendo quanto riportato sul big bang, sul modello standard e sui buchi neri ho capito che ci sono cose importanti che purtroppo non ho ben compreso, a partire dalla definizione…

Il modello standard ci dice che l’universo è nato da una singolarità dalla quale, probabilmente a seguito di una fluttuazione quantistica, ha fatto corso un rilascio di una grandissima quantità di energia con contestuale creazione dello spazio tempo (che poi ha continuato ad espandersi)…

Man mano che l’universo ha perso energia si è anche raffreddato e adesso siamo a -273 gradi kelvin.

Molto probabilmente la singolarità del buco nero è uguale o molto simile alla singolarità che ha prodotto il big bang (alcuni la chiamano addirittura anche buco bianco)

Quindi se il big bang ha prodotto una quantità di energia eccezionale, che solo successivamente si è convertita in materia, allora posso presumere che anche la materia che finisce in un buco nero si smaterializzi e, a seguito delle pressioni e temperature inimmaginabili, si converta in energia (tanto alla fine son la stessa cosa come dice e=mc al quadrato)

Quindi mi vengono le seguenti domande:
- Cos’è l’energia?

Nei libri di suola la definiscono come la capacità di un corpo o di un sistema a produrre un lavoro.

Ma in prossimità della singolarità (sia del big bang che del buco nero), se la massa fosse effettivamente già stata convertita in energia, il sistema dovrebbe essere costituito solo da energia e da spazio-tempo che ormai tende ad una unica dimensione infinitesimale (oltre a ciò che la loro presenza determina e produce tipo gravità, campo magnetico ecc,…).

Inoltre l’energia dovrebbe diventare tanto maggiore quanto più ridotto diventa lo spazio tempo (in quanto ci avviciniamo sempre di più alla singolarità) e quindi mi viene la seguente conclusione:

- ma posso considerare l’energia come proprietà fondamentale e inscindibile dello spazio tempo?

Ecco il senso:

mancanza di spazio tempo = mancanza di energia

Spazio tempo infinitesimale = energia grandissima

Spazio tempo grandissimo = energia bassa (magari testimoniata dalla temperatura dello spazio attualmente – 273)

- Infine: la materia è un sottoprodotto dell’energia? (visto che in condizioni cosi estreme la materia non esiste ancora)

Oppure devo considerarli come due facce della stessa medaglia?

In tal caso vorrebbe dire che se l’universo raggiungesse lo zero assoluto l’energia sarebbe scomparsa e tutto sarebbe tramutato in materia (che quindi la considero come energia condensata)… ma questo significherebbe anche che mi troverei di fronte ad uno spazio tempo espansi all’infinito (quindi impossibile di fatto)….

Se quindi non ho sbagliato tutto il ragionamento, alla fine, conoscendo la massa dell’universo attuale potrei determinare l’energia prodotta dal big bang no?

Insomma, in sintesi, l'energia è una proprietà dello spaziotempo?

Ciaoo a tutti e grazie di cuore per l’istruzione! J

[Red Hanuman]

Ciao a tutti, in questi giorni sto girellando un po’ nell’archivio dei numerosissimi articoli scritti nel forum.

Complimenti davvero, che lavoro eccezionale è venuto fuori nel tempo, però che fatica ora farsi un po’ di istruzione leggendoli tutti! :)

Leggendo quanto riportato sul big bang, sul modello standard e sui buchi neri ho capito che ci sono cose importanti che purtroppo non ho ben compreso, a partire dalla definizione…

Il modello standard ci dice che l’universo è nato da una singolarità dalla quale, probabilmente a seguito di una fluttuazione quantistica, ha fatto corso un rilascio di una grandissima quantità di energia con contestuale creazione dello spazio tempo (che poi ha continuato ad espandersi)…

Man mano che l’universo ha perso energia si è anche raffreddato e adesso siamo a -273 gradi kelvin.

-273 K è dura.... Al massimo 0 K... Comunque, no, saremmo allo zero assoluto... Invece, la temperatura della radiazione di fondo è a 3 K (-270°C)..


Molto probabilmente la singolarità del buco nero è uguale o molto simile alla singolarità che ha prodotto il big bang (alcuni la chiamano addirittura anche buco bianco)

Alcuni scienziati sostengono che siamo all'interno di un buco nero...;)


Quindi se il big bang ha prodotto una quantità di energia eccezionale, che solo successivamente si è convertita in materia, allora posso presumere che anche la materia che finisce in un buco nero si smaterializzi e, a seguito delle pressioni e temperature inimmaginabili, si converta in energia (tanto alla fine son la stessa cosa come dice e=mc al quadrato)

In effetti, la materia in continuo collasso all'interno del buco nero dovrebbe disgregarsi almeno fino ai gluoni ed ai quark. Poi, chissà.....


Quindi mi vengono le seguenti domande:
- Cos’è l’energia?

Nei libri di suola la definiscono come la capacità di un corpo o di un sistema a produrre un lavoro.

Ma in prossimità della singolarità (sia del big bang che del buco nero), se la massa fosse effettivamente già stata convertita in energia, il sistema dovrebbe essere costituito solo da energia e da spazio-tempo che ormai tende ad una unica dimensione infinitesimale (oltre a ciò che la loro presenza determina e produce tipo gravità, campo magnetico ecc,…).

Inoltre l’energia dovrebbe diventare tanto maggiore quanto più ridotto diventa lo spazio tempo (in quanto ci avviciniamo sempre di più alla singolarità) e quindi mi viene la seguente conclusione:

- ma posso considerare l’energia come proprietà fondamentale e inscindibile dello spazio tempo?

Beh, l'energia nel buco nero (nella tua ipotesi) dovrebbe essere generata essenzialmente dalla trasformazione della materia.... Ma non credo che possa aumentare, a meno di acquisizione di altra materia dall'esterno...


Ecco il senso:

mancanza di spazio tempo = mancanza di energia

Spazio tempo infinitesimale = energia grandissima

Spazio tempo grandissimo = energia bassa (magari testimoniata dalla temperatura dello spazio attualmente – 273)

Per come la vedo io, l'energia non è altro che una dimensione dell'universo, in aggiunta alle 3 dimensioni spazio ed alla dimensione tempo. Niente universo, niente spazio - tempo e energia...


- Infine: la materia è un sottoprodotto dell’energia? (visto che in condizioni cosi estreme la materia non esiste ancora)

Oppure devo considerarli come due facce della stessa medaglia?

La materia, alla fin fine, è una forma di condensazione dell'energia. Per come la vedo io, è un mix spazio - tempo - energia.... E' più vicino alla realtà considerarle due facce della stessa medaglia...


In tal caso vorrebbe dire che se l’universo raggiungesse lo zero assoluto l’energia sarebbe scomparsa e tutto sarebbe tramutato in materia (che quindi la considero come energia condensata)… ma questo significherebbe anche che mi troverei di fronte ad uno spazio tempo espansi all’infinito (quindi impossibile di fatto)….
No, rimarrebbe la materia e quindi anche l'energia. La temperatura è data dall'energia cinetica delle particelle (atomi o molecole che siano). Anche senza energia cinetica, la materia rimane... Anzi, ultimamente sembra che si riesca ad andare sotto lo zero assoluto, in un certo senso aumentando l'energia cinetica delle particelle... :shock:


Se quindi non ho sbagliato tutto il ragionamento, alla fine, conoscendo la massa dell’universo attuale potrei determinare l’energia prodotta dal big bang no?

Insomma, in sintesi, l'energia è una proprietà dello spaziotempo?

Ciaoo a tutti e grazie di cuore per l’istruzione! J

Non so... Nell'universo non c'è solo materia, ma anche radiazione. Poi, come la consideri la materia e l'energia oscura? Quest'ultima sembra sia in costante aumento ( o diminuzione, visto che è concepita come una pressione negativa....).... E' un po' dura, insomma... ;)

[Vincenzo Zappalà]

mancanza di spazio tempo = mancanza di energia

Spazio tempo infinitesimale = energia grandissima

Spazio tempo grandissimo = energia bassa (magari testimoniata dalla temperatura dello spazio attualmente – 273)

- Infine: la materia è un sottoprodotto dell’energia? (visto che in condizioni cosi estreme la materia non esiste ancora)

Oppure devo considerarli come due facce della stessa medaglia?


che lo spazio sia grande o piccolo l'energia deve mantenersi. Non si può distruggere o creare, solo trasformare!

Sì, io le considererei due bfacce della stessa medaglia. La materia ha biosgno di spazio-tempo, l'energia potrebbe anche non averne bisogno...



In tal caso vorrebbe dire che se l’universo raggiungesse lo zero assoluto l’energia sarebbe scomparsa e tutto sarebbe tramutato in materia (che quindi la considero come energia condensata)… ma questo significherebbe anche che mi troverei di fronte ad uno spazio tempo espansi all’infinito (quindi impossibile di fatto)….

No, esiste sempre l'energia potenziale e non solo: mancherebbe energia cinetica, trasformata in altre.

Se quindi non ho sbagliato tutto il ragionamento, alla fine, conoscendo la massa dell’universo attuale potrei determinare l’energia prodotta dal big bang no?

teoricamente sì, sempre che non ci sia energia oscura e materia oscura... in quel caso avremmo una visione troppo limitata

Insomma, in sintesi, l'energia è una proprietà dello spaziotempo?

su questo è difficile rispondere (e penso cher nessuno lo possa fare, anche perchè una cosa è definire l'energia nei processi fisici e un'altra è capirne l'essenza vera). Io sarei propenso a dire di no...
Solo quando l'energia decide di trasformarsi in materia ha bisogno dello spazio-tempo. probabilmente potrebbe stare in gestazione per sempre senza spazio e tempo. Però, è una mia visione personale...

Ciaoo a tutti e grazie di cuore per l’istruzione! J

ho inserito le risposter all'interno del testo...
comunque, non preoccuparti, hai una visione molto ben costruita e i dubbi sono più che leciti. Ottimo!!!

[alexander]

ho inserito le risposter all'interno del testo...
comunque, non preoccuparti, hai una visione molto ben costruita e i dubbi sono più che leciti. Ottimo!!!

Grazie, purtroppo non avendo il tempo ne le conoscenze matematiche per entrare nel dettaglio delle grandi questioni del nostro universo posso solamente cercare, usando un approccio deduttivo, di verificare se almeno ho capito i concetti di base che lo regolano e che tutti noi dovremmo conoscere...
Purtroppo in questo modo mi sono accorto che ci sono aspetti che tutti consoderano scontati e assodati e che invece nel dettaglio non lo sono per niente.. Almeno per me!:-(
Grazie tante per la spiegazione... Perche' un giorno ne approfittate e fate un bell' articolo su energia e massa?:-)
Ne ho letto uno di qualche anno fa dove cominciavate ad introdurre il concetto di massa... O:-)

[Andrea I.]

Insomma, in sintesi, l'energia è una proprietà dello spaziotempo?



Belle le domande che hai posto! Ti butto giu una mia considerazione su questa, prendila però per quello che é, e cioé il pensiero di un inesperto che sta cercando di imparare e capire;)
Io sono propenso a pensare che sia il contrario, e cioé che lo spazio-tempo sia una "proprietà" dell'energia/materia, o meglio una conseguenza di determinate "azioni" della stessa.
insomma faccio fatica a concepire dimesioni spaziali o tempo senza considerarli relativi a una determinata manifestazione di materia/energia.
Scritto questo, mi piacerebbe conoscere le vostre riflessioni sulla "natura" dello spazio-tempo :razz:

[Vincenzo Zappalà]

Non penso sia possibile rispondere in modo univoco. La stessa fisica usa definizioni diverse a seconda di cosa vuole rappresentare.

Ragioniamo un po’…

La massa per esistere ha bisogno di uno spazio, anche solo per stare ferma. Qualsiasi suo movimento necessita anche il tempo. Potremmo quindi dire che lo spazio-tempo si creano per contenere e far muovere una massa. O ancora: se si forma una massa devono formarsi automaticamente lo spazio e il tempo. Tuttavia per fare stare ferma una massa e per farla muovere deve esistere l’energia, sotto una delle sue varie forme. Ne segue che una massa non può esistere se non vi fosse energia. D’altra parte, vale il viceversa: se non vi fosse energia non vi sarebbe nemmeno la massa. D’altra parte lo sappiamo bene: l’energia è ciò che fa avvenire tutte le trasformazioni a cui può essere soggetta una massa e la massa concentra in sé tutte le forme di energia. A questo punto risulta ovvio che anche l’energia necessita di spazio e di tempo per esistere. Se esiste l’energia deve esistere anche lo spazio e il tempo. Però, come prima, vale anche il viceversa. La riposta più ovvia sarebbe che spazio, tempo, massa ed energia sono manifestazioni diverse di una stessa “cosa” ed è forse impossibile o assurdo separarle o definirle in modo separato.
Infatti, se faccio agire una sola di queste grandezze devono agire automaticamente le altre. Un esempio? Se lo spazio si espande è perché esiste un’energia che lo fa espandere. Ma esiste anche un tempo che permette all’energia di agire e di eseguire le trasformazioni che coinvolgono la massa. Una massa senza energia non ha senso, ma anche un’energia senza massa. A cosa servirebbe se no?

Cosa c’era prima del Big bang? Domanda sbagliata, dato che prima non ha senso poichè non vi era il tempo, per cui non poteva nemmeno esistere l’energia e la massa che ha bisogno dello spazio che non poteva esserci. Energia a dimensione nulla? Come si fa a definire dimensione se non esiste lo spazio? Anche questa definizione perde di senso. In poche parole energia-massa-spazio-tempo rappresentano una cosa unica, inseparabile che può essere concentrata e inattiva, ma che per essere definita deve mettere in azione tutte e quattro le sue parti.

Reputo quindi che qualsiasi definizione di una delle quattro grandezze sia priva di senso. Si può fare solo dopo che sono entrate in azione contemporaneamente. O, se preferite, devono nascere insieme. Ma nascere insieme definisce il concetto di simultaneità e quindi introdurrebbe il tempo, da cui tutto il resto. Insomma, quattro amici inseparabili anche se percorrono vite apparentemente diverse. Quattro amici che nascondono un mistero che non potremo mai capire. Perché? Perché per capire qualcosa abbiamo bisogno di mettere in moto una massa cerebrale che produce o sfrutta energia che ha bisogno di uno spazio e un tempo per agire… E via dicendo…


Vogliamo, comunque dargli un nome? Chiamiamola singolarità spazio-temporal- massenergetica. Che cosa rappresenta? Per definizione è impossibile rispondere se no non sarebbe più una singolarità…


Cari ragazzi per spiegare il Big Bang è necessaria la filosofia: la scienza non basta più, dato che la scienza spiega i fenomeni, ma nessun fenomeno esiste nella singolarità…. O, meglio, nessun fenomeno ha senso se le quattro grandezze non iniziano a vivere da sole contemporaneamente.

Boh..... :confused: