Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: FOTONI e DECADIMENTO !!!

Scusate l'enfasi dell'oggetto ma mi sono davvero stupito leggendo da un
testo del mio professore di fotonica che
0_Il fotone ha un proprio tempo di decadimento!
Era una cosa che non immaginavo proprio.... come dire  che che una sorgente
di luce che emettesse una radiazione luminosa (immaginiamo un impulso
ottico) in uno spazio che sia pure assolutamente vuoto potrebbe non essere
avvistata da alcuni osservatori causa il precedente decadimento del
fotone.!!!
Altri dubbi mi perquotono dall'interno:
1_ Cosa è il decadimento? Cosa vuole dire decadere? E forse l'evaporazione
della massa in energia... ma anche il fotone è pura energia (se si ammette,
ed in verità non ne sono troppo convinto in base a considerazioni che feci
anche su questo ng, che il fotone non abbia massa... esso è un quanto
energetico!).. in che cosa si dovrebbe trasformare?
2_ Ammetto il decadimento in particelle elementari come pioni, muoni,
bosoni, leptoni... e altri di altre sottoclassi : essi hanno un tempo di
decadimento inversamente proporzionale alla velocità, ed hanno una massa che
si trasformi in radiazioni gamma , neutrini, e altre sottoparticelle
allorquando decada la particella madre (scusate se non fossi stato corretto
ma sono sbiaditi ricordi del 4° liceo... ingegneria ignora purtroppo molti
degli aspetti fisici trattati).
Dato che un fotone non lo posso fermare come stimo il suo tempo di
decadimento?
3_Perchè il fotone ha uno scarsissimo potere di penetrazione diversamente
dalle altre particelle , pur avendo una massa non sperimentalmente misurata?
4_La natura discreta del fotone porta ad ammettere che un impulso
spazio-temporale luminoso possa essere non visibile in alcune regioni dello
spazio distante dove la distribuzione dei fotoni propagati dal punto origine
non sia sufficientemente fitta ?.. (il campo ottico è non spazialmente
continuo?)
Mi pare corretto contestualizzare proponendo il luogo dove trovai
l'affermazione del decadimento fotonico di cui sopra:
"Risonatori ottici aperti non ammettono modi intesi come configurazione
stazionaria di campo, non soddisfacendo Maxwell e contorno.
si dovrebbe piuttosto parlare di quasi-modo , intendendo una configurazione
di campo tipo:
    E(r,t)=E0 u(r) e^(-t/(2T)+iwt)
dove T è detta vita media del fotone e rappresenta un tempo di decadimento
del quadrato dell'ampiezza del campo elettrico."
u(r) è funzione di modulazione spaziale ; w la pulsazione; r il vettore
spaziale; t la variabile temporale.
*0_ ripensandoci non mi stupisco più di tanto... di tutti i fotoni che emana
una stella se arrivassero tutti sulla terra sai che inferno!?!
Però si dovrebbero ammettere dei confini visibili dell'universo,
compatibilmente con lo spazio percorso dal fotone nella sua vita media.
Grazie,
Ciao
Andrea

 compatibilmente con lo spazio percorso dal fotone nella sua vita media.
Spero che tu stia scherzando! Sulla terra non arrivano tutti i fotoni emessi
da una stella semplicemente perchè la terra occupa solo una porzione piccola
del "cielo" rispetto alla stella (se il flusso fosse a simmetria sferica la
quantità sarebbe proporzionale agli steradianti; se hai fatto fisica tecnica
è quello che si chiama "coefficiente di forma")
Un avvertimento: la risposta di un ingengere (cioè io) alla domanda di un
ingegnere (Andrea) su un problema da fisici (voi?) non è molto attendibile
(anche se spero di non avere detto cavolate)
Fabio

 con spin intero non decadono).
 Mi dispiace, ma forse facevi meglio a non spingerti :-)))
 Neanch'io ho mai sentito parlare di decadimento dei fotoni, ma i bosoni W
e Z hanno spin 1, come il fotone, e decadono, con una vita media che e'
circa di 3*10-25 secondi, se non ricordo male. 
						Ciao a tutti
						  Federico


Data invio: martedì 13 luglio 1999 15.33
Oggetto: Re: R: FOTONI e DECADIMENTO !!!

Grazie per la correzione; non bisognerebbe mai spingersi così in la da dire
una ca$$ata.
Visto però che ti sei "esposto" ti faccio anche una domanda: i gluoni
decadono? Avendo massa nulla non dovrebbero (o non c'entra?) ma oramai non
me la sento più di tirare a caso.
FABIO ;-)


Non sono riuscito a seguire bene la restante parte del tuo messaggio (
almeno a me appariva u po' confusa);una cosa pero'
te la posso dire con certezza: la teoria quantistica di campo che
descrive il campo elettromagnetico e' la QED; un vertice elementare 
di QED che mi dovrebbe dare l'atteso decadimento del fotone  nel VUOTO
dovrebbe essere formato da tre linee esterne una fotonica e due
leptoniche ( tipo e+ e- per conservare la carica); ora tale vertice
che mi da' l'ampiezza di probabilita' per il processo in esame e' 
ZERO (al di la' del calcolo esplicito viola palesemente la
consevazione relativistica  del quadriimpulso, come d'altra parte
tutti i grafici al primo ordine di QED); ergo, il fotone non decade
nel VUOTO.
Saluti,
Leonida

 me la sento piů di tirare a caso.
 Provero' a rispondere, ma hai toccato tasti dolenti!
 Nel caso dei fotoni, il fatto di avere una massa nulla li costringe ad
andare sempre, comunque e in qualunque sistema di riferimento, a velocita'
c, ossia a non avere un proprio sistema di quiete; non sono sicuro, ma
credo che cio' basti per far perdere senso alla frase "i fotoni decadono":
quando? E questo "quando" rispetto a quale SR e' considerato?
 Se invece stavi pensando che una particella a massa nulla semplicemente
non puo' decadere in niente, beh!, questo non e' corretto: ad esempio, se
non fosse per il motivo che gia' ho esposto, un fotone potrebbe decadere
in una coppia di neutrini (nell'ipotesi che questi abbiano massa
esattamente nulla) attraverso un loop costituito da un elettrone, un
positrone e un W; la massa nulla li forzerebbe pero' a non "allontanarsi",
pena la non corservazione contemporanea dell'energia e dell'impulso.
 Riguardo il gluoni, c'e' un problema ancora piu' a fondo: prima di
chiedersi se decadono o no, bisognerebbe osservarli! I gluoni, come i
quark, non sono mai stati rivelati "liberi", ossia non piu' interagenti
con le particelle dalle quali provengono; i quark formano stati legati
(mesoni e barioni) che vengono rivelati, i gluoni no. La loro esistenza e'
confermata dai vari conti di QCD che ne tengono conto e che risultano
fittare bene i risultati sperimentali, ma, anche se non si capisce bene
"perche'", i gluoni liberi "non esistono".
 Comunque, non sono sicuro al 100% si tutto quel che ho detto; magari
posta la tua domanda su it.scienza.fisica, e, se vuoi, anche la mia
risposta, cosi' vediamo cosa ne pensano gli altri.
Ciao
  Federico