I protoni nel nucleo sono tenuti insieme da...

[Banus]

Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Per quello che riguarda le "teorie superunificate" che mirano a quantizzare la gravità, invece, secondo me siamo a tutt'altro livello...non si tratta di un problema di "come" farlo, ma proprio concettualmente l'idea di trattare la forza gravitazionale come le altre mi disturba...quindi guardo con estremo dubbio la teoria delle superstringhe e le sue affini, mentre al contrario aspetto con fervore evidenze sperimentali della GUT!

Ero parecchio scettico anche io finchè non ho trovato materiale molto interessante qui:
http://www.motionmountain.net/index.html

nella sezione 3.
L'autore procede con una serie di Gendakenexperiment alla Einstein. E' terribile quando mostra come alla scala di Planck praticamente saltano tutti i concetti che abbiamo: punto, istante di tempo, numero di dimensioni, topologia dello spazio, massa.
Questo giustifica il ricorso a teorie "strane" come le superstringhe.
L'assunto alla base delle considerazioni è che la fisica quantistica e la gravitazione si comportino più o meno allo stesso modo fino alla scala di Planck.

In uno degli esperimenti mostra come ad un certo punto è impossibile stabilire se una particella è un fermione o un bosone. La supersimmetria dovrebbe essere quindi una teoria che prevede l'unificazione fra i due tipi di particelle ad altissime energie, e rottura spontanea di simmetria che darebbe origine alle particelle supersimmetriche, e alle particelle che conosciamo, alle basse energie.

[Cfranco]

Originariamente inviato da Banus
Per la gravitazione non esiste nemmeno una formulazione quantistica, dal momento che la rinormalizzazione non funziona, e quindi saltano fuori quantità infinite.

Questo non é esatto , la quantizzazione del campo gravitazionale é stata ricavata diverso tempo fa ( nel 1960 ! ) da Arnowitt, Deser e Misner , che hanno derivato la cosiddetta equazione ADM o anche "quella maledetta equazione" dagli autori
Qual é il problema allora ?
Il problema é che l' equazione descrive uno spaziotempo statico dove non esiste il tempo , ecco quindi che per anni la si é additata come esempio del fatto che la quantizzazione della gravità fosse impossibile .
Il fatto é che "quella maledetta equazione" continua nonostante tutto a vivere , e si continua a trovarla ovunque si tenti di quantizzare la relatività generale , in qualunque modo , tanto che qualcuno ha cominciato a sussurrare che in fondo potrebbe anche essere corretta lei e sbagliati noi a cercare un' altra equazione che sia più aderente alle nostre percezioni .

[Banus]

Originariamente inviato da Cfranco
Questo non é esatto , la quantizzazione del campo gravitazionale é stata ricavata diverso tempo fa ( nel 1960 ! ) da Arnowitt, Deser e Misner , che hanno derivato la cosiddetta equazione ADM o anche "quella maledetta equazione" dagli autori

Riferimenti? trovo pochissimo sul web
Da quel poco che ho capito è una riformulazione della Relatività Generale.
Cosa intendi per spaziotempo statico?
La RG prevede uno spaziotempo statico, infatti è una teoria di tipo classico. Il problema è che una cosa simile è incompatibile con la fisica quantistica, che non può avere linee del tempo definite una volta per tutte.
Per quello che so io tutti i tentativi di quantizzare la gravità sono falliti, ci sono casi con spaziotempo a 2 e 3 D funzionanti ma a 4D ancora nulla. Applicando il metodo di Feynman (alla QED) alla gravità si ottengono integrali che divergono e non c'è modo di farli diventare finiti.

[CONFITEOR]

Originariamente inviato da ChristinaAemiliana
Cmq no, mi riferisco al fatto che il campo gravitazionale agisca così universalmente...non ci sono casi in cui non agisca o in cui agisca differentemente a seconda di certe proprietà della materia. Mi sembra intrinsecamente diverso dagli altri campi, tant'è che è stato possibile incorporarlo in una struttura metrica nella relatività generale.

Tutti i nuclei atomici (tranne l'idrogeno) all'interno dei quali agisce l'interazione forte unitamente alle altre, si sono formati nelle stelle,
ammassi di idrogeno formatisi grazie all'interazione gravitazionale

.....niente gravitazione, niente atomi....

-Una stella di neutroni è una stella compatta in cui il peso della stella è sopportato dalla pressione di neutroni liberi. È una cosiddetta stella degenerata.
I neutroni possono essere uniti a formare enormi "nuclei", fino a diverse volte la massa del Sole. Ma il loro raggio è dell'ordine di 10 km, cioè 70.000 volte più piccolo del Sole. La loro massa è perciò impacchettata in un volume 70.0003 (circa 1014) volte più piccolo, e la densità media è quindi 1014 volte più alta. Questi valori di densità sono i più alti conosciuti, e sono impossibili da riprodurre in laboratorio: per dare un'idea delle condizioni estreme di una stella di neutroni, per riprodurre la densità osservata occorrerebbe comprimere una portaerei nello spazio occupato da un granello di sabbia. Si tratta di una densità simile a quella dei nuclei atomici, ma estesa per decine di chilometri. In effetti, le stelle di neutroni possono essere considerate nuclei atomici giganti, tenuti insieme dalla forza gravitazionale....

quindi, dopo i piccoli nuclei atomici di massa 110/120 tenuti insieme dalla forza forte,
abbiamo in natura questi supernuclei formati da miliardi di miliardi di miliardi....... di particelle
tenuti insieme dalla forza di gravità....

[evelon]

Originariamente inviato da Cfranco
Questo non é esatto , la quantizzazione del campo gravitazionale é stata ricavata diverso tempo fa ( nel 1960 ! ) da Arnowitt, Deser e Misner , che hanno derivato la cosiddetta equazione ADM o anche "quella maledetta equazione" dagli autori
Qual é il problema allora ?
Il problema é che l' equazione descrive uno spaziotempo statico dove non esiste il tempo , ecco quindi che per anni la si é additata come esempio del fatto che la quantizzazione della gravità fosse impossibile .
Il fatto é che "quella maledetta equazione" continua nonostante tutto a vivere , e si continua a trovarla ovunque si tenti di quantizzare la relatività generale , in qualunque modo , tanto che qualcuno ha cominciato a sussurrare che in fondo potrebbe anche essere corretta lei e sbagliati noi a cercare un' altra equazione che sia più aderente alle nostre percezioni .

Interessante.

Hai qualche info in più ?

[Cfranco]

Originariamente inviato da Banus

Cosa intendi per spaziotempo statico?

L' equazione derivata non contiene alcun termine dipendente dal tempo .
Un problema analogo si verifica quando cerchiamo di estendere la funzione di Schroedinger all' universo ( un sistema totalmente chiuso ) , anche in questo caso sparisce il termine dipendente dal tempo .
Fino a qualche anno fa queste equazioni erano considerate errate , ma negli ultimi tempi si sta diffondendo sempre più l' idea che queste equazioni mostrino una realtà fisica molto più profonda .
In effetti il "problema del tempo" é forse il più affascinante dei misteri della natura , fino a oggi ci siamo limitati a mettere una variabile t nelle nostre equazioni e vedere l' evoluzione in dipendenza da questo parametro , ma questi segnali e altri ( come ad esempio il fatto che tutte le equazioni siano simmetriche rispetto a t , mentre nella nostra realtà il tempo ha una direzione ben definita ) hanno fatto suonare un campanello d' allarme , secondo qualcuno una teoria che voglia davvero essere omnicomprensiva dovrebbe far "nascere" il tempo dalle sue equazioni , non riceverlo dall' esterno come parametro , anche se a onor del vero siamo ancora ai Principia di Newton per quanto riguarda questo settore .

[lowenz]

Originariamente inviato da Cfranco
In effetti il "problema del tempo" é forse il più affascinante dei misteri della natura , fino a oggi ci siamo limitati a mettere una variabile t nelle nostre equazioni e vedere l' evoluzione in dipendenza da questo parametro , ma questi segnali e altri ( come ad esempio il fatto che tutte le equazioni siano simmetriche rispetto a t , mentre nella nostra realtà il tempo ha una direzione ben definita ) hanno fatto suonare un campanello d' allarme , secondo qualcuno una teoria che voglia davvero essere omnicomprensiva dovrebbe far "nascere" il tempo dalle sue equazioni , non riceverlo dall' esterno come parametro , anche se a onor del vero siamo ancora ai Principia di Newton per quanto riguarda questo settore .

Deh dai non siamo ancora Newton quando diciamo che l'entropia non diminuisce mai in un sistema chiuso: lo dico giusto per ricordare che è stata la termodinadica a rompere per prima con Newton (prima di Planck e prima di Einstein) e che la freccia entropica ha sempre quel verso in un sistema chiuso, guarda caso come il tempo come lo conosciamo noi.

[Cfranco]

Originariamente inviato da lowenz
Deh dai non siamo ancora Newton quando diciamo che l'entropia non diminuisce mai in un sistema chiuso: lo dico giusto per ricordare che è stata la termodinadica a rompere per prima con Newton (prima di Planck e prima di Einstein) e che la freccia entropica ha sempre quel verso in un sistema chiuso, guarda caso come il tempo come lo conosciamo noi.

"l' entropia aumenta col passare del tempo" é solo metà della storia , l' altra metà é che applicando gli stessi metodi si arriva a dire che "l' entropia aumenta tornando nel passato" e qui già non ci siamo proprio , gli spiriti pratici prendono la metà buona e gettano quello che avanza , ma non ci sono dubbi che un lieve mal di pancia lo faccia venire .
In definitiva Newton ha detto che "il tempo é il tempo" e ancora oggi siamo allo stesso concetto , si fanno grossi giri di parole , ma nessuno é riuscito a definire il tempo senza tirare in ballo il tempo stesso , manca totalmente una comprensione fisica .

[Banus]

Originariamente inviato da Cfranco
L' equazione derivata non contiene alcun termine dipendente dal tempo.

Questo dovrebbe accadere con tutte le teorie di quantizzazione della gravità. Anche la relatività generale "deduce" il tempo dalle equazioni di Einstein.

Un problema analogo si verifica quando cerchiamo di estendere la funzione di Schroedinger all' universo ( un sistema totalmente chiuso ) , anche in questo caso sparisce il termine dipendente dal tempo.

Mi pare che la funzione d'onda dell'universo riprenda l'idea dell'interpretazione a molti mondi di Everett, cioè sarebbe la sovrapposizione di tutte le possibili evoluzioni.
Però ad esempio questo fisico (pag.11):
http://www.motionmountain.net/C11-LGSM.pdf

Sostiene che non esiste la funzione d'onda perchè non è possibile definire uno stato per l'universo.

In effetti il "problema del tempo" é forse il più affascinante dei misteri della natura , fino a oggi ci siamo limitati a mettere una variabile t nelle nostre equazioni e vedere l' evoluzione in dipendenza da questo parametro , ma questi segnali e altri ( come ad esempio il fatto che tutte le equazioni siano simmetriche rispetto a t , mentre nella nostra realtà il tempo ha una direzione ben definita ) hanno fatto suonare un campanello d' allarme , secondo qualcuno una teoria che voglia davvero essere omnicomprensiva dovrebbe far "nascere" il tempo dalle sue equazioni , non riceverlo dall' esterno come parametro , anche se a onor del vero siamo ancora ai Principia di Newton per quanto riguarda questo settore .

Questo discorso vale essenzialmente per la fisica quantistica, dove se si cerca di definire il tempo con un operatore (come si fa con la posizione, o con altri parametri) ci sono problemi, e quindi si preferisce considerare il tempo come dato, almeno nell'equazione di Shrorodringer. Con le equazioni quantistiche relativistiche (ad esempio Dirac) non ho idea di come si proceda.
Con la relatività generale invece le cose sono complicatissime. Addirittura c'è un problema irrisolto, cioè se le equazioni prevedano la possibilità di linee temporali chiuse (colsed timelike curves), che violerebbero la causalità.
Tutte le teorie che non presuppongono uno spazio-tempo preesistente sono dette "background indipendent". La relatività generale, la Loop Quantum Gravity e alcune versioni della teoria delle Stringhe sono background indipendent. In queste teorie le proprietà del tempo (fra cui la direzione) dovrebbero emergere dall'equazione.

[lowenz]

Originariamente inviato da Cfranco
In definitiva Newton ha detto che "il tempo é il tempo" e ancora oggi siamo allo stesso concetto , si fanno grossi giri di parole , ma nessuno é riuscito a definire il tempo senza tirare in ballo il tempo stesso , manca totalmente una comprensione fisica .

O piuttosto non sappiamo/vogliamo farci un modello di tempo più complesso di quello che riteniamo ovvio.

Allora Zontar come è il livello della discussione? Va bene adesso?
Come vedi sono molte le opinioni alla fine in fisica teorica.

[evelon]

Originariamente inviato da lowenz
O piuttosto non sappiamo/vogliamo farci un modello di tempo più complesso di quello che riteniamo ovvio.

Non mi sembra che ci siano molti altri modelli oltre al "più ovvio".

Avevo sentito qualcosa nel riguardo rispetto alla teoria delle superstringhe ma credo sia ciò che ha già detto Banus.

[Banus]

Originariamente inviato da Cfranco
"l' entropia aumenta col passare del tempo" é solo metà della storia , l' altra metà é che applicando gli stessi metodi si arriva a dire che "l' entropia aumenta tornando nel passato" e qui già non ci siamo proprio

Applicando quali metodi? Applicando la termodinamica classica ovviamente si ha sempre un aumento di entropia perchè presuppone una direzione del tempo.
Anche in fisica quantistical'entropia entra nel concetto di "decoerenza", che a quanto pare è ancora la spiegazione migliore del problema della misura (sempre meglio del colasso d'onda istantaneo ), ma anche qui la direzione del tempo è fissata, ed è quella della decoerenza.
Una teoria che preveda l'aumento di entropia in entrambi i versi è evidentemente contraddittoria

[Cfranco]

Originariamente inviato da Banus
Applicando quali metodi? Applicando la termodinamica classica ovviamente si ha sempre un aumento di entropia perchè presuppone una direzione del tempo.
Anche in fisica quantistical'entropia entra nel concetto di "decoerenza", che a quanto pare è ancora la spiegazione migliore del problema della misura (sempre meglio del colasso d'onda istantaneo ), ma anche qui la direzione del tempo è fissata, ed è quella della decoerenza.
Una teoria che preveda l'aumento di entropia in entrambi i versi è evidentemente contraddittoria

Non é affatto contraddittoria , il fatto é che le leggi fisiche non distinguono il verso del tempo , nessuna , il terzo principio della termodinamica é l' unico assunto che presupponga una direzione temporale , il problema é che quando si va a spiegare il perché si scopre che gli stessi ragionamenti che hai fatto per dire che inevitabilmente nel futuro l' entropia sarà maggiore del presente si possono fare rovesciando l' asse temporale e ricavandone che nel passato l' entropia era maggiore di oggi
Anche il collasso della funzione d' onda ( o meglio della decoerenza IMHO ) non aiuta , visto che è definita come quell' avvenimento che avviene in una specifica direzione temporale non puoi dirmi dopo che la direzione temporale é data dal fatto che si verifichi un collasso del pacchetto , é un cane che si morde la coda

[Banus]

Originariamente inviato da Cfranco
il terzo principio della termodinamica é l' unico assunto che presupponga una direzione temporale

Ma non era il secondo principio?

il problema é che quando si va a spiegare il perché si scopre che gli stessi ragionamenti che hai fatto per dire che inevitabilmente nel futuro l' entropia sarà maggiore del presente si possono fare rovesciando l' asse temporale e ricavandone che nel passato l' entropia era maggiore di oggi

Non riesco a capire dove sia il problema
Questo per me significa che con l'entropia è possibile stabilire una direzione del tempo ("freccia termodinamica"). Il problema sarebbe capire come mai coincide con la freccia cosmologica (il Big Bang è "avvenuto" nel passato), oppure cercare di dedurre tutto da una teoria in cui la "freccia" sarebbe un teorema e non un principio.

é un cane che si morde la coda

Infatti fa riferimento alla termodinamica

[Cfranco]

Originariamente inviato da Banus
Ma non era il secondo principio?

Ehm
La termodinamica non é mai stata il mio forte

Non riesco a capire dove sia il problema
Questo per me significa che con l'entropia è possibile stabilire una direzione del tempo ("freccia termodinamica"). Il problema sarebbe capire come mai coincide con la freccia cosmologica (il Big Bang è "avvenuto" nel passato), oppure cercare di dedurre tutto da una teoria in cui la "freccia" sarebbe un teorema e non un principio.

Il nocciolo del discorso é che tutto deriva dal tempo , l' entropia aumenta con lo scorrere del tempo , la decoerenza avviene in una direzione del tempo , ma cosa sia il tempo nessuno lo sa e perché abbia una freccia definita é un mistero , la fisica non distingue tra passato e futuro , anzi talvolta non tiene proprio conto del tempo , nessuno é neppure riuscito a definirlo in maniera soddisfacente eppure si trova dentro qualsiasi equazione fisica , in realtà cosa rappresenti la variabile t e che significato fisico abbia é tuttora un mistero .

La relatività generale, la Loop Quantum Gravity e alcune versioni della teoria delle Stringhe sono background indipendent. In queste teorie le proprietà del tempo (fra cui la direzione) dovrebbero emergere dall'equazione.

Torno un attimo a commentare questa frase , in realtà nella relatività generale il tempo é una variabile esterna , non emerge dalle equazioni , sono solo le sue variazioni che si ottengono .
Per quanto riguarda le altre due teorie ... finché non ci sarà qualcuno in grado di scriverne le equazioni non si sa se siano indipendenti dal tempo o no , le approssimazioni usate fin qui sono dipendenti da t come tutte le altre

[Banus]

Originariamente inviato da Cfranco
Torno un attimo a commentare questa frase , in realtà nella relatività generale il tempo é una variabile esterna , non emerge dalle equazioni , sono solo le sue variazioni che si ottengono

Cosa intendi per variabile esterna? Nella RG si definisce un punto nello spazio-tempo con 4 parametri, ma la parametrizzazione è del tutto arbitraria, basta che rispetti certe proprietà. Infatti spesso si dice chela RG è invariante per diffeomorfismi, cioè per cambi di variabile che siano funzioni derivabili. In genere si sceglie la parametrizzazione che dà uno spazio localmente piatto ("localmente geodedico" in termini matematici), ma non è l'unica possibile.
Ad esempio in un buco nero, nella soluzione classica delle equazioni si ottiene che oltrepassato l'orizzonte degli eventi la linea "tempo" è parallela all'orizzonte degli eventi... come si deve interpretare? L'assurdo è che invece scegliendo per la soluzione un sistema di coordinate solidale con un oggetto che sta precipitando nel buco nero si ottiene un "tempo" che scorre senza troppi problemi fino a terminare nella singolarità centrale. Questo strano fatto aveva fregato pure Einstein che infatti credeva che niente sarebbe potuto precipitare nel buco nero (perchè non poteva orbitare abbastanza velocemente.. per sua sfortuna si è limitato alle soluzioni stazionarie ).
Il salto concettuale di Einstein nella RG è davvero prodigioso.. non riesco a immaginarmi una teoria che si sleghi ancora di più dalla nostra concezione intuitiva di "tempo".

[Cfranco]

Originariamente inviato da Banus
Cosa intendi per variabile esterna? Nella RG si definisce un punto nello spazio-tempo con 4 parametri, ma la parametrizzazione è del tutto arbitraria, basta che rispetti certe proprietà.

La parametrizzazione é arbitraria , ma é comunque una scelta "esterna" alla teoria , lo spaziotempo non "nasce" automaticamente dalla teoria ma viene solo "modificato" da essa .

Il salto concettuale di Einstein nella RG è davvero prodigioso.. non riesco a immaginarmi una teoria che si sleghi ancora di più dalla nostra concezione intuitiva di "tempo".

Leggiti "La fine del tempo" di Barbour , poi mi dici cosa ne pensi
recensione

[Banus]

Originariamente inviato da Cfranco
La parametrizzazione é arbitraria , ma é comunque una scelta "esterna" alla teoria , lo spaziotempo non "nasce" automaticamente dalla teoria ma viene solo "modificato" da essa .

Tutto nella fisica è parametrizzato. Anche in MQ lo stato è individuato da una sovrapposizione di stati possibili ognuno pesato con un certo parametro. Anche in MQ è possibile cambiare parametrizzazione cambiando "base" (in senso vettoriale) nello spazio degli stati.

Leggiti "La fine del tempo" di Barbour , poi mi dici cosa ne pensi
recensione

Il libro non l'ho letto ma dalla recensione posso fare qualche osservazione
La "fine del tempo" è una costante in tutte le teorie di quantizzazione dello spazio-tempo, dal momento che l'impossibilità di misurarlo con precisione arbitraria significa l'impossibilità a una certa scala di distinguere spazio e tempo, cioè, detto "terra terra", quale direzione dello spazio stiamo misurando. Anche Rovelli, uno dei ricercatori più attivi nella Loop Quantum Gravity, dice "il tempo non esiste".
Barbour da quello che ho capito demolisce l'idea del tempo come la percepiamo noi. Ma a questa idea già Einstein aveva dato la prima picconata, mostrando che il tempo non è che una direzione dello spazio.Adesso si cerca di andare oltre.

Citazione
il mutamento " misura il tempo e non viceversa: il tempo non è una misura del mutamento

Mutamento di cosa rispetto a cosa? Rischia di essere una definizione circolare.

Ti sarò sembrato un po' scettico ma ormai vedo molti fisici che si avventurano su discorsi filosofici, e non ne sono immuni neppure Green (teoria delle stringhe) e Hawking. Purtroppo non ci sono dati sperimentali su queste cose, e non per niente i fisici hanno idee molto discordanti.

Originariamente inviato da SnakePlissken
Salve ragazzi!

Vorrei capire bene (relativamente e per quanto è possibile) come mai i protoni sono tenuti insieme nel nucleo. Ho sempre pensato che fossero mantenuti uniti dalla forza forte, ma a quanto pare ci sono altri fattori: il prof di scienze ha detto che sembra che cambino velocissimamente e costantemente carica, trasformandosi in neutroni e annullando così la forza repulsiva. Queste due spiegazioni si fondono in una sola? Ci sono altri fattori, altre ipotesi?

Grazie

l'amore?

[CioKKoBaMBuZzo]

ripesco questo 3d dal 2005

dagli inteventi fatti ho raccolto un pò di informazioni e volevo chiedere se ho capito bene: la forza forte ad una certa scala è repulsiva, poi diventa attrattiva e cresce con la distanza, poi dopo un certo raggio d'azione non ha più effetto...ma un grafico che ne disegni l'andamento e la rapidità di variazione c'è?