Re: tempo/temperatura

From: Adriano Amaricci <amaricci_at_tiscalinet.it>
Date: Thu, 5 Jul 2001 23:03:44 +0200

sam ha scritto nel messaggio
>Ciao a tutti.
>Cosa accade alla materia quando
>raggiunge lo zero assoluto?
>Cessa forse di essere materia a causa
>del blocco degli elettroni?


ciao, posto che la materia non si pu� portare esattamente allo 0 assoluto,
quello che succede pu� essere variegato, dipende da quale materiale stai
studiando, cio� dalle propriet� intrinseche dei costituenti la materia. Nel
caso degli elettroni le cose non sono cos� semplici nel senso che non c'�
proprio un blocco degli elettroni allo 0 assoluto, gli elettroni (da qui e-)
sono delle particelle di spin 1/2 ovvero fermioni che seguono per loro
natura una certa statistica detta di Fermi-Dirac (da cui il nome), inoltre
per loro vale il principio di esclusione di Pauli: due particelle di spin
semi-intero non possono occupare lo stesso livello energetico essendo nello
stato quantistico (cio� avendo lo stesso spin, in parole povere se uno ha lo
spin allineato in una direzione, l'altro lo deve avere nell'altra: disegna
una linea orizzontale e sopra due palline affiancate su una fai una freccia
in alto nell'altra in basso, hai due elettroni con spin antiparalleli sullo
stesso livello energetico [la linea]). tutto fa si che alla temperatura T=0
tutte le particelle del sistema (un gas di elettroni nel tuo caso) si
impilino letteralmente partendo da livello fondamentale fino ad esaurire il
numero di particelle (disegna tante linee parallele orizzontali su ognuna
fai due palline come fatto prima: questo � lo schema energetico di come sono
messi gli elettroni). Questo vuol dire che al massimo 2 degli elettroni del
sistema hanno energia nulla mentre le restanti N-2 hanno energie comprese
tra 0 e un valore massimo compatibile con il numero N di particelle (ricorda
che le stai impilando---> pi� ce ne hai maggiore sar� l'energia totale del
sistema allo 0). Dal lato opposto hai le paricelle con spin intero dette
bosoni che invece quando la temperatura scende verso lo 0 assoluto
cominciano a precipitare sul livello energetico pi� basso fino a che allo 0
tutte le N particelle stanno all'energia pi� bassa, ma ora il gas ha perso
la sua caratteristica di essere gas ed � condensato, � una vera e propria
transizione come quella che avviene quando il vapore acqueo si trasforma in
acqua liquida, la pressione rimane costante se dimuisci il volume a
temperatura costante, mentre a volume costante mano a mano che abbassi T la
pressione si azzera, mentre nel caso dei fermioni di prima � facile vedere
che anche allo 0 assoluto un sistema fatto di queste particelle presenta una
pressione diversa da 0, questa � proprio correlata con il principio di
Pauli: le nane bianche approssimativamente non collassano su stesse proprio
per la presenza di questa pressione di punto 0 che contrasta la
autoattrazione gravitazionale. Come vedi anche semplicemente cambiando tipo
di particelle si hanno due comportamenti agli antipodi (se vedessi le
funzioni statistiche sarebbe ancora pi� bello: sono praticamente identiche
tranne un segno differente, un segno che cambia tutto...).





>Il fatto che la materia non possa
>esistere allo zero assoluto (se e'
>cosi)e quindi allo stato *immobile*
>non potrebbe essere legato a qualche
>discorso sul tempo ed alla sua relazione
>con il moto?


Non ne vedo il motivo......


saluti, Adriano
Received on Thu Jul 05 2001 - 23:03:44 CEST

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