Conservazione enegia

[alexander]

Altro dubbio atroce, questa volta sulla MQ (in attesa degli articoli di red che sicuramente ne tratteranno :))...
Al momento del big bang, dicendola in modo semplicistico, le prime particelle subatomiche costituite erano fatte di materia e antimateria che si annichiliva a vicenda.
L'universo è attualmente costituito da materia solo perchè quest'ultima era prodotta in quantità maggiore (una parte su 1 miliardo)
Il procedimento che produceva materia e antimateria subito dopo il big bang è lo stesso con cui adesso si ritiene vengano create particelle e antiparticelle in base a fluttuazioni quantistiche nel vuoto?
In questa ipotesi si ritiene che nello spazio vuoto si possano creare delle particelle prendendp a prestito per brevissimi istanti l'energia del vuoto stesso (se non erro).
Le stesse poi restituiscono l'energia annichilendosi a vicenda.
Ma se anche in questo caso (come dopo il big bang) 1 parte su 1 miliardo non si annichilisce (perchè manca la particella di antimateria) non si viola il principio di conservazione?

[Red Hanuman]

Altro dubbio atroce, questa volta sulla MQ (in attesa degli articoli di red che sicuramente ne tratteranno :))...
Al momento del big bang, dicendola in modo semplicistico, le prime particelle subatomiche costituite erano fatte di materia e antimateria che si annichiliva a vicenda.
L'universo è attualmente costituito da materia solo perchè quest'ultima era prodotta in quantità maggiore (una parte su 1 miliardo)
Il procedimento che produceva materia e antimateria subito dopo il big bang è lo stesso con cui adesso si ritiene vengano create particelle e antiparticelle in base a fluttuazioni quantistiche nel vuoto?
In questa ipotesi si ritiene che nello spazio vuoto si possano creare delle particelle prendendp a prestito per brevissimi istanti l'energia del vuoto stesso (se non erro).
Le stesse poi restituiscono l'energia annichilendosi a vicenda.
Ma se anche in questo caso (come dopo il big bang) 1 parte su 1 miliardo non si annichilisce (perchè manca la particella di antimateria) non si viola il principio di conservazione?
Non è propriamente così. La materia si è creata a partire dall'energia già presente nell'universo, che non è esattamente l'energia di punto zero del vuoto. Alcune teorie dicono che l'energia si è creata partendo dalla fluttuazione di un campo di tipo Higgs, che ha dato luogo anche all'inflazione; mentre altre teorie (legate alla teoria delle stringhe) chiamano in causa lo scontro di due brane in un universo con più dimensioni del nostro, per spiegare energia e inflazione.
Da questa energia si è creata tutta la materia attuale, inizialmente come coppie di materia - antimateria. L'antimateria sarebbe poi decaduta spontaneamente, per via del fatto che esiste una piccolissima violazione della simmetria di carica - parità, che consente alle lunghe la sola esistenza di materia nel nostro universo.... ;)

[alexander]

Non è propriamente così. La materia si è creata a partire dall'energia già presente nell'universo, che non è esattamente l'energia di punto zero del vuoto. Alcune teorie dicono che l'energia si è creata partendo dalla fluttuazione di un campo di tipo Higgs, che ha dato luogo anche all'inflazione; mentre altre teorie (legate alla teoria delle stringhe) chiamano in causa lo scontro di due brane in un universo con più dimensioni del nostro, per spiegare energia e inflazione.
Da questa energia si è creata tutta la materia attuale, inizialmente come coppie di materia - antimateria. L'antimateria sarebbe poi decaduta spontaneamente, per via del fatto che esiste una piccolissima violazione della simmetria di carica - parità, che consente alle lunghe la sola esistenza di materia nel nostro universo.... ;)

Grazie mille per la risposta.
Tanto per esser sicuro di aver capito bene:
i due processi di formazione della materia (quello del big bang e quello attuale generato dall’energia di punto zero) sono tra loro differenti.
Nel primo caso il problema della conservazione dell’energia non si pone in quanto la materia si è creata da energia già esistente generata dal big bang e l’antimateria è decaduta a causa della piccolissima violazione della simmetria che hai indicato.
Ma invece per le particelle virtuali che nascono oggi a seguito dell’energia di punto zero che ragionamento devo fare?
Vale sempre il discorso di questa piccolissima asimmetria oppure in questo caso, essendo il processo di formazione diverso, non c’è asimmetria e materia e antimateria si equivalgono perfettamente senza violare il principio di conservazione? (lasciando da parte la radiazione di Hawking che comunque non lede la conservazione)
Grazie mille! :)

[Red Hanuman]

Grazie mille per la risposta.
Tanto per esser sicuro di aver capito bene:
i due processi di formazione della materia (quello del big bang e quello attuale generato dall’energia di punto zero) sono tra loro differenti.
Nel primo caso il problema della conservazione dell’energia non si pone in quanto la materia si è creata da energia già esistente generata dal big bang e l’antimateria è decaduta a causa della piccolissima violazione della simmetria che hai indicato.
Ma invece per le particelle virtuali che nascono oggi a seguito dell’energia di punto zero che ragionamento devo fare?
Vale sempre il discorso di questa piccolissima asimmetria oppure in questo caso, essendo il processo di formazione diverso, non c’è asimmetria e materia e antimateria si equivalgono perfettamente senza violare il principio di conservazione? (lasciando da parte la radiazione di Hawking che comunque non lede la conservazione)
Grazie mille! :)
Per quanto riguarda l'energia di punto zero, tutto comincia dal fatto che, per la MQ, i campi presenti nel vuoto non possono essere ad energia zero, ma debbono per forza avere un valore minimo. Questo consente l'applicazione di una variante del principio di indeterminazione di Heisenberg, la quale dice che il principio di conservazione dell'energia può essere violato per tempi brevissimi. Per essere più precisi, a maggiore energia della coppia di particelle create dalle fluttuazioni del vuoto, corrisponde un minore tempo di sopravvivenza delle stesse.
In buona sostanza, l'energia presa dalla fluttuazione del vuoto deve essere sempre restituita, tanto più in fretta quanto più energetiche sono le particelle create. E' a causa della velocità del nascere e morire delle particelle, che le chiamiamo "particelle virtuali". E tuttavia, son ben reali, visto che i loro effetti sono stati misurati.... ;)

[Andrea I.]

Non è propriamente così. La materia si è creata a partire dall'energia già presente nell'universo, che non è esattamente l'energia di punto zero del vuoto. Alcune teorie dicono che l'energia si è creata partendo dalla fluttuazione di un campo di tipo Higgs, che ha dato luogo anche all'inflazione; mentre altre teorie (legate alla teoria delle stringhe) chiamano in causa lo scontro di due brane in un universo con più dimensioni del nostro, per spiegare energia e inflazione.
Da questa energia si è creata tutta la materia attuale, inizialmente come coppie di materia - antimateria. L'antimateria sarebbe poi decaduta spontaneamente, per via del fatto che esiste una piccolissima violazione della simmetria di carica - parità, che consente alle lunghe la sola esistenza di materia nel nostro universo.... ;)

Leggendo la tua risposta, Red, mi é venuta in mente una domanda un po' assurda......Secondo te qual'é stata la prima forma di energia nell'universo?:biggrin:

[Red Hanuman]

Leggendo la tua risposta, Red, mi é venuta in mente una domanda un po' assurda......Secondo te qual'é stata la prima forma di energia nell'universo?:biggrin:
:thinking:...... La patata?:biggrin::whistling:

[Andrea I.]

:thinking:...... La patata?:biggrin::whistling:

Una mente illuminata! L'ho sempre detto:biggrin:

[Red Hanuman]

Una mente illuminata! L'ho sempre detto:biggrin:
Sì, a 220 V..... ;)

[Beppe]

Ho un dubbio, anzi molti...

A proposito della conservazione dell'energia, i buchi neri si possono considerare ancora appartenenti al nostro Universo? Indubbiamente influenzano lo spazio tempo, ma di quello che ingoiano restituiscono ben poco, d'accordo che forse sono destinati ad evaporare, ma nel frattempo si comportano come certi istituti di credito che restituiscono meno di quello che gli è stato dato. Poi dicono che è inflazione... un po' come i fisici!!

[Andrea I.]

Ho un dubbio, anzi molti...

A proposito della conservazione dell'energia, i buchi neri si possono considerare ancora appartenenti al nostro Universo? Indubbiamente influenzano lo spazio tempo, ma di quello che ingoiano restituiscono ben poco, d'accordo che forse sono destinati ad evaporare, ma nel frattempo si comportano come certi istituti di credito che restituiscono meno di quello che gli è stato dato. Poi dicono che è inflazione... un po' come i fisici!!

Dipende cosa intendi come "nostro universo".....Io direi che siccome interagiscono e operano con le forze che regolano tutto il resto,, non vedo come potrebbero esserene considerati al di fuori. Poi quando sapremo di piú (o quando sapremo qualcosa :biggrin:) di quello che succede al loro "interno", sempre che abbia senso scrivere che qualcosa succede, potremo tirare le somme.

[alexander]

Ho un dubbio, anzi molti...

A proposito della conservazione dell'energia, i buchi neri si possono considerare ancora appartenenti al nostro Universo? Indubbiamente influenzano lo spazio tempo, ma di quello che ingoiano restituiscono ben poco, d'accordo che forse sono destinati ad evaporare, ma nel frattempo si comportano come certi istituti di credito che restituiscono meno di quello che gli è stato dato. Poi dicono che è inflazione... un po' come i fisici!!

Provo a riportare una risposta di red su un quesito sui buchi bianchi cercando di riadattarla alla tua domanda.
Vediamo poi lui che ne dice.
La conservazione dell'energia (e/massa) è valida in un sistema chiuso.
In presenza di un buco nero verrebbe a mancare nel sistema universo in quanto perde massa a favore del buco nero che la acquisisce.
Ma se considero il sistema costituito da universo + buco nero allora ritorno ad avere la chiusura del sistema e quindi laconservazione dell'energia (e della massa).
Quindi si avrebbe una conservazione dell'energia a livello non locale però.
Il tutto ovviamente se vogliamo considerare il buco nero come qualcosa che non fa piu parte del nostro universo...

[Red Hanuman]

Ho un dubbio, anzi molti...

A proposito della conservazione dell'energia, i buchi neri si possono considerare ancora appartenenti al nostro Universo? Indubbiamente influenzano lo spazio tempo, ma di quello che ingoiano restituiscono ben poco, d'accordo che forse sono destinati ad evaporare, ma nel frattempo si comportano come certi istituti di credito che restituiscono meno di quello che gli è stato dato. Poi dicono che è inflazione... un po' come i fisici!!

Alla fin fine, è solo una questione di definizioni. Se consideriamo il buco nero come una zona di spazio confinata, allora è al di fuori dell'universo, e la conservazione dell'energia non c'è più. Se però consideriamo che il buco nero ha ancora effetti sullo spazio tempo ordinario (vale anche per quelli galattici), allora è ancora parte del nostro universo, e quindi la conservazione dell'energia è ancora valida. Se poi evaporano e restituiscono energia e informazione, allora fanno parte a pieno titolo del nostro universo. Poi vale quanto ha riportato Alex....


Provo a riportare una risposta di red su un quesito sui buchi bianchi cercando di riadattarla alla tua domanda.
Vediamo poi lui che ne dice.
La conservazione dell'energia (e/massa) è valida in un sistema chiuso.
In presenza di un buco nero verrebbe a mancare nel sistema universo in quanto perde massa a favore del buco nero che la acquisisce.
Ma se considero il sistema costituito da universo + buco nero allora ritorno ad avere la chiusura del sistema e quindi laconservazione dell'energia (e della massa).
Quindi si avrebbe una conservazione dell'energia a livello non locale però.
Il tutto ovviamente se vogliamo considerare il buco nero come qualcosa che non fa piu parte del nostro universo...

[Andrea I.]

Io proprio non capisco cosa intendete dire con al di fuori del nostro universo....Per quel che ne so io anche loro nascono, vivono e forse "muoiono" seguendo le regole che qualsiasi altro fenomeno devo seguire. L'unico problema é che non possiamo, con gli strumenti attuali, reperire le informazioni che ci permettarno di essere sicuri di cosa veramente succeda oltre l'orizzonte degli eventi.....che poi la mancanza di informazione se ho capito bene é solo relativa alla nostra amata luce, tutto il resto é li e si fa sentire (e vedere anche se indirettamente). Boh, forse ho capito male io quello che intendete.

[alexander]

Io proprio non capisco cosa intendete dire con al di fuori del nostro universo....Per quel che ne so io anche loro nascono, vivono e forse "muoiono" seguendo le regole che qualsiasi altro fenomeno devo seguire. L'unico problema é che non possiamo, con gli strumenti attuali, reperire le informazioni che ci permettarno di essere sicuri di cosa veramente succeda oltre l'orizzonte degli eventi.....che poi la mancanza di informazione se ho capito bene é solo relativa alla nostra amata luce, tutto il resto é li e si fa sentire (e vedere anche se indirettamente). Boh, forse ho capito male io quello che intendete.

Be è complicato e lungo da spiegare e al di fuori delle mie possibilità.
Io mi limito a dire che alcuni ritengono che lo spazio tempo si incurvi talmente da ripiegarsi su se stesso creando sostanzalmente una zona a se stante all'interno dell'universo.
Un pò come la città del vaticano in italia, nasce in italia ma non è italia...
Poi quando si parla di effetti del buco nero, il piu evidente di tutti è la gravità
Mi lancio e rischio di sbagliare ma credo che matematicamente la gravità si genera dall'orizzonte degli eventi verso l'esterno.
Quindi non è nemmeno esatto dire che la gravità è l'effetto del buco nero o della singolarità.
Gli effetti provengono dalla zone esterna dell'orizzonte degli eventi, quindi nel nostro universo...

[Red Hanuman]

Io proprio non capisco cosa intendete dire con al di fuori del nostro universo....
Difatti, è solo una convenzione, tutta da definire... ;)

[Red Hanuman]

Be è complicato e lungo da spiegare e al di fuori delle mie possibilità.
Io mi limito a dire che alcuni ritengono che lo spazio tempo si incurvi talmente da ripiegarsi su se stesso creando sostanzalmente una zona a se stante all'interno dell'universo.
Un pò come la città del vaticano in italia, nasce in italia ma non è italia...
Poi quando si parla di effetti del buco nero, il piu evidente di tutti è la gravità
Mi lancio e rischio di sbagliare ma credo che matematicamente la gravità si genera dall'orizzonte degli eventi verso l'esterno.
Quindi non è nemmeno esatto dire che la gravità è l'effetto del buco nero o della singolarità.
Gli effetti provengono dalla zone esterna dell'orizzonte degli eventi, quindi nel nostro universo...
Nonono, Ale!:whistling: La gravità è la curvatura dello spazio tempo, generata dalla materia nella singolarità.
L'orizzonte degli eventi è solo una superficie di non ritorno: una volta superata quella, la curvatura ti impedisce di tornare indietro.

[alexander]

Nonono, Ale!:whistling: La gravità è la curvatura dello spazio tempo, generata dalla materia nella singolarità.
L'orizzonte degli eventi è solo una superficie di non ritorno: una volta superata quella, la curvatura ti impedisce di tornare indietro.

ahhh meno male che mi hai schiarito le idee e fermato in tempo!
Se vuoi ti dico il ragionamento che mi aveva tratto in inganno.
Come dicevo prima non ho le conoscenze per elaborare tutte le cose che trovo sulla rete! :)
volevo provare ad interpretare la gravita con la MQ....
Dentro il buco nero nulla può sfuggire in quanto sarebbe necessaria una velocità superiore a quella della luce.
Cio' è appunto dimostrato dal fatto che nemmeno la luce esce dal BN.
Se interpreto la gravità con la MQ essa è generata dai gravitoni (particella mediatrice della forza) che viaggiano tra 2 oggetti che quindi si attraggono a vicenda.
Ma il gravitone dovrebbe avere spin 2 e massa zero.
Massa zero dovrebbe corrispondere ad una velocità massima uguale a quella della luce.
Ma dentro il buco nero, neanche la luce, e quindi neanche i gravitoni, dovrebbero uscire finendo vittimi di se stessi.
Per questo ipotizzavo che la gravità si estendesse dall'orizzonte degli eventi...
Sicuramente ho pensato un sacco di sciocchezze! :oops:

[Andrea I.]

Gli effetti della zona esterna dell'orizzonte degli eventi da cosa dipendono? Nella mia ignoranza penso che sia fuorviante considerare un sistema complesso(dove tutto é legato assieme in modi che probabilmente non abbiamo ancora compreso del tutto) come l'universo come un insieme di sistemi chiusi...Penso che si perda la prospettiva di insieme.

Insieme..... l'ho gia scritto? ah gia solo 2 volte in una riga....:biggrin:

[Red Hanuman]

ahhh meno male che mi hai schiarito le idee e fermato in tempo!
Se vuoi ti dico il ragionamento che mi aveva tratto in inganno.
Come dicevo prima non ho le conoscenze per elaborare tutte le cose che trovo sulla rete! :)
volevo provare ad interpretare la gravita con la MQ....
Dentro il buco nero nulla può sfuggire in quanto sarebbe necessaria una velocità superiore a quella della luce.
Cio' è appunto dimostrato dal fatto che nemmeno la luce esce dal BN.
Se interpreto la gravità con la MQ essa è generata dai gravitoni (particella mediatrice della forza) che viaggiano tra 2 oggetti che quindi si attraggono a vicenda.
Ma il gravitone dovrebbe avere spin 2 e massa zero.
Massa zero dovrebbe corrispondere ad una velocità massima uguale a quella della luce.
Ma dentro il buco nero, neanche la luce, e quindi neanche i gravitoni, dovrebbero uscire finendo vittimi di se stessi.
Per questo ipotizzavo che la gravità si estendesse dall'orizzonte degli eventi...
Sicuramente ho pensato un sacco di sciocchezze! :oops:
Il fatto è che, per ora, è difficile conciliare la meccanica quantistica con la gravità. Non è quindi facile dire cosa accadrebbe ai gravitoni in un buco nero.
Devi però pensare che i bosoni (come il fotone e l'ipotetico gravitone) non sono semplici particelle, ma mediatori di un campo (elettromagnetico l'uno, gravitazionale l'altro). Come tali si possono generare in qualsiasi punto del campo loro associato. Perciò, i gravitoni (se esistono) possono essere emessi in qualsiasi punto del campo gravitazionale del buco nero. Quelli prodotti all'interno dell'OE sono costretti a rimanerci, ma quelli prodotti sull'OE e al di fuori di esso possono andarsene.
Se esistono, dunque, i gravitoni si possono tranquillamente formare sull'OE e andarsene, e l'OE sarebbe l'equivalente gravitazionale della superficie radiante di una stella....
Ma questa è pura speculazione teorica, per ora..... :whistling:

[Beppe]

I buchi neri, specialmente quelli galattici, sono gli elementi più longevi dell'Universo, tanto che si può ipotizzare che sopravviveranno alla fine dell'Universo...
Effettivamente nell'intervento precedente mi sono espresso male, i BN fanno parte del nostro Universo, ma come separati in casa, ed interagiscono con l'esterno solo mediante la gravità, le altre tre forze fanno capolino solo nei dintorni dell'orizzonte degli eventi, dove, credo, succedano cose alquanto strane...