Ma.. Ha senso?!?
secondo voi ha senso chiedersi di che colore è un protone? Ha senso chiedersi che forma ha un elettrone? è una pallina? un cubetto? un toro? (nd g.scghor). ha senso chiedersi se la sua superficie è ben levigata o è ruvida?
A naso direi di no, di solito è così...
A naso direi di no, di solito è così...
Risposte
questo post mi ha stimolato molto. grazie.
quote:
Originally posted by giacor86
Ha senso chiedersi che forma ha un elettrone?
L'elettrone ha una "forma"? Beh... forse sarebbe meglio parlare di "simmetria per rotazioni spaziali" anzichè di "forma": in questi termini, tutte le particelle hanno una simmetria caratteristica. A definirla è una grandezza fisica arcinota, lo "spin". Che cosa significa che l'elettrone ha spin S=1/2? Per capirlo, bisognerà ricorrere ad un esempio "macroscopico". Prendiamo la Luna: ognuno di voi saprebbe distinguere a occhio la "faccia nascosta" del nostro satellite da quella che ci mostra regolarmente. Immaginiamo la Luna che gira intorno al proprio asse: all'istante t=0 abbiamo di fonte a noi il punto centrale della faccia nascosta; dopo un periodo di rotazione T, cioè dopo un giro completo di 360° (o di 2Pi radianti), avremo nuovamente di fronte a noi il medesimo punto. Che cosa succede se al posto del nostro satellite consideriamo un elettrone (o altra particella con spin S=1/2)? Che un giro completo non basta: ne servono 2!!! La simmetria spaziale dell'elettrone, dunque, non può essere assimilata ad una simmetria di tipo sferico: di qualunque tipo essa sia, è impossibile visualizzarla mentalmente. E nel caso di particelle con spin S=1 come il fotone, invece? Sempre per tornare all'analogia con la rotazione lunare, per il fotone basterebbe un solo giro completo. Problema risolto? Niente affatto: a quanto finora detto va infatti aggiunto che, incompleto disaccordo col dato macroscopico, lo spin può essere definito con precisione per uno solo asse spaziale alla volta. Il che rende impossibile "immaginare" la forma non solo di un elettrone, ma di qualsiasi particella quantistica. A prescindere
La meccanica quantistica come tutta la fisica ci fornisce un modello per DESCRIVERE il reale. Non pretende dire cosa SIA la realtà.
Essa fornisce previsioni di eventi sperimentali con una precisione che non ha riscontri in nessun altro campo della scienza ed è questo quello che conta.
E' inutile, o meglio non è ambito scientifico, chiedersi "cosa sia" un protone, un elettrone etc...
E' sempre il solito problema che ha attraversato il pensiero filosofico da quando è nato il rapporto tra la coscienza dell'uomo e il mondo esterno a lui.
Almeno questo è quello che ho capito io
Essa fornisce previsioni di eventi sperimentali con una precisione che non ha riscontri in nessun altro campo della scienza ed è questo quello che conta.
E' inutile, o meglio non è ambito scientifico, chiedersi "cosa sia" un protone, un elettrone etc...
E' sempre il solito problema che ha attraversato il pensiero filosofico da quando è nato il rapporto tra la coscienza dell'uomo e il mondo esterno a lui.
Almeno questo è quello che ho capito io
Un po' di tempo fa ho letto L'Universo Elegante, di Brian Greene. Ora sto leggendo il seguito, La Trama del Cosmo, ma mi sono temporaneamente interrotto per via dello studio. Non mi ritengo in grado di dare un giudizio sulle argomentazioni, tuttavia credo che un ostacolo alla verifica sperimentale della teoria sia rappresentato dal fatto che un'eventuale sperimentazione dovrebbe essere tale da tirare in ballo sia effetti quantistici che relativistici, dunque piuttosto complessa. In fin dei conti la teoria è giovane, come è stato giovane, e inaccurato dal punto di vista dell'accordo con l'esperienza, il sistema copernicano in confronto a quello tolemaico, che viceversa risultava molto più aderente ai dati per via della sua lunga evoluzione - per un pianeta si è arrivati a considerare addirittura 7 epicicli. Non credo che, in generale, una teoria fisica debba necessariamente avere un senso "fisico". In fin dei conti, cos'hanno di fisico particelle come i quark, i gluoni, e via dicendo? Credo che una teoria possa fornire un modello, più o meno matematico, della realtà, ma non spiegarla. Inoltre quando parliamo di modello della "realtà", penso che non si possa fare più che parlare di un modello delle relazioni fra alcune grandezze "reali" misurabili. Sempre che siate d'accordo, arrivare a parlare di senso fisico di una teoria è un salto molto grande.
Anch'io avevo sentito parlare della teoria delle super-stringhe e tempo fa mi ero anche discretamente documentato. Nonostante la teoria sia in qualche modo affascinante, ciò che mi ha lasciato sconcertato è la pressochè totale mancanza di senso fisico che i fondatori stessi si sforzano di dare alla teoria. Inoltre non ho trovato nessuna proposta di verifica sperimentale, anche attualmente inattuabile per evidenti lacune tecniche.
Personalmente vedo questa teoria come una "rammendata" data al buco tra relatività e meccanica quantistica.
Personalmente vedo questa teoria come una "rammendata" data al buco tra relatività e meccanica quantistica.
Be' qualcuno una forma per gli elettroni e le altre particelle l'ha ipotizzata. Mi riferisco alla teoria delle stringhe, secondo la quale le diverse particelle, con le loro diverse proprietà, non sono che la manifestazione di differenti modi di vibrazioni di minuscole stringhe chiuse, vibrazioni che possono avvenire in uno spazio di 10 o 11 dimensioni, di cui solo 3 sono le ben note dimensioni estese, mentre le rimanenti sarebbero "arrotolate". Inoltre evoluzioni successive della teoria hanno introdotto concetti come le p-brane, sorta di membrane a p dimensioni.
L'introduzione delle stringhe è stata proposta per conciliare relatività e meccanica quantistica, e secondo i suoi sostenitori è una strada promettente in quanto consente di eliminare gli infiniti che escono fuori quando si tenta di far funzionare assieme le due teorie, infiniti che nascono dal fatto di considerare puntiformi le particelle.
L'introduzione delle stringhe è stata proposta per conciliare relatività e meccanica quantistica, e secondo i suoi sostenitori è una strada promettente in quanto consente di eliminare gli infiniti che escono fuori quando si tenta di far funzionare assieme le due teorie, infiniti che nascono dal fatto di considerare puntiformi le particelle.
In realtà quello che succede negli atomi è un po più complesso, perchè noi siamo abituati ad immaginarci gli orbitali singolarmente, mentre di slito sono pesenti orbitali sia s che p e che d etc e gli elettroni degli orbitali esterni possono fare delle "incursioni" all'interno, verso il nucleo(fenomeno della penetrazione) e se il nucleo è sufficientemente massiccio gli elettroni nelle loro orbite conoscono velocità relativistiche, quindi il modello di Heisenberg non è più sufficeinte e bisogna rifarsi a lavori di Dirac che tengono queste peculiarità.
Inoltre la rappresentazione degli orbitali come superfici chiuse che si usa usualmente presenta punti nodali che non hnno significato fisico.
Inoltre la rappresentazione degli orbitali come superfici chiuse che si usa usualmente presenta punti nodali che non hnno significato fisico.
Si dal punto di vista formale non ha senso dire che formano un guscio, tuttavia data l'arbitrarieta' della loro posizione e la loro velocita' a livello macroscopico cio' che si vede di un atomo (usando magari un microscopio tunnel) e' un "guscio" di carica negativa che respinge gli elettroni dello strumento....
E' in contrasto con la semplice definizione di elettrone come onda, ma non con il dualismo onda-particella.
Cmq Gli elelttroni non costituiscono un guscio od una superficie, bensì possono andare ovunque: un elettrone apprtenente all'ossigeno ch stai respirando in questo momento teoricamente potrebbe trovarsi su una altra galassia e continuerebbe ad appartenere al tuo ossigeno. In realtà gli orbitali sono regioni dello spazio in cui la densità di probabilità di trovarvi l'elettrone è del 95 %.
Cmq Gli elelttroni non costituiscono un guscio od una superficie, bensì possono andare ovunque: un elettrone apprtenente all'ossigeno ch stai respirando in questo momento teoricamente potrebbe trovarsi su una altra galassia e continuerebbe ad appartenere al tuo ossigeno. In realtà gli orbitali sono regioni dello spazio in cui la densità di probabilità di trovarvi l'elettrone è del 95 %.
nono daccordo ste cose ok.. ma io parlando della massa mi riferivo alla frase di heisenberg "abbiamo ucciso la consistenza fisica dell'atomo, ora esso è soltanto un insieme di formule matematiche"... se le particelle sub atomiche nella meccanica quantistica non sono le "belle palline" in quanto la lora consistenza fisica è stata uccisa ma sono solo formule matematiche, la massa da dove sbuca... non sapevo che una fomula "pesasse" o meglio "massasse"... mi dite che l'elettrone pesa pochissimo (20 grammi in totale in un corpo)... ma ciò mi sembra in contrasto con il dire che l'elettrone è solo una funzione d'onda... help, scusate se ci metto un po' a capire... [:D][:D]
Tanto per aizzare ancora di più la vostra curiosità vi dirò che SIETE TUTTI VUOTI DENTRO.
Chiaramente non mi riferisco alla vostra consistrenza psicologica, ma a quella fisica.
Siamo tutti abituati a pensare che gli oggetti solidi siano 'pieni', ma come già detto quello che avvertiamo sono solo interazioni di forze elettriche. Ma quanto occupa realmente la nostra massa?
Facciamo brevemente due conti (alla Fermi). Supponiamo di essere formati da materia talmente compatta che gli atomi si dispongono in cubetti appiccicati uno accanto all'altro. E' noto che la quasi totalità della massa di un atomo è nel nucleo (più del 99,9%); considerando che il raggio di un atomo è dell'ordine di 1 Å = 10^-10 m e quello di un nucleo di 1 fm = 10^-15 m possiamo affermare che il nucleo occupa una parte di spazio (del cubetto) pari a (10^-5)^3=10^-15.
In definitiva la componente massiva dei corpi che riteniamo pieni occupa spazialmente meno di un milionesimo di un miliardesimo dello spazio che riempie.
E pensate ancora di essere 'pieni'?
Chiaramente non mi riferisco alla vostra consistrenza psicologica, ma a quella fisica.
Siamo tutti abituati a pensare che gli oggetti solidi siano 'pieni', ma come già detto quello che avvertiamo sono solo interazioni di forze elettriche. Ma quanto occupa realmente la nostra massa?
Facciamo brevemente due conti (alla Fermi). Supponiamo di essere formati da materia talmente compatta che gli atomi si dispongono in cubetti appiccicati uno accanto all'altro. E' noto che la quasi totalità della massa di un atomo è nel nucleo (più del 99,9%); considerando che il raggio di un atomo è dell'ordine di 1 Å = 10^-10 m e quello di un nucleo di 1 fm = 10^-15 m possiamo affermare che il nucleo occupa una parte di spazio (del cubetto) pari a (10^-5)^3=10^-15.
In definitiva la componente massiva dei corpi che riteniamo pieni occupa spazialmente meno di un milionesimo di un miliardesimo dello spazio che riempie.
E pensate ancora di essere 'pieni'?
La massa e' concentrata in una zona piccolissima del volume atomico e in prima approssimazione gli elettroni sono di massa trascurabile: infatti se togliessimo tutti gli elettroni dal nostro corpo perderemmo al massimo una 20na di GRAMMI di peso.... Inoltre gli elettroni formano un "guscio" riempiendo di fatto un intera superficie dello spazio....
Quando uno tocca una superficie i nuclei degli atomi della sua mano e quelli della superficie non possono venire a contatto perche' i gusci di elettroni esercitano una forte repulsione fra loro. Inoltre le distanze fra i nuclei sono talmente grandi, rispetto a quelle fra i gusci, che le rispettive repulsioni possono essere trascurate.
Quando uno tocca una superficie i nuclei degli atomi della sua mano e quelli della superficie non possono venire a contatto perche' i gusci di elettroni esercitano una forte repulsione fra loro. Inoltre le distanze fra i nuclei sono talmente grandi, rispetto a quelle fra i gusci, che le rispettive repulsioni possono essere trascurate.
beh ma allora la massa da dove spunta???
Davvero??? E' tutto basato su forze elettriche quindi???
Già stavo per impazzire quando ho scoperto che gli elettroni non erano quelle bellissime palline, figuriamoci adesso...
Complimenti a giaco per l'argomento, è interessante...!
Paola
Già stavo per impazzire quando ho scoperto che gli elettroni non erano quelle bellissime palline, figuriamoci adesso...
Complimenti a giaco per l'argomento, è interessante...!
Paola
Quando entri in contatto con un corpo, in realta', cio' che avverti e' la repulsione fra gli elettroni degli atomi di cui il tuo corpo e' composto e quelli degli atomi di cio' che stai toccando. In questo senso non esiste il contatto: la materia non si puo' toccare....
Perchè noi stessi siamo fatti di atomi.
ripeto.. che mistero! però mi sebra assai strano... se gli atomi non sono palline "fisiche", come mai allora la materia è toccabile?
con la Meccanica Quantistica la fisica è passata dal realismo all'idealismo, dunque non solo il protone non ha colore perchè non emette radiazioni comprese nello spettro del visibile, ma la domanda non ha proprio senso in quanto le particelle non sono che un modello utile a descrivere i fenomeni della realtà. uno dei padri della MQ (non ricordo se Bohr o Heisenberg) disse: "abbiamo ucciso la consistenza fisica dell'atomo, ora esso è soltanto un insieme di formule matematiche"
che mistero...
Non ha senso interrogarsi sulla forma o colore di un protone in quanto esso risulta un'entità non meglio definita. Per la meccanica quantistica ha una doppia natura corpuscolare e d'onda e la sua presenza non è deterministica.
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