Dubbio su: massa particelle & scattering
Mi trovo a seguire un corso di introduzione alla fisica nucleare e subnucleare e mi trovo con alcuni dubbi.
-1- In particolare sono un po' spaesato sui motivi per cui particelle legate nel nucleo hanno massa minore, in queste prime e poche lezioni è stato dato per assodato e quindi credo di non sapere qualcosa di fondamentale. Il punto è che con l'approccio classico potrei vedere come tali forze di legame come di tipo centrale, quindi ho una dipendenza, dell'energia "immagazzinata", dalla distanza. La cosa che non riesco a correlare è quindi distanza dei nucleoni e massa: da quanto leggo il disavanzo in massa è proprio l'energia di legame, tuttavia se è una forza centrale l'energia è collegata alla distanza e come distanza e massa le correlo tra loro? Perché una particella slegata (distanza infinita da una seconda particella) dovrebbe avere massa maggiore?
Mi sfugge qualcosa, mi aiutereste a capire meglio? perché al momento il professore è passato a trattare gli urti e sezioni d'urto (non so se tornerà sull'argomento dopo, ma vorrei capirci di più se è una mia lacuna e colmarla).
-2- Vi è poi un dubbio sempre su masse e urti ed è il seguente: dato un bersaglio B e una particella "incidente" definisce scattering anelastico il fenomeno per cui le particelle finali C e D sono diverse dalle iniziali. Inoltre dice che (e questo è il sottocaso dubbio per chiedo un aiutone) "parte dell'energia cinetica trasferita al bersaglio eccita quest'ultimo o lo disgrega creando altre sotto-particelle).
il punto che non capisco è quando si eccita in cui scrive A+B-->A'+C
- A' non è altri che la medesima particella per cui è cambiato il quadrimpulso
- C invece è una particella distinta figliata da B.
Il fatto che C sia diversa da B vuol dire che ha convertito energia cinetica di A in massa? E' correlato al discorso di prima? Ossia eccitandosi aumenta in massa e quindi per questo motivo C sia diversa da B (perché classicamente questo non avverrebbe in un urto anelastico la pallina sempre quella è se A=A', assisto solo a una deformazione): ma in base a cosa l'energia cinetica diverrebbe massa? Non riesco a capire se ho sbagliato appunti o mi manchi qualcosa nella comprensione del fenomeno di trasferimento massa energia (l'unica che io conosca è quella di $E=mc^2$ ma si usa in contesti un po' diversi, ne discutevo giusto ieri in un altro thread con shackle ed è una massa a riposo).
Spero in un aiuto perché brancolo un po' nel buio
-1- In particolare sono un po' spaesato sui motivi per cui particelle legate nel nucleo hanno massa minore, in queste prime e poche lezioni è stato dato per assodato e quindi credo di non sapere qualcosa di fondamentale. Il punto è che con l'approccio classico potrei vedere come tali forze di legame come di tipo centrale, quindi ho una dipendenza, dell'energia "immagazzinata", dalla distanza. La cosa che non riesco a correlare è quindi distanza dei nucleoni e massa: da quanto leggo il disavanzo in massa è proprio l'energia di legame, tuttavia se è una forza centrale l'energia è collegata alla distanza e come distanza e massa le correlo tra loro? Perché una particella slegata (distanza infinita da una seconda particella) dovrebbe avere massa maggiore?
Mi sfugge qualcosa, mi aiutereste a capire meglio? perché al momento il professore è passato a trattare gli urti e sezioni d'urto (non so se tornerà sull'argomento dopo, ma vorrei capirci di più se è una mia lacuna e colmarla).
-2- Vi è poi un dubbio sempre su masse e urti ed è il seguente: dato un bersaglio B e una particella "incidente" definisce scattering anelastico il fenomeno per cui le particelle finali C e D sono diverse dalle iniziali. Inoltre dice che (e questo è il sottocaso dubbio per chiedo un aiutone) "parte dell'energia cinetica trasferita al bersaglio eccita quest'ultimo o lo disgrega creando altre sotto-particelle).
il punto che non capisco è quando si eccita in cui scrive A+B-->A'+C
- A' non è altri che la medesima particella per cui è cambiato il quadrimpulso
- C invece è una particella distinta figliata da B.
Il fatto che C sia diversa da B vuol dire che ha convertito energia cinetica di A in massa? E' correlato al discorso di prima? Ossia eccitandosi aumenta in massa e quindi per questo motivo C sia diversa da B (perché classicamente questo non avverrebbe in un urto anelastico la pallina sempre quella è se A=A', assisto solo a una deformazione): ma in base a cosa l'energia cinetica diverrebbe massa? Non riesco a capire se ho sbagliato appunti o mi manchi qualcosa nella comprensione del fenomeno di trasferimento massa energia (l'unica che io conosca è quella di $E=mc^2$ ma si usa in contesti un po' diversi, ne discutevo giusto ieri in un altro thread con shackle ed è una massa a riposo).
Spero in un aiuto perché brancolo un po' nel buio
Risposte
Vorrei aggiungere qualcosa alla giusta conclusione di ZerOmega.
La gravitazione è fuori del campo di applicabilità della RR. Questa si occupa di fenomeni fisici, ovvero eventi, nello spaziotempo piatto, non incurvato dalla presenza di massa/energia, e di trasformazioni tra riferimenti inerziali a diverse velocità. In un campo gravitazionale non è possibile parlare di riferimenti inerziali , se non “localmente “ (vedi il link alla fine) . In RR si possono trattare anche delle accelerazioni , ad esempio cerca “razzo relativistico “ in questo forum.
Il campo gravitazionale della terra è molto debole; il rapporto adimensionale tra il potenziale gravitazionale $phi$ e
$c^2$ è dell’ordine di$10^(-9)$ , per il sole è dell’ordine di $10^(-6)$. I campi gravitazionali sono molto forti intorno a stelle di neutroni, buchi neri et similia, ma lo spazio curvo tende a diventare asintoticamente piatto molto “ presto”. Se il sole si riducesse al suo buco nero di circa 3 km di raggio ( Schwarzschild) , noi sulla terra non c’è ne accorgeremmo.
In RR, se una massa M in quiete in un laboratorio si spacca in due, le due masse figlie hanno complessivamente una massa inferiore a M : vedere esercizi postati.
Viceversa, se due masse collidono con velocità relativistiche in modo anelastico, la massa finale è superiore alla somma delle due: v. esercizi.
Altri esercizi si trovano in “ Paramatti, cinematica relativistica “.
Se vuoi , leggi questo mio lungo post su alcuni argomenti di RG:
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... 6#p8440362
La gravitazione è fuori del campo di applicabilità della RR. Questa si occupa di fenomeni fisici, ovvero eventi, nello spaziotempo piatto, non incurvato dalla presenza di massa/energia, e di trasformazioni tra riferimenti inerziali a diverse velocità. In un campo gravitazionale non è possibile parlare di riferimenti inerziali , se non “localmente “ (vedi il link alla fine) . In RR si possono trattare anche delle accelerazioni , ad esempio cerca “razzo relativistico “ in questo forum.
Il campo gravitazionale della terra è molto debole; il rapporto adimensionale tra il potenziale gravitazionale $phi$ e
$c^2$ è dell’ordine di$10^(-9)$ , per il sole è dell’ordine di $10^(-6)$. I campi gravitazionali sono molto forti intorno a stelle di neutroni, buchi neri et similia, ma lo spazio curvo tende a diventare asintoticamente piatto molto “ presto”. Se il sole si riducesse al suo buco nero di circa 3 km di raggio ( Schwarzschild) , noi sulla terra non c’è ne accorgeremmo.
In RR, se una massa M in quiete in un laboratorio si spacca in due, le due masse figlie hanno complessivamente una massa inferiore a M : vedere esercizi postati.
Viceversa, se due masse collidono con velocità relativistiche in modo anelastico, la massa finale è superiore alla somma delle due: v. esercizi.
Altri esercizi si trovano in “ Paramatti, cinematica relativistica “.
Se vuoi , leggi questo mio lungo post su alcuni argomenti di RG:
https://www.matematicamente.it/forum/vi ... 6#p8440362
In effetti non avevo pensato alla gravità in una ottica di relatività generale, anche perché non la conosco affatto. Ho solo studiato sommariamente nel corso di meccanica razionale la relatività ristretta in modo non troppo approfondito.
Detto questo io non voglio cercare la ragione, vorrei capire se quella conservazione dell'emergia cinetica totale possa essere utile a dimostrare quanto chiedo. Ripeto dimostrare e non darmi ragione esono qui percapire questo e non per discutere. Se il continuare su questo thread fa pensare sia una domanda correlata a quella iniziale, nessun problema, cambio discussione aprendone una nuova. Io non sto cercando risposta su stati legati o meno a livello nucleare...quello verrà a suo tempo.
Il dubbio si può fare anche considerando punti materiali carichi e la forza di coulomb anciché deformazioni dello spazio tempo date dalla gravità: facciamo quindi siano punti materiali carichi e rimaniamo nella situazione non curvata?
Vorrei solo capire come fare a DIMOSTRARE se la massa del punto materiale con massa e carico in allontanamento da un campo coulombiano centrale (dove è ristretta la maggiore massa dei due corpi) comporti una variazione della massa a riposo proseguendo nel suo viaggio di allontanamento.
E' un semplice problema di relatività ristretta e di due corpi ideali, non capisco perché zero parli ancora di sistemi legati. Non so come dirlo che quello non mi interessa!
Vi ringrazio per gli aiuti, ora leggo anche il link di shakle per mera curiosità
Spero di aver chiarito il dubbio attuale
Detto questo io non voglio cercare la ragione, vorrei capire se quella conservazione dell'emergia cinetica totale possa essere utile a dimostrare quanto chiedo. Ripeto dimostrare e non darmi ragione esono qui percapire questo e non per discutere. Se il continuare su questo thread fa pensare sia una domanda correlata a quella iniziale, nessun problema, cambio discussione aprendone una nuova. Io non sto cercando risposta su stati legati o meno a livello nucleare...quello verrà a suo tempo.
Il dubbio si può fare anche considerando punti materiali carichi e la forza di coulomb anciché deformazioni dello spazio tempo date dalla gravità: facciamo quindi siano punti materiali carichi e rimaniamo nella situazione non curvata?
Vorrei solo capire come fare a DIMOSTRARE se la massa del punto materiale con massa e carico in allontanamento da un campo coulombiano centrale (dove è ristretta la maggiore massa dei due corpi) comporti una variazione della massa a riposo proseguendo nel suo viaggio di allontanamento.
E' un semplice problema di relatività ristretta e di due corpi ideali, non capisco perché zero parli ancora di sistemi legati. Non so come dirlo che quello non mi interessa!
Vi ringrazio per gli aiuti, ora leggo anche il link di shakle per mera curiosità
Spero di aver chiarito il dubbio attuale
Vorrei solo capire come fare a DIMOSTRARE se la massa del punto materiale con massa e carico in allontanamento da un campo coulombiano centrale (dove è ristretta la maggiore massa dei due corpi) comporti una variazione della massa a riposo proseguendo nel suo viaggio di allontanamento.
Risposta : NO. Per una massa che viaggia a una certa velocità rispetto a un certo OI non cambia la sua energia di riposo $Mc^2$. L’energia cinetica si aggiunge a quella di quiete, aumenta l’energia totale, rispetto ad OI. Si dimostra con la conservazione del 4-impulso. Ma non parlare di energia potenziale gravitazionale o di campi gravitazionali in RR , perchè altrimenti devo dirti che la RR non va bene, devi adottare un’altra relatività , la RG .
Il dubbio si può fare anche considerando punti materiali carichi e la forza di coulomb anziché deformazioni dello spazio tempo date dalla gravità: facciamo quindi siano punti materiali carichi e rimaniamo nella situazione non curvata?
Se ora vuoi occuparti di questo, cioè di cariche elettriche in moto, la questione cambia aspetto. Ma devi sempre rifarti a due osservatori, uno in quiete col campo, l’altro in quiete con la carica in moto. Un solo OI non dice niente, a noi interessa come cambia la spiegazione della forza agente sulla carica a seconda di chi la osserva. Pensa che la RR è nata proprio da qui.
Ne abbiamo già parlato qui , e dai una occhiata anche a questo :
http://www.fmboschetto.it/tde/approfondimento_3.htm
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