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Titolo: antimateria ed antimondi!

Come da oggetto avrei un bel po' di curiosità da soddisfare...per esempio come sarebbe un mondo fatto di antimateria cioè potrebbe
esistere? Ed in cosa differirebbe dal nostro cioè sarebbe perfettamente speculare oppure no(anche dal punto di vista chimico oltre 
che fisico)?
Immagino che lì la corrente elettrica sia
fatta di positroni, le leggi sull'elettromagnetismo però dovrebbero rimanere uguali no? al posto della gravità ci sia 
l'antigravità(vero?) ecc...ci potrebbe essere anche dell'anti-vita?
E cosa succederebbe se
un oggetto di materia finisse per caso da quelle parti o viceversa un oggetto di antimateria finisse dalle nostre parti? Immagino 
che
mi rispondiate:si disintegrerebbe con un esplosione di luce e radiazioni che per l'equazione E=mc^2 sarebbe peggio di una bomba 
atomica più l'emissione di altre particelle...ma le strutture molecolari devono essere affini
affinchè ciò succeda oppure no?
Che differenza ci sarebbe nell'osservare un pezzo di anti-materia od un'anti-stella rispetto alla versione fatta di materia? è vero 
che l'unica forma di antimateria prodotta in laboratorio è stata l'antiidrogeno e l'antielio e
che non è durata molto(perchè?) e nello spazio qual'è la forma più complessa di antimateria che sia mai stata trovata? Sono mai 
stati
trovati degli anti-mondi o delle anti-stelle? Com'è possibile che l'esistenza della materia si spieghi con una produzione 
asimmetrica di materia ed antimateria primordiale cioè da dove provverrebbe questa asimmetria?
é vero che la Nasa sta tentando di sperimentare dei propulsori ad antimateria per raggiungere velocità prossime a quella della luce 
per i viaggi interstellari?Che cos'è il protonio e che caratteristiche ha?
Dai sfogatevi!Sbizzarritevi pure che l'argomento mi interessa,c'è da discuterne per un anno intero come minimo :-)
Grazie a chi sarà così gentile da rispondermi!

 per i viaggi interstellari?Che cos'è il protonio e che caratteristiche ha?
Su queste passo...

 Che cos'è il protonio e che caratteristiche ha?
è uno stato legato tra protone e antiprotone... una specie di nucleo
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 ecc...ci potrebbe essere anche dell'anti-vita?
tutto, però.. per quanto la asimmetria tra materia e antimateria sia
"piccola", un universo (o una porzione di universo) di antimateria
tenderebbe a evolvere in manieara sicuramente differente da uno fatto di
materia.. non saprei dire come.


 Se lo scopri, vinci il Nobel :-)
Non sapevo che era cosě facile vincere un Nobel.
Scusa la provocazione, ma credo proprio che sia veramente facile capire da
dove proviene questa asimmetria, se vuoi possiamo discuterne.
Ciao
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
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ab...@newsland.it

 dove proviene questa asimmetria, se vuoi possiamo discuterne.
Guarda, con te ci ho discusso tante volte e francamente la conclusione 
e' sempre stata la stessa. Per cui passo. Se vuoi vincere un Nobel 
facile, scrivi la tua idea, spediscila ad una rivista specializzata ed 
aspetta la telefonata da Stoccolma. Ma temo che aspetterai molto, molto 
a lungo :-)

 è uno stato legato tra protone e antiprotone... una specie di nucleo
Cioè una via di mezzo tra materia ed antimateria?


 a lungo :-)
Io so aspettare


 Io so aspettare
Diccelo quando arriva. Nel frattempo non tratterro' il respiro :-)

 Cioè una via di mezzo tra materia ed antimateria?
in un certo senso si (è una minibomba :-)). Però non penso 
si possa definire atomo nel modo classico, mancando di 
fermioni. Se mai è una sorta di nucleo neutro.
Immagino che l'antiprotone isolato sia indefinitamente 
stabile (da solo) quanto il protone, vero ? O no ?
ciao
Soviet


 dove proviene questa asimmetria, se vuoi possiamo discuterne.
E' una questione ancora aperta. Nel quadro della cosmologia standard vengono
accettate le famose tre condizioni di Sakharov, secondo le quali le
condizioni necessarie e sufficienti per produrre tra asimmetria materia e
antimateria sono (1) violazione C e CP (osservate sperimentalmente), (2)
violazione del numero barionico (non osservata ma predetta da molte teorie)
e (3) situazione di non equilibrio termodinamico nell'era primordiale (non
verificabile direttamente).
Si prova facilmente che, partendo da condizioni perfettamente simmetriche,
queste condizioni producono asimmetria (dovuta a differenze tra i tassi di
produzione di barioni e antibarioni); ma da qui capire quale sia stata
l'evoluzione delle specie presenti nell'universo ce ne passa. L'esistenza
stessa di tale asimmetria non č ancora discussa, ma se come dici hai la
spiegazione in tasca, ti consiglio anche io di prenotare un volo per
Stoccolma (:


 questa simmetria (-:
In realtà i decadimenti dei kaoni neutri (e anche dei mesoni B) provano la
violazione della simmetria CP; in effetti non so se la violazione della
simmetria C da sola sia mai stata provata.
A livello generale la violazione della simmetria CP nel decadimento dei
Kaoni potrebbe essere causata dalle combinazioni 
C OR P (OR operatore booleano).
Per lo stesso motivo, dalla (presunta) validità del teorema CPT e dalla
violazione della simetria CP c'è chi deduce anche la necessaria violazione
di T (time reversal) in alcune leggi fisiche microscopiche, il che
introdurrebbe una sorta di frecia del tempo a livello quantistico.
La violazione di T sarebbe stata verificata qualche anno fa al Cern
misurando i diversi tempi di decadimento dei processi di decadimento 
kaone -> antikaone e viceversa.
Saluti,
Aleph


 Per lo stesso motivo, dalla (presunta) validità del teorema CPT
il 'teorema' in quanto tale e' valido.
Quello che potrebbe non essere valido, cioe' falsificato da futuri
esperimenti,
sono le nostre estrapolazioni modellistiche matematiche della natura.

 kaone -> antikaone e viceversa.
Non mi sorprende, finora CPT ha resistito a tutti i test di precisione. Che
io sappia i più recenti esperimenti del Cern coi K misurano prevalentemente
la violazione *diretta* di CP, cioè una componente minoritaria non legata al
mixing dei quark. Mi sembra che di misura diretta Time reversal se ne
occupassero a anche in italia, a LNF.


 sono le nostre estrapolazioni modellistiche matematiche della natura.
Come teorema matematico non si tocca, ma in caso di violazione sarebbero le
ipotesi stesse su cui si basa, a cadere!


 stabile (da solo) quanto il protone, vero ? O no ?
Direi di si'.
 
-- 
Elio Fabri


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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 necessaria per la costruzione teorica del modello standard. Sbaglio?
e' cruciale visto che le particelle left e right si accoppiano in modo
diverso.
In realta' pero', a mio avviso, il punti di vista va rovesciato.
Esistono delle particelle, che puoi pensare tutte left. Le right le
ottieni per coniugazione di carica: ad esempio avrai l'elettrone left
e l'antieletttrone right che e' left-handed. A priori non si deve
pensare che formino un fermione di dirac a 4 componenti ma sono due
fermioni di Weyl indipendenti.
Queste particelle hanno certi accoppiamenti dettati dalle simmetrie.
In alcuni casi, come per l'elettrodinamica, queste simmetrie sono
sufficienti da preservare ad esempio la parita' e la comiugazione di
carica,
per cui l'elettrone left e l'antielettrone right si accoppiano nello
stesso modo e risulta comodo introdurre il campo dell'elettrene
''tutto intero'' come spinore di Dirac.
 ciao

 simmetrie sono particelle più pesanti della coppia protone antiprotone.
registro la risposta ... la lascio all'apprezzamento di Elio 
che può apprezzarla x tale.
Ciao
soviet


 aiutami a trovare il/i punto/i errati) :
[cut]
...
Nel modello di Bohr gli stati degli atomi, e di conseguenza le energie e
(classicamente) le distanze e le velocità, sono quantizzati. 
Il punto di partenza per ricavare (in prima approssimazione) le grandezze
fisiche rilevanti di tutti gli atomi idrogenoidi è quindi la formula per
l'energia dello stato fondamentale del modello di Bohr.
La differenza fondamentale tra il caso dell'atomo di idrogeno e quelli del
 positronio e del protonio è che nel primo caso la massa del protone
domina su quella dell'elettrone, mentre negli altri due casi le masse
componenti sono praticamente uguali e quindi la massa dell'elettrone va
sostituita con la massa ridotta del sistema che nel caso del positronio è
circa me/2 e nel caso del protonio circa 970*me. Poiché l'energia dello
stato fondamentale scala con la massa ridotta, mentre la distanza classica
tra le particelle componenti scala con l'inverso della massa ridotta se ne
deduce che lo stato fondamentale del positronio ha energia pari a 6,8 eV e
raggio circa uguale a 1,06 Angstrom (2*0,53), mentre per il protonio si
dovrebbe avere un'energia di circa 13 Mev e un raggio di circa 5*10^[-4]
Angstrom, 970 volte (non 2000) più piccolo del raggio classico dell'atomo
di H e comunque ben più ampio del raggio d'azione delle forze nucleari.


 liceo che ho (Amaldi)
Appunto: basta il semplicistico modello di Bohr per arrivare alla
corretta espressione di quello che si chiama proprio il "raggio di
Bohr".
Quello che avevi dimenticato e' la condizione sulla quantizzazione del
momento angolare: nello stato fondamentale Bohr assume un mom.
angolare pari a hbar.
Avremo quindi
mvr = hbar (condizione di Bohr)
mv^2/r = e^2/r^2
(la forza centripeta necessaria al moti coircolare e' data
dall'attrazione coulombiana).
Moltiplica la seconda per r^2
mv^2r = e^2
e dividi per la prima:
v = e^2/hbar.
Come vedi, la velocita' non dipende dalla massa.
A questo punto e' banale calcolare il raggio:
r = hbar^2/(me^2)
che e' proprio il raggio di Bohr.
Il procedimento e' semplicisticoo per piu' ragioni. Tra l'altro
porterebbe al valore hbar per il mom. angolare dello stato
fondamentale, che invece (come saprai perfino tu :-)) ) e' nullo.
 
-- 
Elio Fabri

 di H e comunque ben più ampio del raggio d'azione delle forze nucleari.
Però, almeno per il positronio, occorre una trattazione relativistica, alla
Dirac (che si trova in letteratura).


 mentre per il protonio si dovrebbe avere un'energia di circa 13 Mev
Suppongo tu volessi scrivere 13 keV.
-- 
Elio Fabri

 alla Dirac (che si trova in letteratura).
Perche' "occorre"?
Gli elettroni del positronio non sono piu' relativistici che nel comune
idrogeno.
Certo, se vuoi calcolare correttamente la struttura fina siamo
d'accordo, ma e' appunto una ... finezza :)
 
-- 
Elio Fabri

 Suppongo tu volessi scrivere 13 keV.
Certo che sě :), in effetti 970*13,6 fa appunto (circa) 13 kev.
Credo di essere stato condizionato nel mio errore dal fatto il positronio
sembra un nucleo piů che un atomo e i livelli energetici degli stati
nucleari hanno energie dell'ordine del Mev.
Grazie per la correzione.


 Dirac (che si trova in letteratura).
Non pretenderai mica che il modello di Bohr (1913) consenta una
trattazione esatta (che a quanto ho letto sulla rete neppure esisterebbe:
per problemi nella QED degli stati legati) esatta dell'atomo di positronio?
In ogni caso Bohr consente di ricavare correttamente anche per il
positronio (almeno in prima approssimazione), l'energia dello stato
fondamentale e la "dimensione" classica.


 vettoriale.
Niente affatto!
Pensa a un modellino classico, in cui il tuo protone e antiporotone
girano con moto circolare uniforme attorno al centro di massa,
trovandosi in ogni istante in posizioni diametralmente opposte, e con
velocita' pure opposte (come vettori).
Non vedi che le due particelle hanno *lo stesso* momento angolare
(vettore)?
Ora un piccolo ripasso della nomenclatura, partendo dal caso semplice
e che sta alla base di tutto l'orbitalume che voi chimici usate tanto
spesso... Intendo l'atomo d'idrogeno.
I simboli s, p, d,... stanno a indicare *il modulo* del momento
angolare (orbitale, senza considerare lo spin delle particelle).
Lasciamo stare il perche' di quelle lettere, che sta nella terminologia
adottata nella spettroscopia atomica dei primordi, nella
classificazione empirica delle serie spettrali.
Comunque s significa l=0, p sta per l=1, ecc.
Debbo pero' chiarire che quando scrivo l=1 intendo
1) Che ragiono in unita' hbar
2) Che se l=1, il valore del suddetto modulo non e' 1, bensi' sqrt(2);
se l=2 e' sqrt(6). In generale sqrt[l(l+1)].
Quindi ad es. lo stato fondamentale dell'idrogeno, che e' 1s, ha
appunto mom. angolare nullo.
Ecco perche' dicevo nell'altro post che il modello di Bohr e'
semplicistico: sebbene fornisca corretamente i valori delle energie,
lo fa al prezzo di "sballare" il momento angolare.
Solo la "vera" m.q. puo' spiegare come possa esistere uno stato con
mom. angolare nullo, che da un punto di vista classico significherebbe
un elettrone che cade dritto sul nucleo...
Poi so che per voi chimici gli orbitali p sono tre, indicati con px,
py e pz: in che cosa differiscono quanto a mom. amngolare?
Temo che la risposta ti suonera' strana per non dire assurda, ma cosi'
e'...
Prendiamo pz: questo e' uno stato in cui e' esattamente definito il
valore della componente z del vettore mom. angolare, e precisamente
quel valore e' *zero*
Idem px per la componente x e py per la comp. y.
E quanto valgono le componenti x e y nello stato pz?
Risposta: non hanno un valore definito: quello stato e'
_sovrapposizione_ di due stati con valori +1 e -1 della componente x
(e anche della comp. y).
Se partendo dallo stato pz tu provassi a misurare il valore della
comp. x, otterresti l'uno o l'altro dei due valori con uguale
probabilita'.
Ma in realta' gli orbitali p non sono 3, bensi' infiniti: tutte le
sovrapposizioni di px, py e pz con coeff. complessi.
Tra queste esiste ad es. lo stato in cui la comp. z ha valore ben
definito e pari a 1, oppure -1: sono le combinazioni
(px + i py) e (px - i py) rispettivamente.
Anche se questi a voi chimici pare che non servano mai :)
In realta' sono essenziali per capire la spettroscpia con luce
polarizzata, la risonanza magnetica, l'attivita' ottica...
Fine del breve corso di meccanica quantistica dogmatica :-)
 
-- 
Elio Fabri

     
Beh, qualcosina del ripasso è stato utile cmq, per cui ti 
sono grato.
Ciao
Soviet_Mario

 che l'hai evidenziato per richiamere l'attenzione :-)
Va bene, "sovrapposizione" non ti dice nulla.
Ma quando fai il disegnino di un orbitale 2s ibridato con un 2p, che
cosa stai facendo?
Che cosa credi che sia un orbitale ibrido, se non una particolare
sovrapposizione?
(Cio' senza pregiudizio circa l'adeguatezza di questo modello per
descrivere molecole e compagnia bella, ma solo come base matematica.)
 
-- 
Elio Fabri

 evidenziato per richiamere l'attenzione :-)
...
Sono un po'  perplesso: i libri di chimica non sono pieni di orbitali 
ibridi?  Perche'  ibridazione si'  e sovrapposizione no ?
Giorgio

           
Si, ma cmq lo dicono anche i chimici. Secondo alcuni questi 
ibridi sono una specie di artefatto matematico.
Per molti scopi semplici non mi è nemmeno essenziale capire 
a fondo cosa sono e perché funzionano :-) anche se questo 
punto di vista farà certo inorridire non solo i fisici ma 
anche vari chimici.
Cmq ci do dei tagli sempre più consistenti a queste parti di 
programma, per la cronaca. Ammetto che più che di un taglio 
ragionato, si tratti semplicemente di una resa e costante 
riduzione un po' su tutti gli aspetti. Sulla carta i 
programmi sono sempre più vasti, ambiziosi, ma nella realtà 
sempre più semplificati e scarni.
Adesso per finire con un "anetto" divertente, stiamo facendo 
pile e elettrolisi e varie applicazioni, salvo la 
complicazione che molti studenti hanno dimenticato come 
dissociare in ioni i composti, perché è roba dell'anno 
scorso e di ottobre, e anche a bilanciare le redox in forma 
ionica.
Le scansioni di programmi sono prive di effetto memoria.
E' come costruire un grattacielo sottomarino, con mattoni di 
sale. Quando ti illudi di essere alla cima, in realtà rimane 
solo l'ultimo piano e il resto è svanito.
Ricordo che Giorgio Pastore mi consigliò, con buon senso e 
buona fede, peraltro, di fare sempre domande indietro per 
evitare questo problema e farli studiare in modo da consolidare.
Purtroppo invece se non lo fanno e spuntano fuori tot 
insufficienze, in numero "non fisologico" (è una definizione 
del preside), la squola condanna me a fantomatici corsi di 
recupero, che non servono a una mazza (quando ne ho fatti 
sono serviti meno ancora che un pomeriggio a casa a 
studiare), e se poi l'insufficienza rimane, promossi lo 
stesso con voto a maggioranza di consiglio, e allegria. 
Quindi, per quanto non funzioni sui risultati, ora evito 
scrupolosamente ogni occasione di scivoloni che sia 
possibile evitare, e quando sono all'ultimo piano del mio 
grattacielo, semplicemente evito pure di guardarmi sotto i 
piedi e non contemplo più il nulla che è rimasto.
Se non altro non spillo soldi inutilmente al magro fondo di 
istituto, e lo lascio a chi ha più pelo gastrico di me.
La mia speranza "segreta" è che, quando aboliranno chimica, 
mi mandino in una biblioteca.
ciao
Soviet_prolisso

 Pero' fai il conto: e' semplicissimo.
dunque (ho fatto il calcolo solo per un sistema binario) mi 
viene che il momento angolare di ciascuno dei due corpi è 
proporzionale alla massa dell'altro (oltre a un termine 
costante in cui compare, al numeratore la polsazione omega, 
il prodotto della massa propria ed altrui e la distanza al 
quadrato, e al denominatore la somma delle masse.
A vedere la formula mi è parso di riconoscere la massa 
ridotta del sistema (la media armonica), e vedendo un "mu" 
per D^2 mi sono anche chiesto, e giro qui la domanda, se 
quel termine comune possa essere interpretato come una sorta 
di momento di inerzia semplificato, I'
Potrei avere fatto qualche errore, magari non di calcolo ma 
di impostazione generale del problema. Se è giusto, non 
posto niente più su questo per non avvilire gli utenti. Se 
invece è errato, vado a rivedere il foglio e posto per 
individuare dove ho cannato :-)
CUT sulla soprapposizione
ciao
Soviet_Mario

 di momento di inerzia semplificato, I'
Infatti: quello che chiamo I' e' proprio il momento d'inerzia del
sistema rispetto al centro di massa.
Complimenti :-)
 
-- 
Elio Fabri

 atomo mercurico dicoordinato e "ibridato sp"
ti faccio vedere che cosa significa "ibridato sp".
Solo che lo faccio per il berillio invece che per il mercurio, per
semplicita': infatti per il mercurio dovrei usare orbitali 6s e 6p,
che hanno espressioni complicate, mentre i 2s, 2p del berillio sono
piu' semplici.
Eccoti l'espressione della funzione d'onda (alias orbitale) 2s:
u_{200} = (2-r) exp(-r/2)
e quella della f. d'onda 2p_z:
u_{210} = r exp((-r/2) cos(theta).
(Entrambe a meno di un fattore comune, che non ha importanza, e con
opportuna scelta dell'unita' di lunghezza.)
Come vedi, mentre u_{200} ha simmetria sferica (dipende solo da r)
u_{210} dipende anche da theta, in modo tale che in punti opposti ha
segno opposto: e' positiva nel semispazio z>0, negativa nell'altro.
Gli orbitali ibridati sp sono semplicemente
u_{200} + u_{210}
u_{200} - u_{210}
(sempre a meno di un fattore inessenziale). Esplicitando:
(2 - r + r cos(theta)) exp(-r/2)
(2 - r - r cos(theta)) exp(-r/2).
Ti lascio il divertimento di vedere in quali regioni nel piano
(r,theta) ciascuna delle due e' positiva o negativa: questo ti
spieghera' i "lobi" e relativi segni.
 
-- 
Elio Fabri

                       
ciao e grazie della striscia di pazienti risposte consecutive
Soviet

 qualche piano privilegiato ?
Cavolo, per la fretta ho fatto un po' di casino...
Avrei dovuto fare un discorsino un po' piu' esteso.
Hai una funzione (orbitale, ibridato o no) che dipende solo dalle
coordinate polari r, theta, mentre non dipende da phi.
Questo significa che avrai simmetria attorno all'asse z.
Puoi metterti percio' in un piano, per es. (x,z): appunto la sezione
che dici.
Allora dovresti esprimere r in funzione di x e z (il che e' facile) e
poi avrai anche un r cos(theta), che e' proprio z.
Quindi il primo orbitale ibridato si scrivera'
(2 - sqrt(x^2 + z^2) + z) exp(-sqrt(x^2 + z^2) / 2)
e puoi andare a cercare dove si annulla, dove e' >0, dove <0 (per
fortuna l'esponenziale non conta, perche' non si annulla mai ed e'
sempre positivo).
 
-- 
Elio Fabri
No al regime clerico-berlusconiano!

 di capirlo granché)
Ad esempio per particelle relativistiche o di massa trascurabile cambia
forma ma la struttura dei livelli per particelle relativistiche, anche a
volere cambiare la costante di struttura fine rimane sempre proporzionale
alla massa, per particelle più impulsive che massive il valor medio della
parte cinetica tende a zero quando la massa tende a zero se il potenziale
non è confinante, tende ad una costante legata alla massa dello stato legato
altrimenti.


Teti_s ha scritto:
Grazie della risposta, come al solito estremamente 
dettagliato e completo.
Mi occorrerà un bel po' di tempo per digerirla, sono 
piuttosto lento e un po' tarlocco :-)
ciao
Soviet
