Ciao, non mi conosci ma sono il fisico rompicazzo, episodio 1001: Innanzitutto complimenti per lo sforzo, apprezzo molto questo genere di spiegazioni. E la classica spiegazione del potenziale di Yukawa e' fatta in modo da tenere alto l'interesse quindi complimenti.... ... Pero' mi permetto di fare il referee perche' credo ci siano alcuni punti non chiari. Innanzitutto il messaggio principale del video e' fisicamente sbagliato: "I protoni si attraggono al di sotto di una certa distanza" non e' quello che succede. L'interazione protone-protone e' repulsiva a tutte le distanze. Non esiste il di-protone, e' in dubbio persino se esista come risonanza. Neppure in materia nucleare puramente protonica esistono stati risonanti, quindi neanche avvicinando a piacere N protoni si' attrarranno mai, figuriamoci due. Questo perche' alle distanze in cui l'interazione di Yukawa diventa piu' attrattiva della repulsione Coulombiana, ci si scontra contro effetti di altro ordine, ovvero sul famoso "hard core" di protoni e neutroni che, dato anche dal fatto che sono fermioni, non si compenetrano. Oggigiorno la teoria di Yukawa (che comunque e' stata fatta non per il potenziale fra protoni, ma per quello fra neutroni e protoni) non e' piu' considerata. I pioni non sono mediatori dell'interazione forte e le teorie di interazione nucleare devono tenere conto non tanto dello scambio fra pioni, ma di questo "hard core", che viene considerato fenomenologicamente partendo da esperimenti di scattering. A dir la verità una delle teorie piu' affascinanti e' la "Chiral Effective Field Theory", che fa rientrare i pioni in contesto di teorie efficaci ma non e' possibile considerare semplicemente uno scambio "Yukawa" ma bisogna procedere a una espansione "ordine per ordine". "non ho un numero che mi descrive l'energia di questa funzione d'onda" -> applicando l'operatore momento alla funzione d'onda non ottengo un numero, il gradiente di una funzione e' una funzione. Ovvero non sto misurando la quantità di moto che sara' data dal valore di aspettazione. "la costante di accoppiamento fra cariche elettriche e' molto piu' grande della costante di accoppiamento fra cariche gravitazionali ... questo e' il motivo per cui il campo gravitazionale e' molto piu' debole" -> per essere piu' precisi, le due costanti sono espresse in unita' di misura diverse, quindi non e' proprio sufficiente per affermare la debolezza del campo gravitazionale ma probabilmente funziona comunque per far passare il concetto. Se vorrai parlare di fisica nucleare o teoria dei campi, non esitare a farmi un fischio la prossima volta ^^
Domanda probabilmente molto stupida, come lo devo intendere il campo di fotoni? se vengono continuamente emessi dalla carica questa non perderà energia?
Comunque il video mi è piaciuto tantissimo. Magari se facessi altri video a metà tra la divulgazione e la pura fisica con i calcoli mi farebbe piacere. Ciao e continua così 💪💪💪
Un video di approfondimento sulla questione dei neutroni sarebbe molto interessante per me... Sto studiando per un esame introduttivo di ingegneria nucleare ma molte di queste cose non vengono fatte come si dovrebbe. Già questo video è stato utilissimo, grazie!
I nuclei sono stabili quando il numero dei neutroni n e dei protoni p è circa uguale e quindi sono la metà del numero atomico Z. Questo deriva dal fatto che la configurazione stabile per un sistema è quella meno energetica e quella con n~p~Z/2 lo è rispetto a p~Z per il principio di esclusione di Pauli: i p cercano di avere la minore energia possibile, ma l'esclusione gli impedisce di avere tutti lo stesso valore minimo, quindi via via ce ne saranno di più energetici. L'energia totale sarà la somma di tutte: parti dal meno energetico fino a che non hai sommato Z/2 protoni. Ora possono succedere 2 cose: o le altre Z/2 sono p e quindi con energie sempre più elevate o sono n, a cui ripeti il principio di esclusione RIPARTENDO DA 0 con le energie e tornando a salire. È quindi chiaro che l'energia con n~p~Z/2 sia minore e quindi il sistema sia favorito. In realtà abbiamo una leggera sovrabbondanza di neutroni perché i protoni con la repulsione danno un aumento all'energia, quindi è più stabile avere un po' più n
La questione del “campo di fotoni virtuali” mi ha sempre incuriosito ed affascinato. È qualcosa di solo teorico come costruzione o c’è qualche esperimento a riguardo. Faresti una chiacchierata specificatamente su questo? In un certo senso ti rigiro questa domanda che il giornalista fece a Feynman ru-vid.com/video/%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE-MO0r930Sn_8.html
Non si hanno dubbi che la particelle virtuali esistano, pur non potendole osservate direttamente, ma questo per un motivo di principio. L'effetto che hanno però è visibile: mediano le interazioni. 2 cariche elettriche comunicano fra loro scambiando fotoni virtuali. La differenza fra le particelle virtuali e quelle reali è che le prime possono esistere solo limitatamente nello spazio e nel tempo: dopo questi limiti devono necessariamente venire riassorbiti. Comunque è interessante il caso dei fotoni, perché a determinare il limite nello spazio e nel tempo in cui queste particelle possano esistere è l'inverso della massa: poiché per il fotone è nulla, i fotoni virtuali in realtà non sono limitati.
le faccio i miei complimenti per la padronanza che ha della disciplina e di come riesce a rendere abbastanza semplice un argomento così complesso come quello affrontato. Mi auguro che lei sia un docente
Il video è affascinante, devo dire che riesco, molto parzialmente, a seguire i concetti ma quando si va sulla matematica allora... io a suo ) tempo ho fatto lo scientifico e poi economia, ci vorrebbe forse un percorso per disabili matematici e qualche miracolo! Complimenti a Gabriele che è davvero bravissimo/paolo
Penso che tu ti stia rivolgendo ad un pubblico assai ristretto, rispetto alla platea generica, perchè non è assolutamente possibile seguire tutto questo senza importanti conoscenze di base. Non mi sembra divulgazione questa, almeno non per tutti. Direi per pochi. Comunque grazie, qualcuno ne beneficerà.
bravissimo, ma mi hai fatto sorgere un grosso dubbio (solo in parte risolto grazie a chatgpt) --> ho sempre saputo e creduto che le particelle mediatrici dell'interazione forte fossero i gluoni !?
Ciao Gabriele, sono iscritto al tuo canale youtube da un po’ ma solo negli ultimi giorni mi sono messo a guardare i video arretrati. Ti scrivo solo per farti i complimenti, il tuo canale e la tua capacità di “divulgazione approfondita” sono stati per me una meravigliosa scoperta. Detto da uno che con i fisici ci è cresciuto (Madre, Padre e fratello maggiore) e non facilmente impressionabile😁
I fotoni virtuali spiegano quindi sia l'attrazione di cariche di segno opposto che la repulsione di cariche dello stesso segno? C'è modo di capire questo fisicamente? O discende da sola matematica?
Credo che l'obiettivo sia assolutamente raggiunto, cioe' prendere quella strumentazione matematica e fisica indispensabile a capire ragionamenti fisici complessi che altrimenti sarebbero inavvicinabili se non per una stretta cerchia di addetti ai lavori.... mentre la gente la fisica vorrebbe capirla!
Non ricordo se ho mai visto una trattazione matematica del fenomeno dissipazione di energia elettromagnetica in energia termica. Può avere a che fare con il potenziale di cui si parla nel video? Direi che in questo caso non dovrebbe essere un potenziale, visto xhe dovrebbe costituire una dissipazione. Mi spiego meglio. Se si prende il modello atomico, completo di tutti gli elettroni specifici dell'atomo, da questo si ricava che, limitatamente agli elettroni, possono avvenire salti energetici dati dalle differenze tra livelli energetici. Ciò che si verifica però è che ci può essere un passaggio di energia dagli elettroni verso il nucleo, ad incrementare l'energia di tutto l'atomo. A questo dovrebbe corrispondere, nel sistema di riferimento solidale al nucleo, una forza diversa da quella elettromagnetica tra elettroni e protoni o tra i protoni stessi. So che non ha molto senso in relatività pensare ad un tale sistema di riferimento, perché é solo locale.
Anche se come approccio di prima maniera mi appare scorrevolmente conseguenziale .... ritengo molto utile la carrellata dei passaggi matematici - anche se in versione "addomesticata"- GRAZIE !!!!
Sei in assoluto il mio divulgatore preferito! (e credimi che ne seguo molti in diversi settori) Appena sarò un po' più libero dagli esami seguirò anche il tuo corso di meccanica quantistica.
Molto bravo, grazie infinite... non ho capito molto ma qualcosa sei riuscito a fare entrare nel mio piccolo encefalo, e ti assicuro che è un gran complimento...
DOMANDA: ma nel grafico di confronto tra il potenziale di Coulomb e quello di Yukava... dove è finito il segno meno? non dovrebbe essere al contrario quello di Coulomb?
Non ho ben capito il ruolo del termine di sorgente -g delta(x) che metti al secondo membro di K.G. hai ricavato da K.G da E² =m²c⁴+p² e sostituendo alle quantità i corrispettivi operatori... Detto altrimenti, perchè ci aspettiamo che il potenziale associato ad un interazione quantisticamente soddisfi K.G. con quel termine di sorgente al secondo membro? Comunqie ottimo lavoro!
"So che vi ho torturati abbastanza con concetti anche complicati" e il mio pensiero va a uno scambio di battute di Steven Universe: - Have you ever been in love with a human? - How would I know? - It's torture! ... - Is this torture? - The worst. - I'm so sorry... - Huh? No! Don't be Se è stata una tortura, non me ne sono accorto. Aspetto il resto con i neutroni, anche perché in casa oggi, proprio per il titolo di questo video, si parlava di atomi di fluoro che decadono in ossigeno con un protone che emette un positrone, diventa un neutrone e acquista massa "prendendola" dell'energia totale del nucleo
Sono considerazioni giuste finché si rimane nellafisica 'misurabile' dall'uomo con le tecnologie che ha a disposizione per dimostrare questi concetti. Poi c'è anche una fisica ancora più avanzata che, lavorando con l'AI di ultima generazione (di cui spesso non si hanno le nozioni sufficienti per capirne i risultati - semplifico), dimostra che i concetti di massa, potenziale, relatività sono legati ad ambiti relativi ad dove viviamo. Per esempio, e se la velocità della luce non fosse costante? Parlando della luce forse è possibile che quella che percepiamo è quella che viene rallentata o accelerata da eventi e situazioni legate alla conformazione della galassia, del sitema solare, dei campi magnetici e di altro intorno ai paneti. Ho preso ad esempio la luce perché è un esempio semplice, ma gli stessi discorsi andrebbero fatti anche per tutti gli elementi della fisica standard e quantistica. La Fisica, in un prossimo futuro potrebbe non usare più come strumento comunicativo la matematica tradizionale, ma tramite algoritmi non numerici calcolati da sistemi AI.
Io avrei una domanda che c'entra poco con quello che stai dicendo ma che è un po' che mi frulla nel cervello: Ho visto scritto che se facessimo in scala un modello di un atomo e il nucleo fosse delle dimensioni di una moneta di 2 centesimi l'orbita del primo elettrone avrebbe un diametro di 5 Km, o comunque una roba così. Ora mi chiedo perché la luce, fatta di fotoni rimbalza sugli oggetti, i fotoni che sono bei piccoli ne hanno di posto per attraversare l'atomo. In pratica tutte le cose dovrebbero essere trasparenti. Invece la luce rimbalza su si un oggetto. Perché?
quindi non è proprio esatta la definizione che cariche dello stesso segno si respingono;lo stesso succede agli elettroni? cioè se si avvicinano abbastanza 2 elettroni questi poi anziche respingersi ,si attraggono?
Avrei alcune domande: Partendo dall'eq di klein-gordon e andando a cercare altro campi che so già esistere dall'evidenza sperimentale, posso arrivare a teorizzare le altre particelle che compongono questi campi? Posso farlo per la forza di interazione debole? E se lo facessi con la gravità arriverei ad un risultato? Questa ipotetica particella non sarebbe in contrasto con la relatività generale?
ciao, in realtà hanno già fatto una cosa simile! Si può partire da una versione modificata dell'eq di K-G, che possa descrivere campi con qualsiasi spin intero, successivamente inserendo le informazioni sul gravitone (spin=2 e massa=0) si ottengono proprio le equazioni di campo di Einstein, ma le si ottiene in forma "linearizzata" cioè una forma più semplice. Quindi qualcosa si può fare, ma a un certo punto ci si scontra con il fatto che la forza gravitazionale così introdotta presenta dei problemi per ora irrisolti quando si cerca di descrivere fenomeni reali di interazione tra particelle.
@@RandomPhysics Quindi da un solo punto di vista matematico introducendo spin superiori a 2 o compresi tra 0 e 1 tipo 3/4 si potrebbero ottenere n particelle? Non so se abbia molto senso farlo però se non ricordo male la teoria delle corde ipotizzava tutta una serie di particelle strane, anche se in quel caso credo si tratti di una storia completamente diversa
Ma il fatto che l'equazione di klein gordon possa venire 0 e che quindi esista un campo non legato ad una sorgente è solo dovuto alla pura matematica o vi è una spiegazione fisica alla base ?
Da studente di ingegneria al primo anno che sta preparando analisi 2 penso di essere riuscito a seguire abbastanza bene il video. Davvero ben fatto, sicuramente non sará precisissimo ma permette a chi a qualche conoscenza di analisi e fisica di comprendere qualcosa di nuovo, quindi complimenti. Tuttavia avrei un dubbio: partendo dall'evidenza sperimentale che il nucleo sia stabile abbiamo dedotto l'esistenza di una particella x, ma allora mi chiedo se sarebbe possibile considerare altri tipi di particelle e ripetere lo stesso procedimento anche per le altre. In questo modo, considerando tutte le possibili interazioni dovute ai vari tipi di particelle e quindi di campi, si arriverebbe ad una soluzione piú rigorosa e precisa?
Bravo... scorrevole e speditamente disinvolto, a tal punto, da avermi lasciato la sensazione di aver colto l'essenza generale della varie interazioni ...
Non ne capisco moltissimo di fisica nucleare o quantistica ma porca miseria mi hai tenuto attaccato allo schermo per 33 minuti e mi hai fatto capire tutto quello che hai spiegato. Bravissimo! Sei un bravo oratore e spieghi le cose in modo semplice e chiaro. Continua così 👏🏽
Epica la maglia di Rick & Morty 🤪 Video interessantissimo! Grazie per l'impegno nello spiegare argomenti così complessi in modo comprensibile ai comuni mortali ✌
No, direi piuttosto che i fotoni sono i quanti del campo elettromagnetico. Le particelle dotate di carica sono invece soggette a quel campo (come le particelle dotate di massa sono soggette al campo gravitazionale).
Se i pioni sono il vettore del campo dell'interazione nucleare forte che agisce (non solo) tra cariche dello stesso segno, allora anche due elettroni, posti sufficientemente vicini, dovrebbero rimanere insieme e si potrebbero quindi creare dei "nuclei di elettroni". Questo però non si verifica. Quale è il motivo?
gli elettroni sono leptoni, cioè particelle che non sono soggette all'interazione forte. Il motivo, per dirla semplice, è che non sono composti da quark, che sono invece soggetti a quell'interazione.
Ciao, ottimo video, complimenti, molto chiaro e scorrevole. Ho un dubbio, so che lo hai posto come una cosa scontata, ma l'avevo totalmente ignorata o rimossa: l'interazione tra due particelle cariche regolata dalla legge di Coulomb è dovuta a dei fotoni generati da una carica? Hai già parlato di questo aspetto in qualche altro video? mi sapresti dire dove posso esplorare, sempre in modo non eccessivamente complesso, la teoria quantistica dei campi?
Wow, veramente affascinante! Però avrei una domanda se posso: tu dici più volte che il fotone non ha massa, ma secondo la relatività il moto incide sulla massa, quindi dei fotoni in moto posseggono massa oppure no?
Dico "fotoni in moto" perché sono venuto a conoscenza che i fotoni possono essere rallentati ed addirittura fermati in determinate condizioni, una di queste è una temperatura prossima allo 0 assoluto (spero di non essermi documentato su fonti poco attendibili)
ciao, no, la massa dei fotoni è sempre zero. Ciò che possiedono è un'energia e una quantità di moto, che vengono però definite in modo diverso rispetto a come se ne parla in meccanica classica.
@@RandomPhysics grazie, effettivamente la quantità di moto incide sull'energia, poi che l'energia e la materia siano molto legate tra loro è un altro discorso.. Grazie ancora, i tuoi video sono interessantissimi e fanno pensare molto
La massa del fotone viene considerata zero o tendente a zero? Un fotone dovrebbe avere energia in base alla sua frequenza per E=hf però come si giustifica in E=mc^2 se m fosse esattamente zero? Magari sono io che faccio confusione e sto sbagliando qualcosa
la massa del fotone è proprio zero, la formula E=mc^2 non è applicabile perché essa vale solo per particelle ferme. Per il fotone vale E=pc, con p={hf}/c.
Sinceramente questa teoria sui fotoni virtuali non l'ho mai digerita. Mi chiedo se è un mio limite o è di per sé un concetto di per sé non perfettamente risolto.
Il 4pi greco dell'equazione del potenziale di coulomb dovrebbe derivare dall'angolo solido nella legge del campo elettrico di gauss. Almeno noi in fisica classica lo abbiamo ottenuto da lì.
ciao, la caratteristica del gruppo dei leptoni (di cui l'elettrone fa parte, ma anche i muoni, i neutrini, ecc.) è proprio che essi non sono soggetti alla forza nucleare forte. Detto in modo semplice, il motivo è che non sono costituiti da quark, a differenza delle particelle (gli adroni) che invece sono soggette a tale interazione.
ciao, il gluone fa da mediatore della forza nucleare forte tra quark per formare i singoli adroni (come protoni e neutroni), tuttavia la cosiddetta forza residua che rimane, che tiene legati gli adroni stessi, è mediata dal pione. Poi in realtà, negli anni successivi, si è scoperto che si può spiegare appunto anche la forza tra diversi adroni mediante un'interazione interamente dovuta solo a quark e a gluoni, ma si tratta solo di un modo diverso di vedere le cose e l'esistenza del pione rimane.
Ti inoltro la risposta che ho dato ad una domanda simile. I nuclei sono stabili quando il numero dei neutroni n e dei protoni p è circa uguale e quindi sono la metà del numero atomico Z. Questo deriva dal fatto che la configurazione stabile per un sistema è quella meno energetica e quella con n~p~Z/2 lo è rispetto a p~Z per il principio di esclusione di Pauli: i p cercano di avere la minore energia possibile, ma l'esclusione gli impedisce di avere tutti lo stesso valore minimo, quindi via via ce ne saranno di più energetici. L'energia totale sarà la somma di tutte: parti dal meno energetico fino a che non hai sommato Z/2 protoni. Ora possono succedere 2 cose: o le altre Z/2 sono p e quindi con energie sempre più elevate o sono n, a cui ripeti il principio di esclusione RIPARTENDO DA 0 con le energie e tornando a salire. È quindi chiaro che l'energia con n~p~Z/2 sia minore e quindi il sistema sia favorito. In realtà abbiamo una leggera sovrabbondanza di neutroni perché i protoni con la repulsione danno un aumento all'energia, quindi è più stabile avere un po' più n
la probabilità entra in gioco quando cerchiamo di effettuare delle misure sul sistema, quindi (in riferimento al video) quando applichiamo gli operatori e cerchiamo di ottenere ad esempio delle energie.
