Velocità di "caduta" della materia.....

[rob-roy]

Originariamente inviato da Banus

Quale astro?
La relatività generale prevede che all'interno dell'orizzonte degli eventi ci sia una singolarità, che puoi vedere come un singolo punto a densità infinita. Tutto il resto è spazio vuoto, è come finire in un vortice d'acqua (con l'acqua che gioca il ruolo dello spazio-tempo).
Tutto quello che finisce nel buco nero è destinato a raggiungere in poco tempo la singolarità, come ci è finita in passato tutta la massa della stella.
La descrizione della singolarità non è molto soddisfacente dal punto di vista fisico perchè tira in ballo degli infiniti; le teorie di gravità quantistica cercano di eliminare questi problemi (le più audaci prevedono che faccia da ponte per un altro universo).

Intendevo l'astro collassato....da quel che ho capito la materia và ad accrescere la massa "dell'oggetto" all'interno del buco nero....
Perchè la materia da qualche parte deve "finire"..o no?
A me hanno insegnato che nulla si crea e nulla si distrugge...

[Banus]

Originariamente inviato da LASCO

La storia dei buchi bianchi, vero? C'è anche la teoria delle stringhe che risolve il problema della singolarità e che da tempo promette di fornire la soluzione.

Non esattamente. Mi riferivo agli scenari di "Big Bounce" dove il colasso verso la singolarità a un certo punto si inverte e porta a una fase espansiva, su scale piccolissime (10^-31 m). La fase espansiva è molto simile al Big Bang.
Questo effetto era già stato proposto da Wheeler negli anni '60, ma ora (2005) sta emergendo come risultato rigoroso dalla teoria della Loop Quantum Gravity.
Nella teoria delle strighe essendo le strighe il componente fondamentale, non è neppure possibile parlare di singolarità , ma è vero anche che nella teoria non si riesce ancora a descrivere un buco nero generico (solo casi particolari, i cosidetti estremali)

la trasmissione report su rai tre tempo fa fece una puntata sul rischio legato agli esperimenti che si faranno all'LHC poiché secondo qualcuno c'è una possibilità seppur "infinitesimamente remota" che si possa formare durante tali esperimenti un mini buco nero e poi chissà

Su quello non ho preoccupazioni, davvero
Dallo spazio profondo arrivano raggi cosmici molto più energetici (anche miliardi di volte) rispetto alle energie del futuro LHC. Addirittura c'è il mistero degli "Eventi Centauro", emissioni di particelle dai raggi cosmici che non si riescono a spiegare, e il rilevamento di fotoni "troppo" energetici, nel senso che non dovrebbero esistere, e anche quelli hanno un'energia un milione di volte maggiore di quella dell'LHC ( en.wikipedia.org/wiki/GZK_cutoff ).

Originariamente inviato da rob-roy

Perchè la materia da qualche parte deve "finire"..o no?

Stavo appunto dicendo che c'è solo la singolarità, l'astro, tutto quanto è finito li. Non lo puoi neanche definire un luogo, perchè è un istante. In quel punto finisce il tempo, non esiste neppure un dopo. Lo so che è sconvolgente

[LASCO]

Originariamente inviato da Banus

... Su quello non ho preoccupazioni, davvero
Dallo spazio profondo arrivano raggi cosmici molto più energetici (anche miliardi di volte) rispetto alle energie del futuro LHC. Addirittura c'è il mistero degli "Eventi Centauro", emissioni di particelle dai raggi cosmici che non si riescono a spiegare, e il rilevamento di fotoni "troppo" energetici, nel senso che non dovrebbero esistere, e anche quelli hanno un'energia un milione di volte maggiore di quella dell'LHC ( en.wikipedia.org/wiki/GZK_cutoff ).

E' molto interessante questo argomento, si osservano (soprattutto misure a.g.a.s.a.) raggi cosmici di ultra alta energia (protoni, neutrini, nuclei pesanti, fotoni) ben oltre il GZK cutoff. E' molto interessante vedere come cercano di sfruttare le informazioni ricavate da questi raggi per fare ipotesi su cose molto diverse: i campi magnetici intra ed extra galattici, presenza di sorgenti particolari, ecc.
La correlazione degli angoli di arrivo dei raggi cosmici è il dato in base al quale si suppone l'esistenza di una sorgente particolare per questi raggi.

Per quanto riguarda l'esistenza di particelle molto energetiche rispetto a quelle che verranno accelerate nell'LHC, penso che la differenza sia che queste ultime verranno fatte collidere l'una contro l'altra, laddove i protoni "cosmici" ad alte energie non sono costretti a collidere l'uno contro l'altro.

[Banus]

Originariamente inviato da LASCO

Per quanto riguarda l'esistenza di particelle molto energetiche rispetto a quelle che verranno accelerate nell'LHC, penso che la differenza sia che queste ultime verranno fatte collidere l'una contro l'altra, laddove i protoni "cosmici" ad alte energie non sono costretti a collidere l'uno contro l'altro.

Non è una differenza sostanziale, anzi, nella relatività ristretta non è proprio una differenza
Per essere rilevate le particelle devono o decadere o collidere, e visto che provengono dallo spazio esterno c'è sempre una collisione iniziale con particelle a bassa energia (non si conoscono particelle stabili più pesanti del protone). Gli acceleratori lineari come lo SLAC di Stanford funziona proprio così, ma anche nel caso di collisione di due fasci (come nell'LHC) nel sistema di riferimento di uno dei due fasci abbiamo particelle "ferme" colpite da particelle altamente energetiche (l'altro fascio). L'unico rischio è che nel gran numero di collisioni (milioni al secondo) possa esserci un evento estremamente raro, ma se non è successo in 4 miliardi di anni...

[LASCO]

Originariamente inviato da Banus

Non è una differenza sostanziale, anzi, nella relatività ristretta non è proprio una differenza
Per essere rilevate le particelle devono o decadere o collidere, e visto che provengono dallo spazio esterno c'è sempre una collisione iniziale con particelle a bassa energia (non si conoscono particelle stabili più pesanti del protone). Gli acceleratori lineari come lo SLAC di Stanford funziona proprio così, ma anche nel caso di collisione di due fasci (come nell'LHC) nel sistema di riferimento di uno dei due fasci abbiamo particelle "ferme" colpite da particelle altamente energetiche (l'altro fascio). L'unico rischio è che nel gran numero di collisioni (milioni al secondo) possa esserci un evento estremamente raro, ma se non è successo in 4 miliardi di anni...

Non ne so molto, ma stavo pensando anche alla differenza sostanziale che sta nel fatto che negli acceleratori si fanno collidere particelle con antiparticelle in modo tale che possano prodursi dopo l'urto particelle ed antiparticelle di vario tipo (si conservano tutti i numeri quantici). Nello spazio i buchi neri potrebbero essersi formati anche in seguito a questi eventi rari, ma non si capisce dove sia finita l'antimateria.

[ygnoto]

Originariamente inviato da Banus

La descrizione di Hawking è un po' romanzata, e infatti fa storcere il naso ai fisici
La descrizione romanzata è che si possono formare delle coppie particella-antiparticella nel vuoto sfruttando l'energia "in prestito" a patto che si reincontrino (ritornando energia) in un tempo più breve tanto più è maggiore l'energia.
Sull'orizzonte degli eventi in pratica una delle due particelle finisce nel buco nero e diventa irraggiungibile, così l'altra può scappare senza pagare il "pegno".

ad esempio

e-
|
---------- orizzonte degli eventi
|
e+

L'elettrone scappa e il positrone cade nel buco.
Per una descrizione un po' più seria:
http://www.vialattea.net/esperti/fis/hawk-rad.htm
ma si deve sapere la matemetica della Relatività Generale.

La radiazione di Hawking è la radiazione termica corrispondente all'entropia del buco nero; se non fosse associata un'entropia al buco la materia che cade violerebbe il secondo principio della termodinamica.

Sì ma infatti, l'ho raccontata più come fatterello che come verità... a parte che un buco nero grande quanto un atomo non esiste, e poi non ci è di nessuna utilità...

Non ne so molto, ma stavo pensando anche alla differenza sostanziale che sta nel fatto che negli acceleratori si fanno collidere particelle con antiparticelle in modo tale che possano prodursi dopo l'urto particelle ed antiparticelle di vario tipo (si conservano tutti i numeri quantici). Nello spazio i buchi neri potrebbero essersi formati anche in seguito a questi eventi rari, ma non si capisce dove sia finita l'antimateria.

No, non credoproprio, sai quanta materia ci vuole per realizzare un buco nero... e poi il buco che ne uscirebbe sarebbe piccolissimo... tra l'altro se la radiazione Hawking avvenisse realmente il buco miscroscopico di consumerebbe (spero di non aver detto ca**ate)... stelle gigantesche - buchi neri... il processo di creazione di un buco nero sta nel fatto che la massa è così pesante da collassare su se stessa, se ricordo bene, che prof. Banus mi corregga... una stella trae energia dalla fusione nucleare, dapprima dalle sostenze più leggere quindi elio fino ad arrivare all'elemento più pesante, il ferro... credo... a questo punto il peso gravitazionale diventa troppo elevato e fa si che la materia collassi su se stessa, adesso non sono molto ferrato, ma credo sia abbia una curvatura negatva spazio temporale e c'è chi ipotizza si possa accedere ad altri universi o viaggiare nel tempo... ma azzardare ipotesi inverificabili è molto semplice...

Tra l'altro una cosa non detta in precedenza in prossimità dell'orizzonte degli evnti si ha l'effetto della spaghettizzazione, cioè il corpo attrtto dal buco si assottiglia ai lati a la parte rivolta verso il buco si rivolge verso il centro... è affascinate pensare una cosa del genere... pensate alla materia che si allunghi, è proprio qui che possiamo notare realmente la curvatura temporale di cui tanto si parla...

[ot]
@Banus
Mi potresti consigliare qualche libro sulla fisica, per ogni argomento importante... mi spiego io ho leggiucchiato un po' qua e là ma vado abbastanza in confusione perchè a volte i libri sono vecchi... o perchè non addentrano il problema... volendo lavorare sistematicamente come mi consigli di procedere che libri leggere... perchè io non so scegliere... te sei molto preparato, laureato in fisica???

Grazie [/ot]

Cieo...

[LASCO]

Originariamente inviato da ygnoto

No, non credoproprio, sai quanta materia ci vuole per realizzare un buco nero... e poi il buco che ne uscirebbe sarebbe piccolissimo... tra l'altro se la radiazione Hawking avvenisse realmente il buco miscroscopico di consumerebbe (spero di non aver detto ca**ate)... stelle gigantesche - buchi neri... il processo di creazione di un buco nero sta nel fatto che la massa è così pesante da collassare su se stessa, se ricordo bene, che prof. Banus mi corregga... una stella trae energia dalla fusione nucleare, dapprima dalle sostenze più leggere quindi elio fino ad arrivare all'elemento più pesante, il ferro... credo... a questo punto il peso gravitazionale diventa troppo elevato e fa si che la materia collassi su se stessa, adesso non sono molto ferrato, ma credo sia abbia una curvatura negatva spazio temporale e c'è chi ipotizza si possa accedere ad altri universi o viaggiare nel tempo... ma azzardare ipotesi inverificabili è molto semplice...

quello che si ipotizza possa avvenire all'LHC, seppur in modo molto remoto, è la creazione di un mini buco nero, dopodiché potrebbe o collassare o iniziare ad inglobarsi tutta la materia che ha attorno (la nostra amata terra). Non lo ipotizzo io, ma i fisici delle particelle, anche se tale possibilità è assolutamente remota.

[ygnoto]

Originariamente inviato da LASCO

quello che si ipotizza possa avvenire all'LHC, seppur in modo molto remoto, è la creazione di un mini buco nero, dopodiché potrebbe o collassare o iniziare ad inglobarsi tutta la materia che ha attorno (la nostra amata terra). Non lo ipotizzo io, ma i fisici delle particelle, anche se tale possibilità è assolutamente remota.

E' stato smentito...

Sevirebbe una quanttà di materia maggiore per creare un mini buco nero...

[LASCO]

Originariamente inviato da ygnoto

E' stato smentito...

Sevirebbe una quanttà di materia maggiore per creare un mini buco nero...

Da chi è stato smentito? Ci sono stati degli studi, o hai letto delle interviste? Sono curioso, perché se 5 anni fa il direttore del cern non sapeva dare una risposta definitiva, oggi vorrei sapere chi l'ha data e con quali argomentazioni.

[Banus]

Originariamente inviato da LASCO

Da chi è stato smentito? Ci sono stati degli studi, o hai letto delle interviste? Sono curioso, perché se 5 anni fa il direttore del cern non sapeva dare una risposta definitiva, oggi vorrei sapere chi l'ha data e con quali argomentazioni.

Le uniche risposte che mi ricordo è che, se non è possibile escludere a priori un evento catastrofico, la sua probabilità è così bassa da non alzare significativamente il rischio che già abbiamo a causa delle radiazioni esterne.
Durante l'esperimento del plasma di quark si temeva la formazione di una "strangelet", cioè un conglomerato di quark strange più stabile delle particelle che avrebbe potuto innescare una reazione a catena, ma non è successo niente

Sui buchi neri la previsione è delle branche delle superstringhe che prevedono una maggiore intensità della forza gravitazionale a corto raggio, che premetterebbe quindi la formazione di buchi neri a "basse" energie (estrapolando i dati attuali invece ci vorrebbero 10^29 eV, un milione di miliardi di volte l'LHC). Comunque buchi neri così piccoli decadono immediatamente a causa della radiazione di Hawking, e non possono attrarre materia. Addirittura un buco nero di una tonnellata sopravviverebbe solo per una minuscola frazione di secondo.
C'era stato anche un annuncio di un probabile buco nero in un acceleratore, che dovrebbe essere riconoscibile dal suo decadimento "democratico" (cioè non predilige un particolare tipo di particella), ma non credo sia mai stato confermato.

x ygnoto: una stella con un nucleo di ferro colassa perchè il ferro è l'elemento più stabile: elementi più leggeri sono adatti alla fusione, più pesanti alla fissione. Mancando la fonte di energia non c'è più radiazione a mantenere stabile il nucleo che colassa improvvisamente creando una supernova.

Non studio fisica e quello che so l'ho letto da varie fonti
Sui libri quindi non saprei cosa dirti... solo che per studiare bene l'argomento in fisica quantistica si devono conoscere bene la formulazione hamiltoniana della meccanica e un minimo di spazi funzionali (Hilbert soprattutto). Per capire cose più avanzate come le simmetrie o la formulazione della QCD servono algebre di Lie e altri struimenti di matematica avanzata. Per la relatività generale serve calcolo tensoriale e geometria delle varietà differenziabili... insomma, bisogna vedere quanto impegno ci vuoi mettere.
Sento parlare molto bene dei quaderni di Feynman, ma sono introduttivi e comprendono tutta la fisica, ma la parte su MQ e RG sono fatte molto bene (ma scordati buchi neri o collisioni di particelle ).
Sempre come introduzione puoi vedere questi:
http://gregegan.customer.netspace.ne...ONS/index.html
comunque abbastanza impegnativi.

[bizzu]

Originariamente inviato da Banus

Sento parlare molto bene dei quaderni di Feynman, ma sono introduttivi e comprendono tutta la fisica, ma la parte su MQ e RG sono fatte molto bene (ma scordati buchi neri o collisioni di particelle ).

Cosa sono questi "quaderni"? dei libri? si possono acquistare o si trovano in rete?