dumbo <_cmass_at_tin.it> wrote:
> e perci� la massa che subisce il campo gravitazionale
> pu� essere chiamata "carica gravitazionale", in analogia
> con la carica elettrica che subisce il campo elettrico.
> (naturalmente le cariche, sia elettriche che gravitazionali,
> oltre a subire il campo ne generano uno a loro volta).
> Pi� comunemente la carica gravitazionale � chiamata
> "massa gravitazionale" ma il nome "carica gravitazionale "
> mi sembra pi� adatto (opinione personalissima).
Bhe, non mi pare che sia un granch� sbagliata. Visto che nel modello
standard si parla di un particolare bosone (di Higgs se non ricordo
male) che "darebbe massa" non si capisce, visto la stretta parentela tra
gravit� e massa, perch� non si potrebbe parlare anche di "carica
gravitazionale". Se poi, come hai ricordato pi� avanti, la RG afferma
che massa e gravit� sono due manifestazioni della stessa cosa, non
dovrebbero esservi altri intoppi
Comunque non ne so molto, a parte quanto rimasticato da alcuni articole
de "Le Scienze" di alcuni anni fa.
>
> > viene da chiedersi: a parte il fatto che il campo elettrico pu� avere
> > due polarit� mentre il campo gravitazionale ne ha una sola (le masse
> > a differenza delle cariche elettriche si possono solo attrarre tra loro) e
> > a parte la differente intensit�, esiste qualche altro connotato che le
> > distingue?
>
> Ne esistono almeno tre ( tutti collegati fra loro, ma in un modo
> che non posso farti vedere qui).
> Nel seguito G = gravitazonale, EM = elettromagnetico
> RR = relativit� ristretta, RG = relativit� generale.
>
> Prima differenza:
> il campo G imprime la stessa accelerazione a tutti i corpi,
> l' EM no.
> La ragione sta nel fatto che la "carica gravitazionale" � proporzionale
> alla massa (inerziale) e con una scelta opportuna delle unit� puoi
> dire che coincidono; cosa che non avviene nell'elettricit�, perch�
> in un corpo elettrizzato la carica elettrica � una cosa ben distinta
> dalla massa, e non c'� nessuna proporzionalit� fra di loro. In altre
> parole puoi annullare la carica elettrica di un corpo senza annullarne
> la massa. Invece non puoi fare niente del genere con la carica
> gravitazionale, che � indissolubilmente legata alla massa. Anzi,
> secondo la RG massa inerziale e carica gravitazionale sono
> addirittura la stessa cosa.
OK
> Seconda differenza:
> non conosco il tuo livello di studi, ma se hai almeno un'infarinatura
> sui tensori posso dirti un'altra differenza:
Il mio livello di studi � puramente autodidattico. Comunque,
spannometricamente, so cosa sono i tensori (li ho sempre pensati come
vettori a pi� di una direttrice di azione e mi sembra di capire di non
essere andato poi molto lontano).
> nello spaziotempo l'elettromagnetismo viene decritto adeguatamente
> usando un potenziale vettore (ovviamente a quattro componenti, perch�
> lo spaziotempo ha quattro dimensioni);
> invece la gravit� non puoi descriverla con un potenziale vettore;
> ci riesci bene per� con un potenziale tensore simmetrico di rango
> due, che in quattro dimensioni ha non quattro, ma dieci componenti.
> E' il rango due che causa il fatto che le cariche gravitazionali bench�
> abbiano lo stesso segno (infatti le masse sono sempre positive) si
> attirano invece di respingersi. In generale, quando hai un campo
> descritto da un potenziale tensore di rango _pari_ le cariche del
> campo si attirano se sono dello stesso segno e si respingono se
> sono di segno opposto; invece, se hai un campo descritto da un
> potenziale di rango dispari avviene l'opposto. E questo � il caso
> EM, perch� i vettori sono tensori di rango uno, cio� di rango dispari.
> Tutto questo vale a condizione che l'energia del campo sia positiva.
> Altrimenti � tutto l'opposto. Ma energie negative in ambito classico
> non se ne sono ancora viste. Scusa se sono stato un po'
> astratto, ma non mi veniva meglio :-)
L'ho capita lo stesso, grazie! :-)
>
> Terza differenza
> Secondo la RG (la migliore teoria della gravit� che abbiamo oggi)
> la gravit� � un effetto della geometria dello spaziotempo. Non si pu�
> dire lo stesso per il campo EM e in generale per nessun altro campo.
> In altre parole la gravit� � pura geometria in azione. I corpi che
> si muovono sotto la sola azione della gravit� sono in realt�
> corpi liberi, perch� seguono la strada naturale nello spaziotempo
> in cui si trovano, seguono la strada "pi� diritta possibile" che
> si chiama geodetica.
E qui mi sorge un interrogativo: se sono "corpi liberi", quando devono
sfuggire a un campo gravitazionale (compiendo un lavoro) contro "cosa"
lavorano di preciso?
> Tutti gli altri campi ( incluso l'EM ) invece
> agiscono sui corpi forzandoli a deviare dalle geodetiche.
Altro interrogativo: lo spazio a tre+una dimensione come lo conosciamo
�, sembra, frutto dell'esistenza del campo gravitazionale (ovvero, se
non ho capito male lo spazio *�* campo gravitazionale). Ragionando per
analogia viene da chiedersi se le altre forze EM e nucleare generando
campi generano anche uno spazio "proprio" che rimarrebbe tale pur
sovrapponendosi allo spazio normale (e in questo, se non dico
castronate, un'onda elettromagnetica potrebbe anche essere pensata come
a una sezione di "spazio elettromagnetico" che si propaga all'interno
dello spazio normale.
Domanda en-passant: le propriet� elettriche dello spazio (permeabilit� e
costante dielettrica del vuoto) sono da pensarsi come "aggiunte" allo
spazio normale (che sarebbe cos� sovrapposto per intero a uno spazio
elettrico che, pur esteso quanto lo spazio normale, sarebbe comunque un
"a parte") oppure sono tratti intrinseci dello spazio normale (forse
sarebbe meglio chiamarlo "spazio gravitazionale" ma non voglio
esagerare)
> Ecco perch� sono considerati veri campi di forza, o comunque
> campi di forza di natura completamente diversa dalla gravit�.
> Uno degli ostacoli all'unificazione dei campi � proprio
> questo: come si fa a fare una teoria capace di unificare i campi
> non gravitazionali e il campo G, che � di natura cos� diversa dagli
> altri? Finora non ci sono state risposte certe, ma solo tentativi
> insoddisfacenti.
I pi� credibili che strada stanno cercando di fare? (premesso che, a
sentimento, tutte i tentativi di grande unificazione delle forze, mi
sembra dei complicatissimi puttanai - o forse sembrano tali perch� sono
male divulgati).
> L'altra differenza che hai notata, e cio� l'intensit� del campo G
> enormemente minore di quella degli alri campi, non ha ancora
> spiegazione anche se � stata avanzata l'idea (prima da Dirac, poi
> da molti altri ) che la costante gravitazionale G diminuisca col
> tempo; ma anche qui manca una teoria organica, e finora nei
> limiti degli errori di osservazione sembra che G sia costante.
> Ci sarebbe molto altro da dire ma devo spegnere il PC in
> fretta -- mi � appena entrato un virus :-(
Mi spiace per il virus! Se hai sottomano un Mac usa quello come
front-end di posta. Non sono poi tanti a saperlo programmare... e a
scriverci virus.
L'idea che la costante gravitazionale non sia costante nel tempo �
accattivante; quanto meno darebbe una misura "assoluta" del trascorrere
del tempo dell'universo nella sua totalit�. Tuttavia se rendi variabile
G dovresti probabilmente rendere variabili anche altre cose (compresa c,
la velocit� della luce). Ma � solo un'idea buttata l�.
>
> > 2) Il movimento di una carica elettrica genera un campo magnetico e, in
> > circostanze opportune, pu� essere generata un'onda elettromagnetica
> > Poich� pare che esistano anche onde gravitazionali
>
> allo stato attuale delle osservazioni toglierei il " pare ";
> e comunque, la RG (che finora non ha mai sbagliato una
> previsione) le prevede.
>
> > viene da chiedersi: a) che cosa fa le veci della carica elettrica?
> > (penso la massa ma vorrei una conferma).
>
> S�, � la massa anche se le modalit� di emissioni sono un po'
> diverse; per esempio non esiste radiazione gravitazionale di dipolo,
> (ma di quadrupolo s�).
Questa l'avevo gi� sentita. Prima o poi devo trovare il tempo di
approfondire meglio la faccenda.
>
> > se una massa si muove (o meglio accelera) dovrebbe generare un qualcosa
> > di analogo a un campo magnetico.
>
> Infatti: una massa in moto uniforme (non � necessario che acceleri)
(ok tutto quello che ci sta in mezzo anche se mi devo prendere il tempo
di "metabolizzarlo")
>
> >Questo "campo magnetico" sarebbe la
> > curvatura dello spazio di cui si parla nella relativit� generale?
>
> Permettimi due precisazioni: la prima � che in RG la gravit�
> non � semplicemente curvatura dello _spazio_ , ma �
> curvatura dello _spaziotempo_; non posso farti vedere
> qui la differenza, ma � importante. Sia chiaro, la curvatura
> dello spazio esiste, ma da sola non � sufficiente a spiegare i
> fenomeni gravitazionali.
Approfondir� anche questa! :-) In casa ho accumulato un sacco di roba in
cui "scavare". Ci metter� una vita ma finch� alla TV non fanno qualcosa
di guardabile...
> La seconda precisazione � che la parola "curvatura" bench�
> purtroppo entrata nell'uso da novant'anni, � fuorviante
> e sostanzialmente sbagliata, perch� non c'� niente di "curvo"
> nello spaziotempo, nel senso di curvatura come la intendiamno
> noi, cio� di uno spazio a N dimensioni che si piega all'interno
> di un superspazio con un numero maggiore di dimensioni.
Che � pi� o meno quello che ho sempre pensato, anche se a sentimento. A
me pare che la "curvatura" dello spaziotempo dovrebbe essere pi�
correttamente chiamata "densit�" dello spaziotempo (e questo dovrebbe
rendere giustizia al fatto che i "tensori" si chiamano appunto cos�).
Nelle vicinanze di una massa lo spazio diventa pi� "denso" dando cos�
origine anche al cosiddetto "redshift". Se questa impostazione �
corretta (chiedo: � corretta?) allora il "redshift" dovrebbe essere
visto come l'effetto di un qualche sorta di "effetto prisma" (non mi
ricordo pi� come si chiama, sorry!) - anche se per�, non mi pare venga
generati "arcobaleni gravitazionali" e questa, se vuoi, sarebbe una
QUARTA differenza rispetto all'elettromagnetismo.
> In realt� per curvatura si deve semplicemente intendere
> che la geometria dello spaziotempo (o in generale di uno
> spazio a N dimensioni ) non obbedisce a certe relazioni
> metriche (che nello spazio sono i teoremi della geometria
> euclidea, nello spaziotempo sono i teoremi della geometria
> di Minkowsky).
> Ma scusa la divagazione.
Divaga, divaga! A me fa bene! :-)
>
> Allora, tornando a noi: la risposta � s�, perch� secondo la RG tutti gli
> aspetti della gravit� (incluso il gravimagnetismo) sono legati alla
> "curvatura" dello spaziotempo. Ma non � necessario che ci sia
> il gravimagnetismo perch� ci sia curvatura.
Questa non l'ho capita. In assenza di gravit� (e di masse che la
generano) cosa pu� "curvare" lo spazio? Lo scorrere del tempo forse? E
anche qui mi sorge un interrogativo: leggiuchiando sulla RG mi sono
fatto l'idea che la "massa" sia la parte statica (come la carica
elettrica) della faccenda mentre la gravit� ne sia un effetto dinamico
che esiste anche "in quiete" perch�, delle quattro dimensioni dello
spaziotempo, una, il tempo, si "muove" permanentemente. E' cos�?
Altra domanda: poich� campo gravitazionale e "velocit�" del tempo sono a
quanto pare culo e camicia, la massima "velocit� di invecchiamento"
dell'universo dovrebbe essere legata alla distribuzione della massa al
suo interno. E' cos�?
La cosa mi porta a un'altra domanduccia: se prendiamo per buona la
teoria del big bang, all'epoca la densit� di massa doveva essere tale da
rallentare di parecchio l'espansione dell'universo. Inoltre, a meno di
non supporre che in effetti l'universo *�* un buco nero (taglia XXL...
ma nemmeno io scherzo! :-) e che noi ci siamo dentro, che cosa ha
impedito che la materia del big bang si trasformasse pressoch�
immediatamente in un buco nero?
Curiosit� en passant: quando si parla di tempi di vita delle particelle
generate dagli acceleratori li si intendono al netto degli effetti
relativistici sul tempo della particella?
Altra curiosit�: visto che l'azione degli acceleratori � n� pi� n� meno
quella di fornire abbastanza energia alle particelle da renderle almeno
momentaneamente "visibili" e quindi misurabili (estraendole per il tempo
che serve dal dominio dell'incertezza quantistica) ne consegue che, in
effetti, la fisica nucleare degli acceleratori �, in un certo qual modo,
una "fisica classica". E' una curiosit� un po' filosofica ma mi
piacerebbe conoscere il parere di qualcuno.
> Anche le domande che fai dopo sono molto interessanti,
> ma purtroppo devo chiudere qui, altri ti risponderanno.
> Mi sono appena beccato un Downloader.Trojan e non so cosa
> pu� succedere se tengo il PC acceso troppo a lungo.
> Il guaio � che l'antivirus Norton (almeno nella mia versione)
> non � capace di eliminarlo.
Prima ti ho suggerito il Mac. Ma credo che possa bastare un secondo PC
(anche di non elevate prestazioni) "sacrificabile" ai virus. Lo carichi
con il minimo indispensabile e poi, quando si "ammala" troppo" lo
riformatti. Una botta all'anno dovrebbe bastare.
>
> Saluti,
> Corrado
Ciao e grazie!
Piercarlo
Received on Mon Nov 03 2003 - 00:07:48 CET
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