Unità di misura: massa
Sto riprendendo Fisica, quindi dai primi capitoli. Ora sto vedendo le unità di misura ed ho due curiosità, che più avanti forse troverò risposta ma al momento vorrei avere una semplice risposta, anche con un sì od un no.
1. sull'Halliday in una tabella di esempi di misure massa (pag.7 tab 1.5), si parla di "universo conosciuto" ed indica la sua massa di $1*10^53\text{kg}$. Mi domando l'"universo sconosciuto" si può ipotizzare riferirsi alla famosa "materia oscura"? l'ordine di grandezza della massa sconosciuta in che percentuale è maggiore o minore di quella conosciuta?
2. il campione di massa del Sistema Internazionale è un cilindro di platino-iridio di massa nominale 1kg. Le masse degli atomi fanno riferimento invece a 12 unità di massa atomica (u) di un atomo di carbonio-12 (qualunque cosa sia) perché più preciso in quell'ordine di grandezza. Bene, domanda: è possibile utilizzare carbonio-12 invece di platino-iridio per la creazione di un nuovo campione per l'unità di misura "massa" di 1kg di carbonio-12? Ovviamente ritarando tutto secondo tal nuova massa? Nel senso, le proprietà a livello atomico del carbonio-12 che sembrano migliori per la misurazione della proprietà "massa" (perchè più stabili, od altro), sono reinterpretabili a livello naturale (se è questo il suo nome)?
Ringrazio
1. sull'Halliday in una tabella di esempi di misure massa (pag.7 tab 1.5), si parla di "universo conosciuto" ed indica la sua massa di $1*10^53\text{kg}$. Mi domando l'"universo sconosciuto" si può ipotizzare riferirsi alla famosa "materia oscura"? l'ordine di grandezza della massa sconosciuta in che percentuale è maggiore o minore di quella conosciuta?
2. il campione di massa del Sistema Internazionale è un cilindro di platino-iridio di massa nominale 1kg. Le masse degli atomi fanno riferimento invece a 12 unità di massa atomica (u) di un atomo di carbonio-12 (qualunque cosa sia) perché più preciso in quell'ordine di grandezza. Bene, domanda: è possibile utilizzare carbonio-12 invece di platino-iridio per la creazione di un nuovo campione per l'unità di misura "massa" di 1kg di carbonio-12? Ovviamente ritarando tutto secondo tal nuova massa? Nel senso, le proprietà a livello atomico del carbonio-12 che sembrano migliori per la misurazione della proprietà "massa" (perchè più stabili, od altro), sono reinterpretabili a livello naturale (se è questo il suo nome)?
Ringrazio
Risposte
Non so a quale parte di universo si riferisca il testo, però la materia oscura non la definirei "sconosciuta", almeno riferendosi alla sua massa. La materia oscura non possiamo vederla ma possiamo "percepirla" proprio grazie agli effetti gravitazionali che ha, e tali effetti sono così importanti che oggi si stima che la materia oscura sia circa il 90% della massa totale dell'universo. [url=https://www.lngs.infn.it/lngs_infn/index.htm?mainRecord=https://www.lngs.infn.it/lngs_infn/contents/lngs_it/public/educational/physics/dark_matter/]Qui[/url] qualche notizia più precisa .
Per l'unità di massa atomica, direi che essa non viene usata perché "più precisa in quell'ordine di grandezza", ma solo perché è più descrittiva, nel senso che fornisce bene l'idea della massa degli atomi e delle molecole rispetto ai protoni e ai neutroni che ne sono i mattoni di base. Sì, certo che si potrebbe usare l'uma come nuova unità di base per la massa (e ridefinire il kg come \(\displaystyle \frac{1}{1.66...}\cdot 10^{27} \) volte l'uma). Perché non si fa? Bho...forse è poco pratico per tarare le bilance
Per l'unità di massa atomica, direi che essa non viene usata perché "più precisa in quell'ordine di grandezza", ma solo perché è più descrittiva, nel senso che fornisce bene l'idea della massa degli atomi e delle molecole rispetto ai protoni e ai neutroni che ne sono i mattoni di base. Sì, certo che si potrebbe usare l'uma come nuova unità di base per la massa (e ridefinire il kg come \(\displaystyle \frac{1}{1.66...}\cdot 10^{27} \) volte l'uma). Perché non si fa? Bho...forse è poco pratico per tarare le bilance
Non penso che ci siano dati molto certi sulla massa dell'universo. Per esempio, mentre Halliday riporta $1*10^ (53) kg$ come massa dell'universo conosciuto, un libro che ho acquistato di recente (Universo da capogiro - ed. Dedalo) parla di una massa almeno 8 volte maggiore di questa, per l'universo osservabile. E poi, c'è appunto la definizione di universo "osservabile". Che cosa intende Halliday per "universo conosciuto" ? Non lo so.
Sì, quel testo è datato e allora non si conosceva l'esistenza della materia oscura.
Per universo conosciuto si dovrebbe intendere ciò che dell'universo arriva a noi tramite segnali, quindi l'universo conoscibile (piuttosto che conosciuto, perchè conosciuto è una parte del conoscibile). E' l'universo "sperimentabile", oltre, sono solo supposizioni.
C'è chi chiama "Universo" tutto ciò che esiste e "universo", la sua parte conoscibile.
Le stime della massa dell'universo dipendono dalle misurazioni della densità media della materia su larga scala e dai modelli cosmologici che usiamo. Si tratta quindi di stime assai aleatorie. Se poi l'universo fosse infinito (ipotesi del tutto possibile), la massa dell'universo sarebbe infinita, se valesse il principio cosmologico.
L'unità di misura della massa (quel famoso cilindro) è rimasta tale (non così l'unità di tempo e lunghezza) per motivi pratici: quella lega speciale è soggetta a piccole variazioni nel tempo, trascurabili se si fa della fisica macroscopica.
Per la fisica microscopica si preferisce l'unità atomica che, ovviamente, è riconducibili tramite equivalenza al chilogrammo.
Per universo conosciuto si dovrebbe intendere ciò che dell'universo arriva a noi tramite segnali, quindi l'universo conoscibile (piuttosto che conosciuto, perchè conosciuto è una parte del conoscibile). E' l'universo "sperimentabile", oltre, sono solo supposizioni.
C'è chi chiama "Universo" tutto ciò che esiste e "universo", la sua parte conoscibile.
Le stime della massa dell'universo dipendono dalle misurazioni della densità media della materia su larga scala e dai modelli cosmologici che usiamo. Si tratta quindi di stime assai aleatorie. Se poi l'universo fosse infinito (ipotesi del tutto possibile), la massa dell'universo sarebbe infinita, se valesse il principio cosmologico.
L'unità di misura della massa (quel famoso cilindro) è rimasta tale (non così l'unità di tempo e lunghezza) per motivi pratici: quella lega speciale è soggetta a piccole variazioni nel tempo, trascurabili se si fa della fisica macroscopica.
Per la fisica microscopica si preferisce l'unità atomica che, ovviamente, è riconducibili tramite equivalenza al chilogrammo.
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