Gab ha scritto:
> Premetto la mia scarsissima conoscenza di fisica.
Non c'è da scusarsene.
Nessuno può sapere tutto di tutto. Tu sai poco (o pochissimo) di
fisica; io penso di poter dire che ne so un po' di pù :-) ma
probabilmente esiste qualche campo in cui tu ne sai più di me.
> Mi sono letto l'universo elegante di Brian Greene.
Ahi ahi...
Non mi meraviglia che tu l'abbia letto: visto che ha venduto milioni
di copie, debbono essere molti quelli che l'hanno letto sapendo poco
di fisica.
Il guaio è che a mio parere per capirci qualcosa, di fisica bisogna
saperne un bel po', e a quel punto diventa inutile leggerlo :)
Ma lasciamo correre.
> Non riesco a capire come è possibile che esistano particelle senza
> massa. Come è possibile che esista una cosa senza una sua massa.
Ecco: per me il primo problema è capire perché la cosa ti disturba.
Posso avanzare una congettura, ma forse sbaglio...
Può darsi che per te "massa" significhi "materialità", che in certo
modo aver massa equivalga ad avere sostanza, quindi ad esistere.
Ma per un fisico la massa è semplicemente una delle tante grandezze
fisiche che si possono associare a un corpo: energia, velocità, carica
elettrica, ecc.
Inoltre quando si parla di particelle, che già è una parola sfuggente
per chi non abbia studiato abbastanza fisica, bisogna considerare che
siamo in presenza di oggetti sicuramnte esistenti, ma con proprietà
assai diverse dagli oggetti dell'esperienza quotidiana.
Una particella non è una pallina piccola piccola, qualcosa come un
granello di sabbia ma assai più minuta...
E' una cosa assai diversa, su cui su sperimenta e si misura con metodi
che non hanno niente a che fare coi metodi della fisica a scala umana.
Per esempio, non puoi pesare una particella..
Ma allora, come si misura la massa?
Di fatto ci si basa quasi sempre su una delle più importanti relazioni
della relatività: quella che lega la massa all'energia e alla quantità
di moto:
E^2 = c^2 p^2 + m^2 c^4.
(E è l'energia, p la quantità di moto, m la massa, c la velocità della
luce.)
E e p si possono misurare in modo piuttosto diretto, e allora la
formula permette di ricavare m.
Se scopri che per una qualche particella risulta E = cp, allora vedi
che m deve essere = 0.
Esattamente questo significa dire che la massa è nulla: niente di più
e niente di meno, soprattutto nessuna implicazione filosofica...
C'è anche un'altra via, usando una seconda relazione:
v = c^2 p/E (v è la velocità).
Come vedi, se E = cp allora v = c.
Pertanto, se ti accorgi che un certo tipo di particelle ha sempre
velocità pari a c, ci sono pochi dubbi: quelle particelle hanno massa
nulla.
E' quello che succede coi fotoni: dato che le onde e.m. nel vuoto
hanno velocità c, e che i fotoni sono i quanti del campo e.m.,
necessariamnte i fotoni debbono avere massa nulla.
In altri casi, per altre particelle, la misura della massa può essere
più difficile.
Per es. i neutrini sembra abbiano massa non nulla, ma piccolissima:
forse un milione di volte più piccola degli elettroni.
Il "forse" e il "sembra" li ho messi a ragion veduta: a tutt'oggi le
conoscenze sulla massa dei neutrini sono piuttosto incerte.
Un po' perché quella massa è sicuramente assai piccola, e un po'
perché i neutrini sono particelle molto "elusive", con cui è molto
difficile fare esperimenti.
Sono così elusive, che causano terribili gaffes anche a qualche
ministro: possono andare sotto terra, dal CERN al Lab. del Gran Sasso,
senza bisogno di scavare un tunnel :-)
> Qualcuno di voi potrebbe schiarirmi le idee su questo particolare?
Non so se sono riuscito a qualcosa: ho fatto del mio meglio.
--
Elio Fabri
Received on Thu Jul 03 2014 - 21:56:57 CEST