Giorgio Pastore ha scritto:
> Ma se uno qualificasse i termini, p.es. se diciamo che partendo da
> un sistema = "mesone K in quiete", possiamo assistere ad un travaso
> di parte della massa del K in energia cinetica dei pi, sarebbe
> sempre NEIN?
Non avevo intenzione d'intervenire in questo thread, per almeno due
ragioni:
1) L'OP è una vecchia conoscenza, secondo me un caso disperato con cui
non vale perdere tempo.
2) Dell'argomento mi sono occupato così a lungo e così tante volte,
che francamente mi provoca un certo disgusto solo a sentirne l'odore.
Purtroppo però non posso fare a meno di tener presnete una cosa che
sapete (l'ho scritta diverse volte): per me un NG non è un luogo di
dialoghi tra due o tre persone, è un luogo pubblico, dove possono
esserci lettori/spettatori che bisogna tenere in conto.
Quando leggo qualcosa che non mi sento di condividere, che secondo me
non coglie l'essenziale dell'argomento, che rischia di confondere le
idee ai lettori/spettatori di cui sopra, mi trovo costretto a
rimettere le cose a posto.
S'intende, tutto ciò IMHO (in my humble opinion, ipocritamente).
La messa a punto non la farò polemizzando con ciò che ho letto, ma
facendo nette affermazioni in positivo, su ciò che secondo me è
essenziale e che bisogna sempre tener presente.
In altre parole, ciò che *bisogna* sapere e aver chiaro in mateira di
relatività.
1. Massa ed energia sono cose diverse, non tanto per ragioni
dimensionali: queste sono un accidente storico, di nessuna portata
concettuale.
Ciò che conta è che la massa di un sistema è un *invariante*,
l'energia invece è una grandezza che si conserva se il sistema è
isolato; ma non è invariante.
2. A malincuore ripeto la differenza tra grandezza invariante e
grandezza conservata.
Invariante significa che non cambia passando da un sistema di
riferimento (inerziale) all'altro.
Conservata significa che non varia nel tempo, sempre restando in uno
stesso rif.
Una grandezza conservata può benissimo non essere invariante: resterà
costante in ciascun rif. ma con valori diversi a seconda del rif.
La massa è del primo tipo, l'energia del secondo.
Questo basta a capire che non ha senso parlare di trasf. dell'una
nell'altra.
3. Un'altra proprietà (negativa) della massa è che *non è additiva*.
Se un sistema è composto di due sottosistemi non interagenti, oppure se
a) si scinde in due sottosistemi
b) nasce dalla fusione di due sottosistemi
non è vero in generale che la massa del sistema sia uguale alla somma
delle masse dei sottosistemi: può essere maggiore o minore.
Gli esempi che avete fatto (decadimento del K in due pioni,
decadimento del pi0 in due fotoni) sono del primo tipo: in questi casi
la somma delle masse finali è minore.
L'esempio del pi0 illustra un altro aspetto: i sottosistemi finali
sono *due* fotoni, che hanno ciascuno massa nulla. Quindi in questo
caso si potrebbe pensare che la massa sia "sparita", per trasformarsi
in "energia" (cinetica).
Ma non è vero: il sistema di due fotoni ha la stessa massa
(invariante) del pi0 iniziale. Il fatto è che la massa del sistema dei
due fotoni *non è* la somma della masse (nulle) dei costituenti.
Come esempio del secondo tipo (fusione) possiamo prendere ad es. la
formazione di un deutone da un protone e un neutrone.
La fusione non può avvenire senza l'emissione di un'altra particella,
tipicamente un fotone. Passiamo quindi dal sistema n+p al sistema
d+fotone.
La massa invariante resta la stessa, ma le somme delle masse sono
diverse:
m(n) + m(p) > m(d) + m(f) = m(d).
In questo caso (purtroppo) si parla di "difetto di massa", il che sta
solo a significare quello che ho scritto: la massa del deutone è
*minore* delle somme delle due masse iniziali.
E si dice anche troppo spesso che della massa si è convertita in
energia.
E' questa espressione che non accetto perché può solo confondere le
idee.
4. C'è una relazione tra massa ed energia? Certamente,ma bsogn essere
chiari.
Fissiamo un rif. inerziale in cui studiamo un sistema.
Non ha alcuna importanza come il sistema è composto: basta che possa
essere distinto del resto del mondo.
Può essere un elettrone, un atomo, un pianeta, una galassia.
Occorre che sia isolato? ovviamente no: v. l'esempio del pianeta.
In ogni caso, se è ben distinto, si possono definire le grandezze
dinamiche del sistema che ci servono: la quantità di moto *totale* e
l'energia *totale*.
Chiarisco meglio: nell'energia totale, detta anche "energia interna"
*non includo* l'eventuale energia d'interazione con altri sistemi.
Nell'esempio del pianeta, non includo l'enrgia gravitazionale dovuta al
Sole.
Ciò premesso, se E è l'energia totale, P (vettore) la q. di moto
totale, che sono entrambe grandezze non invarianti, si dimostra che
esiste un invariante M, detto "massa" e definito da:
(Mc^2)^2 = E^2 + |cP|^2 (M>=0).
Non esito a dire che questa è la relazione più fondamentale della RR.
Chi non conosce questa relazione o non sa usarla correttamente *non ha
capito la RR*.
Esiste sempre un rif. in cui P=0 (detto rif. del centro di massa").
In questo rif. ovviamente
Mc^2 = E.
Questo è il solo significato accettabile della famosissima relazione
di Einstein. Usarla fuori di queste condizioni *è sbagliato*.
5. Voglio aggiungere un altro punto, che non è apparso in questo
thread ma sta nel titolo del thread di Quora che Alberto ha citato in
un altro post:
"Se la materia può essere trasformata in energia, allora l'energia
può essere trasformata in materia?"
Qui l'equivoco (molto comune) sta nel confondere "massa" e "materia".
La prima è una grandezza fisica, la seconda è piuttosto una categoria
filosofica.
In realtà c'è stata, nella storia della fisica, una distinzione tra
"materia" e "radiazione", che forse sopravvive anche oggi, nel modello
standard, quando si parla di particelle-materia (i fermioni, leptoni e
quarks) e particelle-forza (i vari "bosoni vettoriali": fotoni,
gluoni, che hanno massa nulla; poi però ci sono i W e Z che invece la
massa ce l'hanno...). E lasciamo perdere Higgs che fa categoria a
parte...
Il dualismo materia/radiazione si è spesso trasformato in
"materia/energia". Introducendo quindi di soppiatto l'idea di
un'energia immateriale (senza massa = fotoni, energia "pura").
Solo la materia avrebbe massa.
Sapete già, perché non sono discorsi nuovi, che io ci vedo un
pericoloso slittamento verso il dualismo filosofico che impregna tutto
il pensiero di matrice giudaico-cristiana: materia e spirito, res
extensa e res cogitans, anima e corpo.
Ognuno è padrone di vederla come crede, a patto che sia
intellettualmente onesto: se parliamo dell'energia come un equivalente
della sostanza immateriale alias spirito, non lo siamo.
In fisica l'energia *non è* una sostanza: è una grandezza fisica.
Ciò che esiste in natura mai *è* energia: un sistema fisico *ha*
energia, come ha velocità o temperatura.
La minima variazione da un ausiliare a un altro fa tutta la
differenza...
Come al solito, tutto ciò non è pericoloso per gli esperti, ma lo è
per gli altri, ai quali si può far passare surrettiziamente
un'identificazione (energia=spirito) estranea alla fisica.
La divulgazione è piena di simili giochi, e questo secondo me è
disonesto.
Forse sono il solo ad avere questa sensibilità, ma non ho la minima
intenzione di transigere.
Forse sono troppo rigido per qualcuno ... pazienza.
Le mie idee sono queste.
--
Elio Fabri
Received on Fri Aug 06 2021 - 11:44:35 CEST