Altri dubbi sulla relatività e sulla velocità limite!

[the_demiurge]

Ciao a tutti,
dopo il mio erroruccio con la relatività continuo con la mia serie di dubbi in astrofisica.
Ho letto su un libro di Paul Davies che l esperimento Boomerang e il SuperKamiokande hanno finalmente risolto la questione della massa del neutrino.
Da qualche altra parte, credo le scienze, ho letto che i neutrini viaggiano alla velocità della luce.
LA domanda e questa: come e possibile che una particella dotata di massa m qualsiasi possa viaggiare alla velcocità della luce? Forse c entra, come per l attrazione gravitazionale della luce, la velocità vettoriale della particella? La formula di De broglie?
Poi ci sono anche i Tachioni particelle che tramite conferme sperimentali (Boomerang) dovrebbero viaggiare a velocità maggiori di quella della luce. come e possibile?

GRAZIE 1000 per eventuali risposte ve ne sono grato.

[giuseppe87x]

Ma è stato provato sperimentalmente che i neutrini siano dotati di massa?
Cioè, in che senso è stata risolta la questione della massa?

[the_demiurge]

SI. 2 esperimenti lo confermano: l esperimento superkamiokande in giappone sotto una montagna, un rilevatore indiretto Boomerang in australia (credo) e al Gransasso.

[carlo232]

"the_demiurge":Ciao a tutti,
dopo il mio erroruccio con la relatività continuo con la mia serie di dubbi in astrofisica.
Ho letto su un libro di Paul Davies che l esperimento Boomerang e il SuperKamiokande hanno finalmente risolto la questione della massa del neutrino.
Da qualche altra parte, credo le scienze, ho letto che i neutrini viaggiano alla velocità della luce.
LA domanda e questa: come e possibile che una particella dotata di massa m qualsiasi possa viaggiare alla velcocità della luce? Forse c entra, come per l attrazione gravitazionale della luce, la velocità vettoriale della particella? La formula di De broglie?
Poi ci sono anche i Tachioni particelle che tramite conferme sperimentali (Boomerang) dovrebbero viaggiare a velocità maggiori di quella della luce. come e possibile?

GRAZIE 1000 per eventuali risposte ve ne sono grato.

Credo che tu abbia frainteso alcuni risultati, ma è normale molte riviste pubblicano spiegando in modo errato i risultati scientifici e fanno solo confusione. La Teoria della Relatività ci dice che l'energia di una particella di massa a riposo $m_0$
e velocità $v$ è

$E=(m_0)/sqrt(c^2-v^2)$

da ciò segue che per $v rightarrow c$ allora $E rightarrow infty$, dato che l'energia non si crea ne si distrugge ciò implica che per accelerare una particella fino alla velocità della luce è necessaria energia infinita, quindi è impossibile.

Ma attenzione! ACCELERARE una particella fino alla velocità della luce è impossibile, nulla vieta però di produrre una particella che già si muove alla velocità della luce, infatti lo facciamo tutte le volte che accendiamo una lampadina!

Consideriamo una particella che si muove alla velocità della luce e mostriamo che deve avere massa nulla.
Essa è un caso limite dell'equazione per l'energia che ho scritto sopra, infatti noi sappiamo che essa deve avere energia finita altrimenti non esisterebbe, la sua massa quindi è necessariamente nulla: così che la sua energia sia finita

$E=0/sqrt(c^2-c^2)=0/0$

per definizione allora se si muove alla velocità della luce e ha massa nulla è un fotone,certo che l'ultimo membro è una forma indeterminata, l'energia di un fotone allora deve dipendere anche da qualcosa altro.
La formula di Planck ci dice che dipende dalla frequenza $mu$ della luce della luce (il dualismo onda corpuscolo), in particolare si ha

$E=h mu$

dove $h$ è una costante molto piccola. Allora abbiamo mostrato che i neutrini possono essere molto veloci, ma non come la luce. Veniamo ora ai Tachioni, non possiamo accelerare una particella fino alla velocità della luce e quindi neanche oltre, ciò implica che se un tachione esiste deve venir creato in un processo già a velocità superiore di $c$. C'è un piccolo problema però, infatti vediamo che essendo $v$ la velocità del tachione si ha $c^2-v^2<0$ e quindi la sua energia risulterebbe una quantità immaginaria (nel senso dei numeri complessi). Un energia immaginaria è difficilmente interpretabile dal punto di vista fisico, ma esiste una scappatoia: l'equazione dell'energia ha come paramatro la massa a riposo $m_0$, ma noi abbiamo visto che la velocità di un tachione è sempre superiore a $c$ già dal momento della sua creazione. Quindi che senso ha dire massa a riposo di un tachione se un tachione non è mai ha riposo ma sempre in movimento?

La Fisica ha molto tempo per trovare una risposta, i problemi sono molti (conoscendo a fondo la TR si ha che un tachione viaggerebbe indietro nel tempo!), forse riusciremo a capirci qualcosa.

Spero di esserti stato d'aiuto per la comprensione di una delle più grandi teorie che l'uomo sia riuscito a comcepire.

Ciao, ciao!