fisica spicciola...molto spicciola!

[vecchione]

19)- Tornando però alle particelle, gli unici strumenti in grado di consentirne lo studio sono gli acceleratori (le ultime versioni, dove lo scopo è quello di fare scontrare tra di loro fasci di varie particelle, si chiamano ”collisori”), perchè le particelle da analizzare sono sempre in movimento velocissimo; non si possono osservare “da ferme” come sotto un microscopio e perciò, non potendole osservare staticamente, si può solo sfruttare quello che emerge dalla loro collisione/frantumazione per risalire indirettamente ai loro componenti ...e ci vogliono gli acceleratori.

Per comprendere queste apparecchiature è utile:
A)-Considerare i quark e gli elettroni come particelle della materia e
fotoni e gluoni come le particelle leganti; nello specifico i fotoni sono le particelle che
legano gli elettroni al nucleo e i gluoni sono le particelle che legano i quark fra di loro.
B)-Ricordare che l’unità di misura usata per quantificare l’energia in campo subatomico è
l’elettronvolt, sigla eV, con i suoi multipli: KeV (mille elettronvolt), MeV (un milione di elettronvolt), GeV (un miliardo di elettronvolt), Tev (mille miliardi di elettronvolt).
(Non c’è alcun riferimento ai Volt ordinari, basti pensare che 1 GeV (un miliardo di elettronvolt), ha un millesimo dell’energia di una zanzara, anche se quando quantità opportune di eV sono scaricate su una piccolissima particella - protone, elettrone od altro-, assumono capacità sorprendenti.)
C) – Rendersi conto che scandagliare sempre più nel profondo vuol dire usare energie sempre più elevate, ovvero impianti sempre più potenti: se lancio a mano un pallino contro una pesca, probabilmente rimbalzerà, ma se lo tiro con una fionda e quindi con energia più elevata penetrerà nella polpa (anche se sarà respinto dal nocciolo, molto più compatto). Per penetrare nel nocciolo serviranno quindi energie/velocità ancora maggiori; queste dovranno essere ancora più elevate per penetrare (ammesso che siano compositi), nei quark e negli elettroni, cosa che ancora non si è riusciti a fare e infatti continuano ad apparirci puntiformi, anche usando un modo alternativo per capire se le particelle abbiano una struttura oppure siano puntiformi; questa possibilità discende dal fatto che quando un atomo viene colpito da un fotone può succedere che il fotone trasferisca la sua energia all’atomo, i cui elettroni si dispongono in modo diverso, passando ad un livello energetico superiore, per cui l’atomo assume uno stato cosiddetto “eccitato”. Per passare a questo stato un atomo richiede pochi eV; per eccitare il suo nucleo, che è molto più piccolo e compatto, sono necessari svariati milioni di eV e per eccitare un protone, che è ancora più piccolo ed ancora più compatto, ne servono varie centinaia di milioni.
Con questi presupposti, se quark ed elettroni avessero una struttura composta da più elementi, si potrebbe presumere che con qualche miliardo di eV si dovrebbero eccitare, ma anche superando tale soglia gli esperimenti sino ad ora non hanno dato esito, il che potrebbe sottintendere che hanno una struttura interna compatta e non modificabile....

[ziomauri]

Bello ... molto bello ! Copio incollo e conservo ...

[vecchione]

Bello ... molto bello ! Copio incollo e conservo ...

Eheh...però nei vari post ho accennato almeno a tre cose che avrebbero richiesto approfondimenti, per esempio:
-Quanto detto al punto 11/4 sulla situazione e composizione della barra di metallo, può spiegare perchè e cosa succede quando si rompe, per trazione o flessione, una trave di legno (il legno rende meglio l'idea, ma è solo un esempio). Allora, perchè si spezza? ...Si spezza perchè il carico meccanico esterno applicato alla trave, nel punto presumibilmente più debole della struttura, supera la forza di attrazione elettromagnetica tra le superfici reciprocamente a contatto di quelle sferette vuote che sono gli atomi.....è semplice, ma a me l'idea piace da matti.
-Altro punto: Al n°7 ho scritto e sottolineato che "questa disposizione sarà presto modificata" ....nessuna curiosità in merito?
-E ancora: Al punto13 e 14 ho citato uno dei motivi per cui si è dovuti passare a macchinari più potenti, ma anche "diversi", per superare il problema dell'aumento della massa in funzione dell'aumento della velocità delle particelle, ovvero: gli acceleratori, per funzionare, devono riconoscere e tenere in conto la teoria della relatività, con tutto quello che ne consegue....e non è cosa da poco.
Comunque sono molto lieto che tu abbia trovato interessanti queste brevi note, a me è piaciuto scriverle e mi hanno riempito parecchie ore in cui non mi sono annoiato...è già molto.

[geronimo]

Beh, nemmeno io mi sono annoiato......ANZI!!!!
Ho sempre creduto nel forum perchè fra i motociclisti (di cuore), si trova di tutto, dal ragioniere all'avvocato, dal piastrellista al fisico nucleare. Quì c'è veramente uno scambio di cultura e non di semplici opinioni.
Non mi resta che ringraziare Mauro

[geronimo]

Epperò una domandina ce l'avrei, seppiù non mi è sfuggito qualche particolare nelle tue spiegazioni:
Ma le "fasce di Van Allen" esistono e sono così pericolose? Immagino che avrai già capito dove voglio arrivare

[vecchione]

Beh, nemmeno io mi sono annoiato......ANZI!!!!
Ho sempre creduto nel forum perchè fra i motociclisti (di cuore), si trova di tutto, dal ragioniere all'avvocato, dal piastrellista al fisico nucleare. Quì c'è veramente uno scambio di cultura e non di semplici opinioni.
Non mi resta che ringraziare Mauro

Ma figuriamoci...grazie a te per l'attenzione, caro Geronimo ( ....però prima o poi mi spiegherai da cosa deriva la scelta del tuo Nik, che mi piace assai); comunque, per rafforzare e confermare il tuo pensiero sul forum, lasciami dire che a quello che tu dici aggiungerei interamente il post di damdam del 4/3 ore 21,46 in "il tocco di mida".
E lasciami dire che non ci avevo mai pensato e leggerlo è stato un piacere (....o forse una consolazione?)

[vecchione]

Epperò una domandina ce l'avrei, seppiù non mi è sfuggito qualche particolare nelle tue spiegazioni:
Ma le "fasce di Van Allen" esistono e sono così pericolose? Immagino che avrai già capito dove voglio arrivare

Bè, come al solito in questi argomenti non si può essere troppo scarni nella risposta, comunque accennerò che le Fasce di radiazione di Van Allen sono originate dal campo magnetico terrestre che intrappola le particelle cariche positivamente che arrivano dallo spazio. Le fasce però sono due, contenute negli archi formati dal campo magnetico terrestre, due lato sole composte da quella esterna e da quella interna e due con pari disposizione al lato in ombra, per così dire.
Si dice intrappolate perchè il campo magnetico terrestre è maggiore ai poli rispetto alle altre zone e questo crea una specie di "sacco" ove le particelle permangono indefinitamente.
Le fasce esterne sono le meno energetiche, quelle interne lo sono molto di più ed il danno maggiore è da loro causato essenzialmente alle apparecchiature elettroniche, che quando si prevede debbano stare a lungo in tali zone devono essere accuratamente schermate. Non è comunque necessario persistere nelle fasce vere e proprie: la stazione spaziale internazionale è in orbita bassa e quindi al di sotto della fascia inferiore, mentre per esempio i satelliti GPS sono posizionati nella zona di calma tra le due fasce.
Per quanto l'atmosfera contenga e limiti la formazione della fascia interna, sussiste una "lunga mano" di questa che scende sino a 200 km da terra, è chiamata "anomalia del sud atlantico" e qui crea un'ampia zona di alte energie.
Per gli esseri umani l'attraversamento delle Fasce di radiazioni in se stesse non è un particolare problema, che è dato invece dalla permanenza all' esposizione ai raggi cosmici, che sembra incidano negativamente sia sulla visione (problema fosfeni) sia molto gravemente sul DNA umano. Il problema è dato dalla durata dell' esposizione; sembra che un viaggio terra luna andata e ritorno non abbia generato particolari problemi, ma già la permanenza di 6 mesi sulla stazione spaziale denuncia valori 4 volte superiori a quelli previsti come limite annuo, mentre un viaggio andata-ritorno per Marte fà prevedere valori 20 o 30 volte superiori a tale limite..

[vecchione]

Mannaggia...caro Bruno, ieri sera mi sono fermato al primo tuo post e solo alla fine ho visto quello con la domandina....ho risposto subito, ma oggi rileggendo, mi sono accorto che per la fretta non avevo detto bene le cose più importanti: cosa sono i raggi cosmici e quali danni causano,.....

Hemm, Bruno, con la nuova versione del TH, postata il giorno 30/4, le spiegazioni sono andate a finire al punto 9 e quindi le cancello da qui...abbi pazienza se dovrai andarle a cercare

[Leif]

Affascinante

[geronimo]

Grazie Mauro,
la mia domanda era un pò "tendenziosa", nel senso che da sempre si dubita dell'avvenuto o no viaggio sulla luna, uno dei motivi era: come hanno potuto attraversare le fasce di Van Allen e uscirne indenni.
Vedo nella tua esposizione che quello che conta di più è il TEMPO in cui gli astronauti sono rimasti dentro alle fasce, suppongo che sia stato sufficientemente breve da non creare danni ai loro organismi.
Se ho capito male correggimi