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Titolo: ma cosa e' la materia?

 dai fisici, e viceversa.
Si', ma c'e' filosofia e filosofia...
-- 
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
Sez. Astronomia e Astrofisica

Resta il fatto che io non riesco a capire cosa c'è oltre alle leggi fisiche.
Come ho detto, sono piuttosto ignorante e possiedo una preparazione da
biennio. Ma se la massa è una forma di energia, l'energia è un qualcosa che
agisce sulla massa, io mi chiedo cosa esiste veramente. Se la massa è
energia, che cosa c'è? Tutto è fatto di un propagarsi di impulsi e basta? Da
quando mi faccio questa domanda la notte mi viene da rigirarmi a trottola.
Non posso accettare un mondo fatto di nulla.

Franz wrote:

Ciao, non riesco a capire i tuoi problemi.
L'energia e' una certa grandezza che era ed e' ancora definita
in vario modo (meccanica, elettromagnetica ecc..), ma che
soddisfa un unico principio di conservazione (e quindi le
varie forme di energia dovevano e devono essere convertite
numericamente una nell'altra con opportuni fattori di conversione
per  verificare il principio di conservazione).
Einstein ha capito che in realta' la massa stessa (per essere chiari
su questo tromentone che ricorre sul NG mi riferisco a quella che
nei vecchi libri  viene detta "massa a riposo") compartecipa a questa
legge di conservazione ed il fattore di conversione e' in questo caso
c^2.
Questo significa che la "massa e' energia" o meglio "tutto e' energia"?
Certo che no.
Io ho di fronte un mondo costruito da mattoni che
chiamiamo particelle elementari (e ora mi risferisco ai fermioni) con varie
caratteristiche (massa, spin, carica ecc...) che si aggregano per costruire
delle strutture relativamente stabili; queste strutture sono state la prima
cosa
a cui si e` dato il nome di "materia".
Ci sono poi delle "interazioni" tra queste particelle  che pero' a loro volta
possono essere descritte in termini di particelle (bosoni mediatori) che hanno
caratteristiche analoghe, ma che non danno luogo a strutture macroscopiche
stabili.
Non ci sono motivi veramente profondi per dire che anche questa non sia materia
anche perche' compartecipa alle stesse leggi di conservazione dell'altro genere
di
materia. Infatti, accanto alla legge di conservazione dell'energia ce ne sono
altre legate
ad altre proprieta' della materia (dei due tipi detti) che  possono essere
rivelate :
impulso, momento angolare, boost, cariche di diverso tipo....
Tutte queste caratteristiche insieme costituiscono le proprieta' della
"materia" e,
per ora, non sono riconducibili l'una all'altra, ed e' anche difficile
immaginare come
cio' potrebbe avvenire.  Per cui non hanno senso affermazioni come "tutto e'
energia"
o "tutto e' impulso" o "momento angolare" o "carica leptonica".
Quando dici l'energia e' una cosa che agisce sulla massa, stai dicendo cose
senza senso. Cosa vuoi dire? L`energia e` quella cosa che si conserva in certe
situazioni e che e` definita in vario modo come dicevo sopra, non e' una cosa
che "agisce sulla massa". In Fisica i concetti sono pochi e chiari, al
contrario
del linguaggio comune. Fraintendere il significato dei concetti fisici e'
pericolosissimo e puo` portare a domade  che per loro natura sono prive di
senso
perche' inserite in un contesto sbagliato. (Non dico che la domanda "che cosa
esiste
veramente?" sia priva di senso in assoluto, dico che la sua risposta in termini
di principio
di conservazione dell'energia sia priva di senso.)
Ci sono invece domande di carattere filosofico perfettamente inserite nel
contesto
della fisica moderna. Ma per arrivare a formularle bisogna avere *ben chiaro*
di che
cosa la fisica parli.  Un ottimo libro da questo punto di vista e' "Filosofia
della Fisica"
a cura di G. Boniolo, della Mondadori.  Ti consiglio vivamente di prenderlo in
considerazione  se sei interessato agli aspetti piu` filosofici delle teorie
fisiche.
Ciao, valter

 Non posso accettare un mondo fatto di nulla.
La risposta di Valter è molto esauriente, come sempre tra l'altro, ma forse
Valter si è dimenticato dei dubbi che gli venivano all'università durante i
corsi dei primi anni. Dubbi che supererai andando avanti. Il tuo problema e
che pensi all'energia come (almeno era il mio) come qualcosa di a se stante.
La immagini come qualcosa di evanescente che "agendo sulla massa" gli
fornisce ad esempio velocità. Leggi poi E=mc^2 e dici, diavolo! allora tutto
è evanecsnte!! Come è possibile. L'idea classica del corpo massivo su cui
agisce la forza fornendogli energia ti piace di piu' ed è giusto, nel senso
che, come ha detto Valter, i corpi massivi ci sono e come e sono le
particelle elementari. La E=mc^2 deve essere letta come nel senso che
l'energia "pesa". Quindi se prendi un sistema di corpi (le particelle) che
interagiscono per mezzo di una forza alla quale puoi associare un
potenziale, l'energia derivante da questa interaziuone contribuirà alla
massa del corpo tramite la E=mc^2.
In realtà le cose si complicano quando si considerano processi di
annichilazione e creazione di coppia, ma da questo punto di vista è
fondamentale la meccanica quantistica (o meglio la TQC) per farsene una
visione corretta, altrimenti si rischia di cadere in discorsi senza senso.

 impulso, momento angolare, boost, cariche di diverso tipo....
Scusami, cos'è il boost?
EMG

 è evanecsnte!! Come è possibile.....(cut)
Ciao, ti ringrazio del commento: effettivamente spesso ci si dimentica dei
problemi
una volta superati. In realta' io non ho mai avuto questo genere di problemi
riguardo
alla meccanica. Il  "mostro nero" per me e' sempre stata la termodinamica in
cui non
ho mai sviluppato alcuna intuizione, e ancora oggi prendo delle cantonate
enormi
se non  rimango con il naso attaccato saldamente ai principi e non controllo
tutti
i passaggi dei ragionamenti...
Ciao, Valter

Enrico Maria Giordano wrote:

Ciao,  il boost e' l'integrale primo associato all'invariaza sotto le
trasformazioni pure del gruppo di Lorentz. La conservazione
di tale integrale primo equivale ad un teorema che definisce
il "centro di massa relativistico di un sistema". C'e' anche un boost
nel gruppo di Galileo, ma produce semplicemente il teorema del
centro di massa classico.
Ciao, valter
(scusa ho fretta!)

 Si', ma c'e' filosofia e filosofia...
Non è che questa sia una critica molto costruttiva!
Comunque accetto ogni controbattuta, perchè in fondo sono un semplice
studente!
:-)
Andrea Coletta, Roma

 I
E' vero pero' allora non c'e' alcun modo di appurare l'esistenza di
qualcosa: all'inizio c'e' un atto di fede comunque. Le certezze metafisiche
che cerchi non le troverai certo nella fisica, che *presuppone* che la realta'
esterna esista. Hai letto "della Certezza" di Wittgenstein?
Se i tuoi interessi sono quelli che citi, credo che lo studio della fisica
non sia interessante o centrale per te. Pensaci bene, non hai varie vite
davanti, se ritieni che per te le verita' di tipo metafisco siano piu'
importanti
da comprendere forse dovresti studiare filosofia, altrimenti corri il rischio
di essere
alla fine solo un inconcludente mezzo fisico e un mezzo filosofo.
Ciao, Valter