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Titolo: III principio e digressioni varie...

Ciao a tutti,
volevo porre delle domande sulla validità del III principio e similia.
Faccio 3 esempi, li discuto classicamente e vorrei il vostro aiuto per 
la parte non classica:
1) Ci sono la Terra e la Luna, classicamente F=mMG/r^2, la forza dipende 
dalle masse e la Luna sente la forza esercitata dalla terra e viceversa.
1 bis) E' vero anche in relatività? Supponiamo che la Terra esloda, cosa 
succede alla luna? Continuerà ad orbitare intorno al niente per quei 2 
secondi (o giù di li) che impiega la luce ad arrivare dalla terra alla 
luna e poi va dritta di moto rettilineo uniforme?
2) Se voglio studiare "l'orbita" (che brutta parola) dell'elettrone 
intorno al nucleo, classicamente anzi, diciamo con la mecc. quant. alla 
Bohr avrò l'elet. che gira intorno al nucleo.
2 bis) el. e nucleo si devo scambiare l'int. sotto forma di fotoni (o 
no?). Quando vado a considerarli dal punto di vista della mecc. quant. 
moderna ho la mia bella Hamiltoniana, la funzione d'onda totale, etc. 
Ora in questo caso la domanda è: quando studio l'atomo di idrogeno non 
c'è nessun termine che tiene conto del fatto che la propagazione del 
segnale, l'interazione deve essere percepita in qualche modo dall'el. e 
dal protone o in pratica formano un tutt'uno che non ha bisogno di 
oggetti che trasportino l'info tra le parti?
3) Considero un elettrone che va a sbattere contro un altro elettrone, 
classicamente calcolerei i campi e.m. e le sezioni d'urto. Al livello 
quantistico/relativistico ho principalmente due casi:
3.1)se l'energia è bassa l'urto è elastico mi calcolo le sezioni d'urto 
quantistiche, posso fare i diagrammi di Feynman, etc.
3.2) se l'energia è alta devo prendere in considerazione la creazione di 
   nuove particelle, calcolo l'energia di soglia, i canali di 
decadimento, etc.
3.1bis) in maniera naive se faccio i diagrammi di un urto avrò le due 
particelle con i rispettivi quadrimpulsi che si scambiano un mediatore 
(nel nostro caso un fotone), allora si dice si scambiano un fotone, ma 
che vuol dire? uno dei due accaso emette un fotone e l'altro glielo 
rispedisce? ne emettono tutti e due "mezzo"?
Come fa un elettrone a sapere dell'esistenza dell'altro?
La questione fondamentale è che uno si può chiedere: per percepire un 
corpo occorre che ci sia una interazione, ma per esserci l'interazione 
devo sapere che c'è il corpo, etc. in fisica classica il problema era 
ovviato attraverso il concetto di campo (e c=infinito), ma se 
quantisticamente considero che ci siano dei propagatori di campo, torno 
al problema precedente.
3.2bis) Il problema dal punto di vista ontologico è simile al 
precedente, io so che la mia particella ne può creare un'altra e conosco 
le formule che mi legano la conversione massa-energia-massa. La domanda 
è come avviene FISICAMENTE questa conversione, il fatto che possa 
avvenire perché implica che avvenga. Parlando in termini di 
quadrivettori è come se l'urto di due particelle energetiche mi facesse 
"ruotare" il quad.vett. impulso, ma come fa?
Il problema generale che mi pongo è forse poi lo stesso del principio 
variazionale (che potrei definire il principio più principio della 
fisica), come fa il mio sistema a SAPERE qual'è la via più breve?
Scusate la macchinosità e le numerose (sicuramente) scorrettezze, ho 
scritto di getto, che devo andare fuori, ciao a tutti,
David.

al problema precedente.
No, perchè l'interazione non avviene tra i due elettroni, nell'esempio
che fai, ma tra ciascun elettrone e il campo generato dall'altro.
In questo modo l'interazione non è a distanza, ma è locale, ogni
particella interagisce con il campo, non importa generato da chi, che
sente nel punto in cui si trova.
Se l'interazione fosse a distanza ci sarebbero i problemi che dici.
Rob

 No, perchč l'interazione non avviene tra i due elettroni, nell'esempio


 
Ciao
Non mi viene in mente alcun motivo per cui il cm della terra esplosa 
continui lungo la traiettoria del cm della terra prima che esplodesse.
Sarà certamente vero che (qualora nell'universo ci fossero solo terra e 
luna) il cm del sistema terra(esplosa)-luna continuerebbe imperterrito 
nel suo moto rettilineo uniforme.
ciao
Paolo

particelle tipo fotoni e company.
E' piùo meno così, sai a volte l'immagine pittorica che si dà può
essere fuorviante.
Si dice che l'interazione tra i due elettroni avviene attraverso lo
scambio di un fotone virtuale.
Innanzitutto ciò è vero solo al primo ordine perturbativo, perchè al
secondo, ad es. i fotoni sono due, ecc...
Queste particelle virtuali, proprio perchè "virtuali" non sono da
concepirsi come particelle reali (proprio perchè non lo sono).
Forse vanno più viste come "modi di vibrazione" del campo
elettromagnetico... (anche questa non è che una visione pittorica).
Non devi pensare che esse siano veramente emesse nel senso di una
particella reale. La realtà è che uno può interpretare lo scambio di
memento/numeri quantici tra due particelle come lo scambio di una
particella virtuale avente un certo momento e certi numeri quantici e
che, nel caso dell'esempio, puoi interpretare come un fotone, con il
dettaglio fondamentale di non trovarsi sulla shell di massa.
Rob

 Paolo
Ciao
Ruggero

 Rob
Ciao
Ruggero
Nota
Se proprio vogliamo andare a vedere i grafici allora immaginiamo un primo
ordine con due elettroni che si scambiano un fotone ed un ordine successivo
in cui inseriamo un loop fermionico. Il primo caso è virtuale nel vero senso
della parola, in quanto quel fotone non potrebbe mai uscire da solo, perchè
è vietato dal bilancio energetico, mentre nel secondo caso il loop si
potrebbe benissimo aprire creando altre due particelle uscenti (linee
esterne uscenti), infatti spesso succede. E' ovvio che questo discorso è
solo illusorio e lascia il tempo che trova, e che quello che conta, lo
ribadisco, è solo il conto delle sezioni d'urto, però preferivo distinguere
esplicitamente i casi di grafici virtuali vietati per bilancio energetico da
quelli virtuali ma, in caso di apertura del grafico, permessi in senso
energetico.

 forza a correggerne il moto.
In realtà se pensi a un'esplosione che diffonda la massa della Terra fino
a distribuirla a grandi distanze i c.m. della Terra e della Luna cambiano
traiettoria eccome. E' unicamente il centro di massa del sistema 
Terra-Luna (immaginate isolate nell'Universo) che, prima durante e dopo
l'esplosione della Terra, continua a muoversi di moto rettilineo uniforme.
 
Saluti,
Aleph 
-- 
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 rettilineo uniforme.
Una precisazione, non per voi che penso lo sappiate benissimo, ma per
altri che leggono, visto che secondo me l'opinione errata e' molto
diffusa.
Se l'esplosione avviene nelle condizioni reali (Terra+Luna in orbita
attorno al Sole) il cdm del sistema *non rimane nella sua orbita* come
se non fosse successo niente. Questa proprieta' e' vera solo in campo
gravitazionale uniforme, o nel caso particolare di campo nullo.
Del resto a stretto rigore non e' vero neppure che il cdm di
Terra+Luna come sono ora si muova come si muoverebbe un punto
materiale nello stesso campo gravitazionale.
 
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 interne. (vedi anche nota in fondo)
Nel caso probabile che non lo conosciate (siete troppo giovani...) vi
segnalo che una bella discussione si trova in "Theory of Fundamental
Processes" di Feynman (Benjamin).
Il capitolo 20 comincia cosi':
"Let us discuss the relation between virtual and real emission of
photons. Why, for instance, for a real photon do we need to consider
only two transverse states of polarization, while for a virtual
process we have summed over all four possible states?
Suppose we send a photon to the moon. After the process is over we
could describe it by a diagram [ve lo immaginate].
In a sense every real photon is actually virtual if one looks over
sufficiently long time scales. It is always absorbed somewhere in
the universe. [...]"
Nel resto del discorso, che prende un paio di pagine, chiarisce il
ruolo dei fotoni "longitudinali" e "scalari" e sistema la relazione
con l'interazione coulombiana.
Che era il punto di partenza, perche' tutti dicono a livello
divulgativo che l'interazione elettrostatica e' uno scambio di fotoni
virtuali, ma nessuno spiega (e come farebbero?) che razza di strani
fotoni sono...
Dal che nasce poi la solita domanda: ma se da un buco nero non esce
niente, come fa ad avere un campo gravitazionale, che dovrebbe essere
mediato da uno scambio di gravitoni?


fotoni sono...
Giusto, avevo rimosso che ci sarebbe da discutere anche questa
fondamentale questione.
Credo che, a un livello piů avanzato di studio, lo studio della
rottura di simmetria e l'insorgenza dei bosoni massivi sia un
ulteriore argomento di interesse al riguardo. Intendo per capire il
ruolo delle polarizzazioni dei bosoni di gauge.
Rob

 Le cose importanti sono le cose misurabili.
Citazione da Heisenberg? :-)
-- 
ws