Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Temperatura nel vuoto

Secondo voi ha senso parlare di temperatura nel vuoto? Se non c'è
materia, non c'e agitazione termica. Se metto un termometro nel vuoto,
la temperatura che segnerà sarà quella per cui emette tanta  energia
termica quanta ne riceve. Eppure un mio collega fisico parla di
temperatura ambiente anche nel vuoto. Chi mi illumina? 
Grazie.

 termica quanta ne riceve.
mi sa che ti sei risposto da solo.
quella temperatura li' la puoi considerare "temperatura ambiente" :-)
ciao
luh
-- 
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
se sei in assenza di materia e radiazione... come la definisci la
temperatura?
--
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

On Fri, 15 Jun 2007 22:58:10 +0200, Giulio <nos...@please.com.invalid>
wrote:

Non so se intendesse questo, il tuo collega, ma ci sarebbe il problema
della radiazione cosmica di fondo, che e' quella di un corpo nero con
picco a 2mm circa, il che corrisponde ad un bagno termico con T=2,7 K
circa. Questa e' la "temperatura del vuoto", in un certo senso...
Vittorio


Ha ragione il tuo collega, a mio parere. Per "vuoto" si deve però
intendere una regione di spazio priva di materia, un'approssimazione
della quale può essere rappresentata ad es. dallo spazio
intergalattico. La temperatura è allora quella del fondo cosmico, come
è già stato detto, che è di 2.726 °K:
http://it.wikipedia.org/wiki/Radiazione_cosmica_di_fondo

è già stato detto, che è di 2.726 °K:
D'accordo sulla temperatura del fondo cosmico. Ma essa è fissa e
immutabile. Con il mio collega si parlava di portare una camera a
vuoto ad una certa temperatura di progetto, tipo 293 K, ben di più dei
3 K.
 In realtà in una camera a vuoto non si arriva mai ad una pressione
esattamente nulla, quindi di materia ce n'è ancora, seppure
estremamente rarefatta.
Mi viene in mente la temperatura solare. Nella fotosfera è di circa
6000 K. Nella cromosfera e nella corona sale a milioni di Kelvin. Mi
sono sempre chiesto come sia possibile che il Sole si riscaldi
allontanandosi dal nucleo. Tempo fa mi era venuto in soccorso un amico
astronomo, che spiegava la cosa come un effetto della diversa
rarefazione della materia e della definizione della temperatura come
intervallo di tempo statistico tra due collisioni. Solo che adesso non
ricordo più bene la sua spiegazione, infatti applicandolo al Sole
arriverei ad una conclusione opposta, cioè maggior rarefazione per me
comporta maggior intervallo di tempo tra due collisioni, quindi minor
temperatura.
Se riesco a risolvere il problema del Sole, forse ho risolto anche
quello della definizione di temperatura nel vuoto.
Saluti.

 Mi viene in mente la temperatura solare.
[...]
c'entra e non c'entra infatti per alcuni scopi si puo' approssimare il
sole ad un corpo nero di circa 5000K (spero di ricordare bene perche'
c'e' chi e' sensibile su queste cose).
Ciao.

c'e' chi e' sensibile su queste cose).
La temperatura della cromosfera resta perň un problema irrisolto ;-)
Ciao.
 

 quello della definizione di temperatura nel vuoto.
Come ti ho già spiegato bisogna vedere cosa intendi per "vuoto". Se
intendi solo assenza di materia allora non puoi prescindere dalla
radiazione, per via della radiazione cosmica di fondo o della
temperatura delle pareti del recipiente (come ti ha spiegato Argo).
Inoltre c'è un'altra complicazione: le particelle virtuali. Non si può
nemmeno dire tanto facilmente "una regione di spazio priva di materia
e di energia". Tra l'altro mi domando se una tale regione di spazio
possa esistere effettivamente, tenuto conto del legame che la
relatività generale impone tra spazio-tempo e materia/energia (ma
questa domanda forse è un pò troppo metafisica).
Ciao.

 Ciao.
Ciao, non ho mai studiato ne' fisica stellare ne' i plasmi quindi non
posso proprio esserti di aiuto su questo. Non credo che siano processi
molto difficili da descrivere (immagino equazioni di Boltzmann e molta
teoria cinetica) ma le soluzioni realistiche del modello credo siano
possbili solo numericamente.
Comunque c'e' chi se ne intende di queste cose nel newsgroup...forse
qualcuno puo' venirti incontro.

 wrote:
Grazie a tutti per le risposte.

 qualcuno puo' venirti incontro.
Non io... Ho pressoche' esaurito le mie conoscenze con quanto ho
scritto :-)
 
-- 
Elio Fabri

 La temperatura della cromosfera resta però un problema irrisolto ;-)
A me la situazione sembra molto semplice, e non vedo la necessita' di 
introdurre gli effetti di campi magnetici.
Le particelle della fotosfera non hanno tutte la stessa energia 
cinetica, ma alcune solo piu' veloci e altre piu' lente.
Le particelle che hanno una velocita' superiore alla velocita' di fuga 
gravitazionale del Sole, e diretta verso l'esterno, si allontanano a 
grande velocita' dalla fotosfera.
Pertanto la corona e' costituita da quelle particelle, selezionate 
statisticamente, che stanno sfuggendo dal Sole.
Non ci si deve chiedere come fa il sistema a rimanere in equilibrio 
termodinamico, in quanto non si tratta di un equilibrio: la corona e' la 
parte di Sole che si sta disperdendo nello spazio.
Basta considerare questi fatti:
- La temperatura della corona e' circa 2,2 M°K.
- Per la teoria cinetica dei gas, in un gas a 2,2 M°K, la velocita' 
quadratica media di un protone e' circa 234 Km/s. Per un elettrone e' 
molto piu' alta.
- La velocità di fuga del Sole è 618 km/s, circa 2,64 volte la velocita' 
media di un protone.
Data la distribuzione non uniforme delle velocita' dei protoni della 
corona, una parte non trascurabile sfugge al campo gravitazionale, e i 
protoni della parte rimanente compiono comunque ampie traiettorie 
paraboliche, allontanandosi temporaneamente dalla fotosfera.
-- 
     Carlo Milanesi
 
http://digilander.libero.it/carlmila

 allontanandosi dal nucleo. 
se non erro, il campo magnetico gioca un ruolo fondamentale nella
trasmissione dell'energia alle zone rarefatte superiori, questo da recenti
analisi dei dati SOHO (ed altri) , spiegando le discrepanze suddette
Per il resto "passo"  :-)
Andrea
-- 
www.no4er.it
 - ICQ#: 32168396 
"...over the hills and far away!" 
PS: se despammed non va stesso nick su libero 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it


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

 dall'equilibrio.
[...]
Grazie delle utili informazioni (che avevo orecchiato qua e la').
Siccome hai parlato diffusamente di non equilibrio colgo l'occasione
di chiederti un parere a tale proposito: secondo te la cosidetta
teoria dei campo fuori dall'equilibrio termico (o Keldish formalsim)
e' interessante e utile? Penso ad esempio alle applicazioni in
cosmologia (tipo calcolo abbandonza delle particelle che escono
dall'equilibrio termico).
Grazie, ciao.

 dall'equilibrio termico).
Tu mi sopravvaluti :-))
Non ho mai sentito parlare delle cose che nomini, sorry.
 
-- 
Elio Fabri

 Non ho mai sentito parlare delle cose che nomini, sorry.
Ok, grazie lo stesso. Vorra' dire forse che non sono ne' importanti
ne' utili ? :-)
Ciao.

 
http://it.wikipedia.org/wiki/Radiazione_cosmica_di_fondo
Forse il collega intendeva proprio quello. Però,
non mi sembra corretto parlare di vuoto in
presenza di radiazione: la radiazione è "qualcosa"
di molto concreto e infatti il tensore energetico
della radiazione non è nullo. Non a caso in RG
le equazioni di campo dello spazio _vuoto_
si ottengono da quelle generali annullando tale
tensore.
Forse quella persona alludeva all'effetto Unruh, ma anche
così mi sembra se non sbagliato per lo meno ambiguo
parlare di temperatura del vuoto, perchè è vero che nel
sistema accelerato A c'è temperatura, ma c'è anche radiazione
termica e quindi non c'è vuoto. La stessa regione spaziale
che, a giudizio di A, è piena di radiazione termica,
può sicuramente essere vuota a giudizio del sistema
inerziale B rispetto al quale è riferita l'accelerazione
di A, ma  B non misura _nessuna_  temperatura.
Bye
Corrado

 ha scritto nel messaggionews:1181993695.1...@n60g2000hse.googlegroups.com...

Sinceramente non conosco l'effeto Unruh, nel senso che ancora non sono
riuscito a capirlo. Mi sembra di aver solo afferrato che la radiazione
di corpo nero all'interno della quale si trova immerso un corpo
dipende dal suo stato di moto (inerziale o accelerato) e che la
temperatura che esso misura sia proporzionale all'accelerazione.
Ma allora mi sfugge la differenza che tu citi tra "temperatura" e
"radiazione termica": non dovrebbero essere uno diretta conseguenza
dell'altra, in assenza di materia?
Ma se l'effetto Unruh consiste in quello che ho scritto sopra,
significa che la radiazione cosmica di fondo che misuriamo non esiste
in un qualche altro riferimento "più inerziale" del nostro? Qual'è
tale riferimento?

 in un qualche altro riferimento "più inerziale" del nostro?
Non credo proprio, l' effetto Unruh genera radiazione ma
non vedo come possa cancellare una radiazione preesistente.
La radiazione di fondo è semplicemente il residuo di un
antico stato caldo dell'universo, non ha niente a che fare
con l'effetto Unruh e bisogna tenersela, piaccia o
no, in tutti i sistemi di riferimento, anche se ogni
riferimento misurerà una temperatura e una distribuzione
diversa: mai uguale a zero, però. Il che non mi sembra
grave visto che coi 2,7 K che misuriamo qui non corriamo
certo il rischio di ustionarci.
Bye
Corrado

 dell'ordine della grandezza dell'orizzonte D.
Qui non capisco bene: intendi dire "uguale a D a meno di una costante
moltiplicativa imprecisata" oppure  proprio "dell'ordine della
grandezza dell'orizzonte D" ?

Scusa ma questo ancora non mi è molto chiaro; perchè mai uguale a zero
se ogni riferimento misurerà una diversa temperatura?
Tu ha scritto la formula:   L ~ D = c^2 / a      ( 1 )
che, con:    L T ~ h c / k   diventa:
T ~ (h / k) (a / c)  -->  a ~ c k T / h
Dove sbaglio se a T sostituisco 2.726 °K e trovo a ~ 1.6*10^19 m/
s^2  ?
( = accelerazione dell'universo = energia oscura?  :-)   )
Ti ringrazio molto per le spiegazioni.
Ciao.

tale riferimento?
Non c'e' un effetto Unruh universale, se e' questo cio' che intendi,
capace di azzerare la MBR. Il problema dell'esistenza di un
riferimento "piu' inerziale", per dirla con le tue parole, associato
ad essa, invece, e' ancora aperto ed interessante sotto il profilo
teorico e direi anche filosofico. E' il riferimento che azzera non la
MBR ma la sua componente anisotropa di dipolo doppler (che per sistemi
largamente non relativistici, come la Terra, il sistema solare o la
Galassia stessa, e' assai piccola, ovviamente, dell'ordine di pochi
millikelvin, riferendosi alla temperatura di picco).
Vittorio

  T ~ ( h c / k ) radice ( 3 / Z ) ,
scusa, al posto di 3 / Z bisogna mettere
Z / 3,
bye
Corrado


Tu dici che dovrebbe esistere un "effetto Unruh universale" per far
azzerare la MBR? Questo significa (non ne so abbastanza al riguardo)
che non esistono nell'universo oggetti che hanno rispetto alla terra
un'accelerazione cosě alta (se ho fatto bene i conti, č quella che ho
scritto nel post precedente) da azzerare la MBR?
E comunque, come mai non esiste un "effetto Unruh universale"?

 ( = accelerazione dell'universo = energia oscura?  :-)   )
sai meglio di me dove sbagli, però l'idea
è suggestiva, niente da dire :-) .
Ciao
Corrado

 vedi subito che non esistono valori di v < c per i quali   f* = 0  se  f =/= 0 .
Certo. E comunque, se la frequenza diminuisce in un senso del
movimento, aumenta perň dall'altro.
Ma vediamo le cose da un altro punto di vista.
Riprendendo il modellino delle galassie disegnate sulla superficie di
un palloncino che si espande, se si osserva da un punto qualunque
(esempio: il nostro pianeta) gli altri oggetti dell'universo,
rileviamo un allontanamento reciproco degli oggetti ad un ritmo
accelerato ed una radiazione di fondo, isotropi e nessun punto
privilegiato.
Ma se, invece di essere confinati nelle due dimensioni della
superficie sferica, potessimo spostarci nella terza dimensione, ci
accorgeremmo che i punti dello spazio tridimensianale non sono piů
tutti equivalenti, ma che ve ne č uno privilegiato, ovvero il centro
della sfera, dal quale tutti gli oggetti si allontanano.
Non saprei fare l'analogo con una dimensione in piů del nostro spazio
tridimensionale che si espande in una quarta dimensione, ma la mia
domanda č: potremmo in tal caso trovare una frequenza nulla della
radiazione, un punto privilegiato, una temperatura nulla ecc.?
Scusa se la domanda č un pň generica.

 radiazione, un punto privilegiato, una temperatura nulla ecc.?
trovare una di queste cose nello spazio tridimensionale,
cioè (usando la metafora solita) sulla superficie del pallone?
Direi proprio di no; se la distribuzione delle galassie
dei fotoni ecc ecc è isotropa a giudizio di chi sta sulla
"superficie", perchè dovrebbe essere diversa per
chi la vede dall'esterno?
Se invece ti riferisci all' iperspazio che contiene
lo spazio 3 - dimensionale allora nonm saprei che dire,
perchè potremmo trovare qualsiasi cosa,
quelle che hai detto o infinite altre, dato che di questo
superspazio contenitore, ammesso che esista, non
sappiamo niente: le nostre cognizioni cosmologiche si
basano tutte su osservazioni fatte nel continuo 4-dimensionale,
non al di là.
Bye
Corrado

 Grazie.
Ho riletto molte volte sia la tua domanda che le diverse risposte.....
Il <<vuoto>> ed il <<nulla>> sono la stessa cosa? No, ovviamente.
Io direi che la tua supposizione sia esatta se applicata al <<nulla>>.
Ma il vuoto e' qualche cosa di diverso: esso e' <<Contenitore senza
contenuto>>.
Cosa e' il contenitore? Lo spazio? Lo spazioTempo? Beh.... la faccenda
in questo caso diviene molto sottile, e non piu' analizzabile nel
concetto esemplificato della realta' quotidiana.
Che cosa significa:
<<Contenitore senza contenuto>>?
Che non si ha percezione del contenuto? Allora significa che la nostra
indagine, nella sua scansione temporale e spaziale non evidenzia
nulla!
Ma cio' puo' nascondere davvero il contenuto. Quindi il <<vuoto>> e'
un concetto relativo: vuoto in relazione alla capacita' osservativa.
Se lo strumento di misura della temperatura allora opera nelle stesse
condizioni di "interazione" alle quali opera lo stesso osservatore
dell suddetto vuoto, allora il termometro valutera' l'energia dello
stesso contenuto. Infatti la temperatura indica "quanto varia
l'energia al variare dell'entropia".
Assumendo quindi per il vuoto la minima entropia possibile possiamo
anche concludere che:
[a patto di operare una piccola perturbazione energetica] si puo'
avere variazione di energia per data entropia!
Ma allora dobbiamo valutare quanto puo' valere l'entropia del piu'
"semplice tra i contenitori" ed inoltre "dove inserire la stessa
energia" di cui ci servirema per il calcolo della temperatura.
Se dunque l'energia e' una proprieta' dello stesso <<contenitore>> il
gioco e' fatto:
Il buco nero puo' fare da esempio!
E qui vai a rileggere i post a proposito de: Informazione & buchi
neri, cerca in letteratura.

 Il buco nero puo' fare da esempio!
Perň la temperatura di un buco nero dipende dalla sua massa:
T = (hbar)c^3/8(pi)GMk
G = cost. grav. univ.
M = massa
k = cost. Boltzmann