CHE SIA LA LUCE? .. (Mathematics)

“Possiamo perdonare un bambino quando ha paura del buio. La vera tragedia della vita è quando un uomo ha paura della luce”.
Platone (filosofo greco)

  • SUL CROLLO DELL’ARCHETIPO: CHE LA LUCE -> sia la max velocità
  • SULLA INDAGINE della natura della Luce fuori da U1 (il nostro universo)

Nel mio ultimo articolo sugli enti che viaggiassero più veloci della luce intitolato ..

Tachyon .. chi era costui? (Mathematics)

link: https://6viola.wordpress.com/2016/04/29/tachyon-chi-era-costui-mathematics/

.. ho già trattato la questione se sia possibile che un ente possa superare la velocità della luce.

Da quello studio se ne ricava che purché si vada in uno spazio dei numeri immaginari .. -allora- la soluzione (come equivalente energetico), in riferimento alla energia associata a una massa (e=mc^2), è nello spazio dei numeri reali! .. cioé esistono i Tachioni, ossia quelle “particelle” che viaggiano alla velocità v > c (ad una velocità superiore alla luce, sia c), purché si introducano alcune condizioni al contorno che prevedono, di fatto, un salto dimensionale (causato dalla introduzione dei numeri immaginari: ma ripeto la soluzione è nei numeri reali, quindi esiste, con tali convenzioni).

Ciò ci è anche confermato dalla misura del telescopio Hubble, che (con formula di Hubble) fornisce per la galassia z8(°) una velocità di deriva (rispetto a noi che leggiamo il redshift) pari a

v (di z8) = 2*c

(dove la formula di Hubble è H0*D=v, e con H0 circa 67, inserendo la D=distanza in milioni di parsec, la formula restituisce la velocità della Galassia z8 in km/sec)
(°)
more info-1:
https://6viola.wordpress.com/2016/03/15/ecco-dove-era-la-materia-oscura-dark-matter-studio/

more info-2:
https://6viola.wordpress.com/2016/04/26/hubbletufano-universes-theory-mathematics/

Supponendo che sia “crollato” uno degli ARCHETIPI che, dalla presentazione della teoria della relatività di Einstein, teorizza che la velocità della luce non sia superabile .. vediamone alcune conseguenze (che non ho ancora esplicitato nei miei articoli precedenti)..

2 DOMANDE A & B (un po’ strutturate, ma nel resto della trattazione .. semplificheremo):

A) il fotone, che viaggi alla velocità v=c, ha una “forma visibile a chi viaggiasse alla velocità della luce”(?).
(La QUESTIONE -dunque- (se esaminata su un piano più generale) de “il paradosso che la luce abbia la stessa velocità rispetto a tutti i sistemi inerziali”) (*)(°°).
(*)
(nota: fotone in “forma visibile”, nella teoria della misura, dunque, se inferito almeno da un altro fotone, o sub fotone (frazione di fotone), nell’ipotesi che un fotone che “urta” un altro fotone riesca a eseguire una misura -> “perturbando” il campo energetico e portando alla evidenza di potersi memorizzare tale info).
(°°)
(°°se solo la luce potesse viaggiare alla velocità della luce“, ne seguirebbe che “nessuno può osservare, rispetto a sé che osserva, un fotone con uguale velocità della propria (e quindi il fotone come se fosse fermo davanti a sé)!” Ma noi siamo dell’avviso che vi sono due modi di raggiungere la velocità della luce:
1) modus: nella “trasformazione da (t0)forma massiva a (t1)forma energia=fotone”.
2) modus: nella modalità “S1=massa che rimane massiva (oltre v > c)”
(‘ misurabile solo in U2 come massiva, e -con v > c- grazie a forze not_Ui, e visibile da U1 solo perché emittente fotoni in U2.‘).
Ciò creerebbe la situazione che S1 (ad esempio una stella) non solo può raggiungere v=c, ma anche superare la velocità della luce. Proprio per la tipologia della Galassie come la z8, visibile fino a v=2c, da U1, che esamineremo nel seguito. E visibile (da U1), S1, grazie alla luce emessa che però ci raggiunge alla velocità della luce che non muta la sua velocità a causa della sorgente, ma muta la lunghezza d’onda -la luce emessa- in modo associato alla velocità della sorgente, S1, e non manda persa -questa conformazione (Pollicino Effect)- la info che sembrava persa (grazie al redshift e alla formula di Hubble) °°).

B) Perché se il fotone “NON HA UNA MASSA” risente della forza gravitazionale? (La QUESTIONE -dunque- dei “BLACK HOLES”, le stelle quasi nere, e della velocità di fuga dalla gravità per chi (come tipologia di enti) non avesse una massa).

 

 

§1.
RISPOSTA ad A:

NO, la luce non sarebbe visibile da un osservatore adiacente alla stessa velocità della luce:

  • sia che l’osservatore fosse su un binario parallelo, come due treni che viaggino alla stessa velocità e paralleli, poiché risulterebbe il fotone ->”trasparente” .. come fosse fatto di un “fluido trasparente” essendo *energia* che perturba un campo (in modo lieve).
  • sia che l’osservatore fosse di fronte al “fotone”, poiché avendo la stessa velocità (osservato/osservatore) -allora- l’osservatore .. “non sarebbe colpito dal fotone”(!), e vedrebbe, come osservatore, solo gli oggetti massivi dietro il fotone stesso: come ad esempio la stella che lo ha “lanciato”, e vedrà (l’osservatore), il fotone, solo se la velocità del fotone sarà maggiore della propria (e nella stessa direzione), tale che si riduca -quindi- la distanza in avvicinamento, e tanto che l’occhio che guarda possa essere raggiunto dalla “pallina di luce” che creerà lo stimolo sulla retina che poi sarà portato dal nervo ottico al cervello per la interpretazione del segnale.

Però, si potrebbe aggiungere alla domanda A:

DOMANDA A’:

Come è possibile che la luce “avendo sempre la stessa velocità rispetto a chi la misura” possa poi essere ferma di fronte all’occhio che la guarda?

RISPOSTA ad A’:

La deformazione misuristica, di rilevare il segnale luminoso, come se fosse indipendente ad esempio dalla velocità additiva o sottrattiva della sorgente che lo emette pertiene al fatto che la luce, dopo essere stata emessa, ha una sua velocità di percorrenza indipendente dalla sorgente che la ha emessa: è come se un marinaio cadesse da una nave, e dopo essere finito in mare, la sua “velocità di nuotata” non dipenda più dalla velocità della nave, ma solo dalla sua “bracciata” e dal mezzo in cui è immerso (per il marinaio l’acqua e, per la luce, il particolare Ui, Universo i-esimo, tra quelli di un sistema che si espande seguendo una dinamica in cui lo status di un “corpus fotonico” è di andare a velocità costante, sia in dipendenza dal suo moto e anche dal contesto [contesto=le forze applicate: che secondo Mach, e anche per me, non sono solo localiste, ma anche cosmologiche](*)
(*)
Ciò, il fatto che il fotone abbia una velocità indipendente dalla sorgente, crea <<la INVARIANZA nel percorre gli spazi rispetto alla velocità ipoteticamente addititiva/sottrattiva delle sorgenti>> che da la illusione che -il fotone- sia indipendente da tutti i sistemi inerziali!

In realtà è indipendente, il moto del fotone, non a tutti i sistemi inerziali, ma alle misure che considerino dirimente il moto delle sorgenti che hanno emesso i fotoni. Infatti è vero che il moto delle sorgenti non alterna la velocità della luce! .. ma non è vero che la luce non percorra degli spazi (andando alla velocità c) .. e quindi se un osservatore, O1, è a metà del percorso della luce in un anno (quindi a 6 mesi) riceverà la luce in metà del tempo di un altro osservatore, O2, che fosse collocato alla distanza di  “1 anno luce” di distanza. cvd.

Quanto abbiamo appena spiegato, inoltre, spiega come mai esiste un effetto doppler relativistico!

Infatti l’effetto doppler relativistico non si riferisce alla alterazione della velocità della luce, che è sempre la stessa a prescindere dal moto della sorgente!

Ma si riferisce alla deformazione della velocità della sorgente che emettesse luce, misurata però in modo indiretto tramite “z” (redshift)(*), se la sorgente varia la sua velocità v < c in espansione o compressione rispetto a chi riceve i fotoni emessi da quella sorgente.

(*)
Creandosi il paradosso di Hubble (o meglio il già denominato nella mia trattazione”Pollicino Effect)(°): che non è mostrato dall’effetto doppler relativistico nella sua completezza, ma solo parzialmente, essendo v < c il contesto.
Infatti una sorgente prossima alla velocità della luce è circa alla velocità della luce, anche a 0.998 c. E nonostante che sia -la sorgente- quasi prossima alla velocità della luce, non riesce a imprimere un aumento/diminuzione al moto della luce, ma riesce a calcolarsi -con le formule dell’effetto doppler relativistico- come il segnale luminoso ci dia informazioni (grazie alla deformazione del redshift z), sulla velocità della sorgente, sia v, nella alterazione della lambda dell’onda luminosa, che ci perviene .. che tiene traccia, e info, di chi la ha emessa mostrando ciò nella deformazione della lambda verso il “rosso”).
E’ mostrato il paradosso di Hubble, invece, (in modo completo) -quindi- dalla situazione descritta da Hubble anche quando v > c, essendo H0*D=v, laddove v di allontanamento della galassie (quindi delle sorgenti) può addirittura superare la velocità della luce! (come nel caso di della galassia z8).(#)
(#)
https://6viola.wordpress.com/2016/03/15/ecco-dove-era-la-materia-oscura-dark-matter-studio/
Del resto è cosa nota, tra i cosmologi, che la velocità della luce sia stata superata nelle prime frazioni di secondo dalla espansione dell’universo, nella teoria del Big Bang. Nella scienza -che ciò sia addebitabile alla espansione dello spazio, o ad altro- non cambia che la scienza misura il “per come” e non “il perché” .. e quindi da un punto di vista fenomenologico ciò sia possibile (il superamento della velocità della luce) (@).
Da un punto di vista eziodinamico, ossia della condizioni di quando/perché ciò si verifica, rinvio al mio studio dei punti di applicazione di una forza, negli spazi not_Ui(*)
(@)
https://en.wikipedia.org/wiki/Lambda-CDM_model
(*)
Anzitutto dalle tesi di fondazione:
https://6viola.wordpress.com/2016/03/09/teoria-universi-adiacenti-ua-0/
Quindi agli altri articoli ed in particolare (in ordine cronologico di costruzione del modello):
1) unificazione della forze fondamentali:
https://6viola.wordpress.com/2016/03/25/unificazione-delle-forze-fondamentali/
2) necessità di Mach e di Archimede in forma generalizzata:
https://6viola.wordpress.com/2016/04/05/necessita-di-mach-e-archimede-su-h/
3) relativistic dynamics: che mostra i processi di smaterializzazione della materia
https://6viola.wordpress.com/2016/04/15/relativistic-dynamics-space-not_ui/
4) Hubble/Tufano universes theory: per un quadro nella Bolla B0.
https://6viola.wordpress.com/2016/04/26/hubbletufano-universes-theory-mathematics/

(link al “Pollicino Effect”)(°)
(si veda la seconda parte del link seguente)
https://6viola.wordpress.com/2016/04/26/hubbletufano-universes-theory-mathematics/

§2.0
RISPOSTA a B:

(ripeto la domanda per comodità del lettore):

DOMANDA B:

<<Perché se il fotone “NON HA UNA MASSA” risente della forza gravitazionale? (La QUESTIONE dei BLACK HOLES, le stelle “quasi nere”(*) e della velocità di fuga, vf, dalla gravità per chi non avesse una massa)
(*)
“quasi nere” o dark stars, poichè da più parti si è arrivati alla conclusione che vi è un periodico fenomeno di evaporazione da una stella che tende a divenire nera. Per alcuni la evaporazione (di energia) è determinata da oscillazioni quantistiche causate dalla indeterminazione di Heisenberg (scuola di Copenaghen). Per altri (tra cui io), la fenomenogenesi è causata dai riposizionamenti del punto di bilanciamento tra forza gravitazionale della massa in incremento, sia M+m in t0, e la necessità di trattenere una energia in incremento quando la massa totale subisca un decremento, sia M in t1 > t0, a causa della massa scomparsa “m” che si sia trasformata in energia, (secondo e=mc^2), e quindi della diminuzione della forza gravitazionale associata alla macro massa da M+m -> M.

Il primo punto delicato da toccare è ..

Perché? .. se la forza di gravità agisce tra due masse, siano m1 ed m2, con la espressione:

F = (G m1*m2)/r^2

tale forza dovrebbe trattenere i fotoni che sono privi di massa?

RISPOSTA:

Dunque, NON è vero che un fotone non ha -nella sua storia- una massa.

La sua massa compare nella espressione:

e = m0*c^2

Dove m0 _era_ la massa del fotone, prima che (ad esempio nei fenomeni di fusione su una stella) tale massa m0 scomparisse in favore della equivalente energetico.

C’è però chi indica la “m0” anche _dopo_ che si sia trasformata in energia, con il termine:

“massa equivalente” m0 = e/c^2, oppure semplicemente “e”, (in genere misurata in elettronVolt, sottointendendo che è a meno di un valore costante dato da c^2).

Noi faremo l’ipotesi che -sebbene il fotone si presenti come una energia- e quindi privo di massa, la energia si comporti ugualmente come una “pseudoMassa”, a volte con caratteristiche di onda, e a volte con caratteristiche corpuscolari, come se fosse una massa massiva, a secondo del contesto (o condizioni di Cauchy).

Evolveremo il concetto di “forma”:

prima massiva -> poi energia

versus il concetto di “substanziam(substantiam: si legge con la z)”(*):
(*)
http://www.etimo.it/?term=sostanza

prima sembrava massiva -> poi sembrava energia, ma era lo stesso ente -il fotone- sotto due forme diverse!

E saremo ancora più audaci:

in

F = (G m1*m2)/r^2

m1 = M, ossia m1 sia la Massa della dark star
m2 = m0, ossia m0 sia la “massa equivalente” del fotone!

Stiamo dicendo, che varrebbero -nella formula della gravitazione- non solo le masse massive, ma anche le masse equivalenti(!), dedotte dalla energia associata.

E’ -se fosse vero- una rivoluzione Copernicana.

Il fotone non sarebbe “trattenuto”(gravitazionalmente) dalla ipotesi di Einstein di deformazione dello spazio, ma dalla massa reale del fotone, sebbene nella sua forma energetica, perciò scrivibile con il peso che aveva prima della trasformazione! .. e dalla formula classica di F si potrebbe calcolare la Forza che agisce su m0!

Calcoleremo, nel seguito (secondo il metodo introdotto da De Broglie):

  1. La “massa equivalente” di un fotone, di una data lunghezza d’onda, per calcolare F. Si noti che la forma elettromagnetica, non mutando m0, non è completamente individuata dalle variazioni di massa fotonica equivalente, ma anche dalle condizioni di Cauchy: che attribuiscono alla “sia la luce” come risultato di una scomparsa di massa .. una modalità tipicizzata in modo esclusivo nella invarianza dal moto delle sorgenti, poiché le conCause della formazione energetica sono anche cosmologiche. Quindi la “lunghezza d’onda” di una strutturazione fotonica, come collezione di fotoni, non può dipendere solo da cause localiste a loro volta relazionate alle masse fotoniche, ma BENSI’, principalmente dal contesto delle condizioni al contorno cosmologico. Se io lancio acqua su un piano di vetro .. non è forse vero che l’acqua “si distende” sul piano in modo diverso al caso che il piano fosse di carta assorbente? .. quindi “come si distende” una onda di luce descritta da una lambda all’interno di una descrizione come onda elettromagnetica, dipende ANCHE dal contesto. La lambda, come abbiamo visto, con la z, ci darà info sulle caratteristiche di velocità della sorgente che la ha emessa! .. e non solo la compressione tra la massa equivalente di un fotone e quello adiacente secondo la F di Newton! .. perché l’estrinsecarsi di una forza .. è da esaminarsi rispetto ad un  punto di applicazione e quindi ad un contesto! .. e NON può essere considerato un concetto assoluto! .. Quindi -tutto ciò- mostra la parzialità della teoria che Einstein aveva voluto chiamare della relatività _GENERALE_ .. ma NON era abbastanza “generale”, sebbene fosse abbastanza “RELATIVA” .. e quindi relativa alla ipotesi di un universo in cui si pensava la velocità della luce raggiungibile solo dalla luce stessa, e da nessun altro ente. Ne seguiva, secondo Einstein, una teoria che le derive tra gli enti cosmologici fossero al più inerziali a velocità v < c. Le osservazioni sperimentali fanno crollare le ipotesi di Einstein in parte recuperabili solo finché v < c. Da cui la cosmologia si muove in modo antiTetico agli esperimenti LHC che ancora pensano che v < c perché non utilizzano forze “not_Ui”, e quindi secondo il 3° principio della dinamica: che -in modo lapalissiano- indica che un corpo è nel suo stato di quiete se viaggiando a velocità costante vi permane non sottoposto a forze esterne e quindi “se entrasse a v0 < c in contatto con forze in grado di coprire l’epsilon piccolo a piacere tra  v0 e c .. dovrebbe mutare di velocità e superare c” (per il principio di azione e reazione). Che tale modalità non sia di tipo saturato, come applicando le forze da U1, il nostro universo, è anche implicato che il punto di applicazione per trascendere U1 non può essere su U1. Serve un interim, in cui la forza sia ancora applicata mentre si trascende U1. E l’interim può essere dato solo dal principio di “azione e reazione” quando la forza applicata non sia su U1, ma sull’ente stesso che sta uscendo da U1: come nel principio di un motore a reazione.
  2. Nella ipotesi che tra un fotone, f0, ed un fotone adiacente, f0′, vi sia una forza di coesione, CALCOLEREMO -inoltre- la forza F che determini la distanza lambda che intercorre tra un fotone e quello adiacente, quando il fotone non si presenta da solo, ma con un treno di fotoni, e quindi nella sua forma elettromagnetica di onda che ha una distanza -appunto- lambda, tra una oscillazione di campo e il periodo di ripetizione dell’onda: inducendo il concetto che non solo le masse si attraggono -> ma anche “le energie si dislocano” entrando in equilibrio di tipo attrattivo se della tipologia fotonica(°).
    (°)
    (diverso sarebbe per la dark energy che consideriamo di tipo repulsivo, e originata da interazione di materia ed antimateria, con la fenomeno genesi della antigravità, ma solo in presenza di masse non conformate frazionate, quindi sub atomiche, ma complete, su scala almeno atomica o superiore, fino al livello di scala di galassie. Quindi di interazione tra galassie di materia & galassie di antimateria).

Ciò oltre che il problema della velocità di fuga pertinente solo tra due masse massive, risolverà anche la ipotesi che una delle due masse non sia massiva ma “massa equivalente”.

Inoltre, risolverà, anche lo storico problema del comportamento duale delle particelle sub atomiche che a volte si presentano con caratteristiche come se fossero di natura corpuscolare e a volte come se fossero una onda elettromagnetica.

E lo risolverà perché l’ente è entrambe le cose, e cioé sia onda e sia particella.

In particolare, né esattamente un onda e né esattamente una particella!

TEORIA SemiQuantica della MATERIA/ENERGIA:

Secondo questa teoria, il fotone, nel nostro caso, si presenta come un ex corpuscolo massivo convertito nel suo equivalente energetico. In questa trasformazione -l’ente fotone- quando sia in forma energetica acquista una fluidità di occupazione dello spazio -> che però non è completamente dispersiva, ma coordinata.

Il coordinamento, avviene -come è noto- nell’organizzarsi “ciascun fotone con altri fotoni” senza le rigide leggi della quantistica on/off, ma con una gradualità tra lo stato di presenza denso, e lo stato di quasi assenza meno denso, nell’intervallo tra un fotone e quello adiacente.

Che la situazione sia “sfumata” è acclarato dal fatto che la luce non ha sempre la stessa “lunghezza d’onda!” .. ma può mutare la sua compressione o espansione di lambda, presentandosi in modo molto vario al variare delle frequenza di periodo dell’onda che ne descrive circa il comportamento come se potesse dirsi descrivibile in modo esatto nel modello infinitesimale di Maxwell.

Ma, tuttavia, sebbene il modello di Maxwell, ossia elettromagnetico, sia il modello più usato per descrive la luce, anche esso è una approssimazione: perché il reale è circa quantico.

Con “circa quantico”, intendiamo che la tendenza degli enti è di presentarsi come occupanti uno spazio spesso molto limitato: si pensi alla limitatezza della dimensione di un elettrone e di un protone in un atomo di idrogeno (H) e la maggior parte dello spazio è vuoto (tra il protone e l’elettrone), e solo un piccolo “quantum” è occupato dall’elettrone o dal protone.

Se però si andasse -con un “effetto ZOOM”- a espandere l’esame della “frontiera” di un qualunque ente pensato “circa quantico”, si vedrebbe che la frontiera non è netta, (quindi ciò vale anche tra un fotone ed il fotone adiacente) ma esiste una “sfumatura” composta -a sua volta- da un modello -in prima approssimazione- linearizzabile in modo graduale.

Se si andasse ad indagare questo “effetto nebbia”, descrivibile quasi in modo lineare, da un max di frontiera fino ad un minimo tra gli enti e poi di nuovo verso un max di frontiera con l’ente adiacente .. si vedrebbe che tale “nebbia circa linearizzata” è costituita non da incrementi infinitesimali, ma a loro volta ancora quantizzabili (e quindi una collezione di enti circa sub quantici), come le goccioline di una nebbia, che tra un banco di nebbia e il successivo può vedere diminuire -la nebbia- di densità (tramite la modulazione della collezione di enti che forma la “sfumatura”).

Questa ripetizione -oscillante- tra modelli (1)circa quantici e (2)circa lineari .. i primi per tenere conto degli enti come fatti separati, i secondi sull’indagine della frontiera del singolo ente trovando una congerie di sub elementi .. vale in modo appunto ripetitivo al variare dell'<<effetto di scala>> che abbiamo chiamato “effetto zoom” .. e vale -alla LOGICA-come è facile rendersi conto .. di chi abbia studiato la utopia della ricerca del mattone fondamentale della materia/energia dagli atomisti greci, che chiamavano “atomo” .. il mattone fondamentale nel significato di “indivisibile”.

Sarebbe infatti bello scoprire il “modello definitivo” che descriva il reale!

Ma “il prendere a martellate la materia” nei millenni, ci ha sempre detto che man mano che disponiamo di maggiore energia per studiarne la struttura, troviamo particelle sempre minori e sembrerebbe che non vi sia uno stadio ultimo nell’infinitamente piccolo, e -noi pensiamo- anche nell’infinitamente grande, se non per il nostro rinunciare alla tecnica della extrapolazione.

Quindi questo è l’apparato FILOSOFICO che ci ha condotti a introdurre una interpretazione della forza di Newton generalizzata, e che ci consente, se la interpretazione fosse esatta di risolvere anche il perché del comportamento apparentemente duale della materia/energia.

Ciò ci da una key of solution (una chiave di interpretazione)

  • sia delle stelle che aumentano massa fino a farsi -con la tendenza- a cedere meno luce
  • sia il perché può esistere una forza attrattiva tra materia con altra materia, o materia equivalente (nel senso di energia di tipo fotonico), e persino estende il discorso tra antimateria e antimateria, e antimateria equivalente, introducendoci al concetto di dark energy e anti gravità, nella nostra ipotesi che vi siano galassie di antimateria, e la cosiddetta “dark energy” .. come (in realtà) -> “antigravità” .. che si manifesterebbe tra materia e antimateria con un effetto espansione e accelerazione del cosmos(°), che contribuisce, ma non in modo esclusivo, al “flusso di Hubble” nella teoria degli universi Bolla, come ho già trattato nell’articolo di cui ora metto il link:
    https://6viola.wordpress.com/2016/04/26/hubbletufano-universes-theory-mathematics/

(°) La nostra TASSONOMIA COMPLETA:
F (tra Materia & Materia) -> genera forza di attrazione(*)
F (tra AntiMateria & Antimateria) -> genera forza di  attrazione
F (mix = tra AntiMateria & Materia) -> genera antigravità (repulsione)
(*)
(livello di scala oltre le strutture atomiche)
(se il livello di scala fosse inferiore si ha la liberazione di energia, detta anninchilazione).

Segue la matematica che dimostrerà:

INDICE:

  • (2.1) Come si calcola la “massa equivalente di un fotone”
  • (2.2) Come si calcola la velocità di fuga di una massa “m” da una “M”

§2.1

Come si calcola la “massa equivalente di un fotone”

Lo studio secondo il metodo De Broglie:
dal link:
https://6viola.wordpress.com/2015/09/12/particelle-virtuali-e-altri-stati-limite-studio/

Sia la energia
(1) e=h*f

Sia la relazione massa ed energia di De Broglie
(2) e=m*v^2

Sia la relazione tra lunghezza di onda (lambda) e la frequenza (f)
(3) lambda=v/f

sostituendo la (2) nella (1) ottengo:
(4) m*v^2=h*f

esplicito 1/f nella precedente, ossia la (4)

(5) h/(m*v^2)=1/f

sostituisco f=v/lambda, dalla (3), nella precedente, ossia la (5)
o meglio 1/f=lambda/v, dalla (3), nella (5) e ottengo la (6)

(6) h/(m*v^2)=lambda/v
esplicito lambda e ottengo la (7), (avendo semplificato anche la v)

(7) h/(m*v)=lambda

che è la formula usata (senza essere stata dimostrata) nell’esercizio già linkato:
http://www.chimica-online.it/download/ipotesi-di-de-broglie.htm

ma noi l’abbiamo dimostrata.


Se ora applicassi lo stesso schema di calcolo della massa dell’elettrone al fotone cosa otterrei?
(1) e=h*f
(2) e=m*c^2
(3) lambda=c/f
(4) m*c^2=hf
(5) h/(m*c^2)=1/f
(6) h/(m*c^2)=lambda/c
(7) h/(m*c)=lambda
(8) m*c=h/lambda
(9) m=h/(lambda*c)

Sia
h= 6,63*10^(-34) [J*s)
lambda=650 n*m= 650 *10^(-9) m
c= 3*10^(8) m/s

dalla (9)
m=h/(lambda*c)=

sostituendo i valori:
m0=6,63*10^(-34)/[(650*3)*10^(-9)*10^(8)]
m0=0,33*10^(-35) kg nel caso del fotone(°)
(°)
si noti che la “massa equivalente”, m0, varierebbe se utilizzassimo un diverso valore di lambda!
In particolare la luce assume valori nel range seguente:
https://it.wikipedia.org/wiki/Spettro_elettromagnetico
e cioé nel range di lambda
dal visibile -> ai raggi gamma:

da 700 nm = 700 *10^(-9) m

inferiore 1 pm = 1*10^(-12) m (#)
(#)
nota sulle questioni di range:
http://scienzapertutti.lnf.infn.it/index.php?option=com_content&view=article&id=1183:0214-esiste-una-massima-e-una-minima-frequenza-elettromagnetica-e-gravitazionale&catid=142&Itemid=347

cito: <<max energia fotoni = qualche TeV>>
1 TeV = 1*10^(12) elettron Volt= 1*10^(12) * 1.6*10^(-19) [Joule] =1.6*10^(-7) [Joule]

ma

e=mc^2 -> m=e/c^2 = {1.6*10(-7)}/{[3*10^(8)]^2} kg = 0.5*10^(-23) kg
corrispondenti circa (secondo la fonte citata sopra a circa f=10^(27) Hz.

Poiché esiste la relazione tra frequenza e la lunghezza d’onda seguente:

lambda = v/f = c/f nel caso della luce ..

Allora lambda = lambdaMIN = (3*10^8)/(10^27) = 3*10^(8-27) m = 3*10^(-19) m

lambdaMIN = 3*10^(-19) m << 1*10^(-12) m dello spettro secondo wikipedia.

Da cui all’aumentare della frequenza, ci aspetteremo una diminuzione di lambda.
Ma ciò indica, se lambda diminuisce(@),  anche una aumento della “massa equivalente” che si considera “più energetica”.
(@)
(la “diminuzione di lambda” = “compattazione dell’onda” per maggiore forza tra un fotone e quello adiacente, come se valesse ancora F=G*m1*m1/r^2, r=lambda, anche per le masse equivalenti)

In merito alla curiosità di valutare la radiazione cosmica di fondo si trova che essa è

f(cosmos) = 160.2 GHz = 160.2 * 10^(9)(∞)
(∞)
https://it.wikipedia.org/wiki/Radiazione_cosmica_di_fondo

la associata lunghezza d’onda è

lambda(cosmos) = c/f(cosmos) = [3*10^(8)]/[160*10^(9)] = 0.01875 *10^(-1) m = 1.87 mm = 1.9 *10^(-3) m = circa 2*10^(-3) m

dalla (9)
m=h/(lambda*c)=

m0’=[6,63*10^(-34)]/[(2)*10^(-3)*(3)*10^(8)]
m0’=[6,63*10^(-34)]/[6*10^(5)]
m0’=1,1*10^(-39) kg nel caso del fotone (associato alla radiazione di fondo)

quindi poco energetico e poco massivo (di massa equivalente) essendo la lambda molto “larga” .. rispetto ai raggi gamma .. cioé ai fotoni energetici espulsi da una stella ..

sostituendo invece i valori per l’elettrone come al link seguente:
http://www.chimica-online.it/download/ipotesi-di-de-broglie.htm
si trova la massa dell’elettrone seguente:

m1=9,1*10^(-31) Kg nel caso dell’elettrone

Anche confermata qui di seguito:

https://it.wikipedia.org/wiki/Elettrone
e come si otterrebbe anche dalle formule precedenti

perché -allora- si dece che l’elettrone ha una massa e il fotone non ha una massa?
è vero?
è falso?
dite la vostra ..

vi anticipo la mia idea:
già Einstein ammette che
e=mc^2
ossia nel caso della fusione di isotopi di deuterio la massa si trasforma in energia secondo la nota formula e=mc^2.

ma perché bisogna pensare che la massa si sia “trasformata” anziché considerare che la “massa virtuale” non sia più *percepibile* perché viaggia alla velocità della luce?

Quindi la mia posizione è che la “massa equivalente” di un fotone sia zero alla misura come massa massiva, ma non sia zero nell’equivalente energetico. Come testimonia e=m0*c^2 di Einstein dove  m0 era la “massa scomparsa” ai fenomeni di generazione di un fotone (come la fusione su una stella). Ed inoltre che una qualunque massa tenda a scomparire se si approssima alla velocità della luce secondo la equazione seguente:

(2.1f) m = m0*rad(1-v^2/c^2);  che è con il termine rad (indicante radice quadrata) a numeratore, anziché la formula più nota:

(2.1.ff) m’ = m0’*1/{rad(1-v^2/c^2)}; che è con il termine rad a denominatore e però indica la m’=”massa “cinetica” creata dalla energia cinetica assorbita da una massa m0′ che subisse forze solidali con il nostro universo U1.

Nel momento che tali “forza da U1” cessassero di spingere la massa m’ (ad esempio in LHC) .. si vedrebbe -alla misura- che cesserebbe la (2.1.ff)(di tipo LHC) e misureremmo la (2.1f)(che rispetta la legge di inerzia che associa ad ogni massa uno stato di quiete), poiché il moto passerebbe da imposizione di una energia cinetica ad un moto inerziale.

Poiché in U1 (il nostro universo) c’è uno stato di saturazione che comporta la perdita di “massa rilevabile” quando v=c -allora- con la (2.1f) la massa, coerentemente, scompare alla misura in U1.

Ciò però NON significa che la massa (2.1f) sia scomparsa da tutti gli Ui.

IMPLICAZIONI di usare le masse equivalenti fotoniche sulla FORMULA di NEWTON?

m1=m=h/(lambda-1*c)
m2= m1

r= lambda (distanza tra un fotone e il fotone adiacente)

Sostituiamo in F (di Newton che calcola la forza di gravità dovuta a due masse):

F = (G*m1*m2)/r^2

F1={G*[h/(lambda-1*c)]^2}/(lambda-1)^2
forza tra fotoni di lunghezza d’onda lambda-1

se lambda=lambda-2
dove lambda-2 < lambda-1

La F2 > F1?

Soluzione:

Essendo la forma generale parametricizzata con l’indice “i” la seguente:

(2.1fff) Fi = (G*h^2)/{(lambda-i)^4 * c^4}

Allora .. se lambda aumenta (nella formula lambda-i)

ne segue → che essendo a denominatore della formula, ciò implica che Fi → diminuisce!

Ovvero il simmetrico .. da un punto di vista eziodinamico:

La lunghezza d’onda diminuisce -> quando la forza Fi, di attrazione tra i fotoni, aumenta (*)
Infatti -i fotoni- sono più legati tra loro se la loro massa virtuale (equivalente) è maggiore!

Ma perché Fi aumenta?

A mio avvio aumenta a causa della maggiore massa di ogni singolo fotone!

Infatti la espressione parametrica della massa virtuale (equivalente) è la seguente:

mi=h/(lambda-i*c)

E si vede che tanto più grande è la lunghezza l’onda e tanto minore è la massa!

Cvd.

§2.2

Come si calcola la velocità di fuga di una massa “m” da una “M”

Lo studio della velocità di fuga può essere fatto come al link seguente:

https://it.wikipedia.org/wiki/Velocit%C3%A0_di_fuga

e si trova che ..

dunque vf = rad(2GM/Rf)

MA ANCHE! ..

Rf = (2GM)/(vf)^2

Nel caso di una STELLA che tenda a divenire un BUCO NERO, ossia non tenda a far fuggire neanche la luce, esistono degli studi dove si afferma ..

https://it.wikipedia.org/wiki/Buco_nero

<<Nella relatività generale, si definisce buco nero una regione dello spaziotempo con un campo gravitazionale così forte e intenso che nulla al suo interno può sfuggire all’esterno, nemmeno la luce.[1]

Classicamente, questo avviene attorno ad un corpo celeste estremamente denso nel caso in cui tale corpo sia dotato di un’attrazione gravitazionale talmente elevata che la velocità di fuga dalla sua superficie risulti superiore alla velocità della luce.>>

Inoltre sempre all’ultimo link citato troviamo:

<<

I buchi neri sono comunemente classificati in base alla loro massa, indipendente del momento angolare J o carica elettrica Q. La dimensione di un buco nero, come determinata dal raggio dell’orizzonte degli eventi, o raggio di Schwarzschild, è approssimativamente proporzionale alla massa M tramite

r_{sh} = \left( \frac{2GM}{c^2} \right) \approx \ 2.95 \frac{M}{M_{Sole}} km,

dove rsh è il raggio di Schwarzschild e MSole è la massa del sole .[26] Questa relazione è esatta solo per i buchi neri con carica e momento angolare nulli, mentre per i buchi neri più generali può variare fino a un fattore di 2.

>>

https://it.wikipedia.org/wiki/Raggio_di_Schwarzschild

<<

Il raggio di Schwarzschild fu introdotto nel 1916 da Karl Schwarzschild, quando scoprì la soluzione esatta per il campo gravitazionale al di fuori di una stella dotata di simmetria sferica (vedi metrica di Schwarzschild, che è una soluzione delle equazioni di campo di Einstein).

Un buco nero è definito come l’oggetto le cui dimensioni siano inferiori rispetto al suo raggio di Schwarzschild. La superficie individuata da tale raggio funge da orizzonte degli eventi per un corpo statico (un buco nero rotante mostra un comportamento leggermente diverso). Le onde elettromagnetiche e la materia non possono superare l’orizzonte degli eventi provenendo dall’interno del corpo – da qui il nome di “buco nero”. A titolo di esempio, il raggio di Schwarzschild del buco nero supermassiccio situato al centro della nostra Galassia è pari a circa 7,8 milioni di km.

È importante precisare che un buco nero sarà quasi sempre molto più piccolo del suo raggio di Schwarzschild, perché continua a contrarsi; il raggio denota solo la distanza minima dal centro del buco nero alla quale la luce può passare senza essere inghiottita definitivamente da questo. All’interno del campo gravitazionale di un buco nero infatti la velocità di fuga risulta superiore a quella della luce, sicché tale zona apparirà sempre buia.

 >>
CALCOLO DEL RAGGIO DI Schwarzschild
fonte:
https://it.wikipedia.org/wiki/Raggio_di_Schwarzschild
<<

La formula esprime la velocità di fuga che deve possedere un corpo che si trova a distanza rs dalla massa M, per sfuggire all’attrazione gravitazionale di quest’ultima.

Noto che nessun corpo può avere una velocità maggiore di quella della luce, la formula ci permette di calcolare la distanza limite entro la quale nessuna massa può allontanarsi da M.

L’espressione matematica del raggio di Schwarzschild può essere ottenuta anche senza ricorrere al complesso formalismo matematico della relatività generale, cercando il raggio di un corpo di massa M per il quale la velocità di fuga sia pari alla velocità della luce. Possiamo risolvere questo problema utilizzando l’energia cinetica e l’energia potenziale gravitazionale del corpo in questione:

E_c =\frac{1}{2}mv^2

in cui v=c cioè la velocità della luce

E_g=mg(h)h=hG\frac{mM}{d^2}

in cui h (altezza)=d (distanza dal centro del corpo) e quindi

E_g=G\frac{mM}{d}

eguagliando le energie otteniamo

\frac{1}{2}mc^2=G\frac{mM}{d}

a questo punto possiamo semplificare la massa dell’oggetto in fuga mettendo in evidenza d che corrisponde al raggio di Schwarzschild

r_s =\displaystyle{ \frac{2GM}{c^2}}

dove

r_s è il raggio di Schwarzschild;
G è la costante di gravitazione universale, pari a circa 6,67 × 10-11  N m²/ kg²;
M è la massa dell’oggetto;
c² è il quadrato della velocità della luce nel vuoto, pari a (299 792 458 m/s)²; = 8,98755 × 1016  m²/s².

Nel suo complesso, la costante di proporzionalità 2G/c^2 può essere approssimata a un valore di circa 1,48 × 10-27  m / kg.

Una forma approssimata della formula è allora la seguente:

rs = 1,48 × 10-27  × M

Il diametro di un nucleo di atomo è circa 5 × 10-15 m, per cui una forza tale da portare l’unità di massa a diametri inferiori a tale valore, dovrebbe vincere le forze nucleari che tengono unito l’atomo.

In ogni caso, il raggio di Schwarzschild non può essere mai minore del doppio della lunghezza di Planck, né la massa minore della massa di Planck.

>>
CONCLUSIONI
La trattazione di Schwarzschild mostra esattamente la stessa espressione del rf, raggio di fuga di una massa m da una massa M, associata alla velocità della luce:
rs = 2GM/v^2, dove v=c
La nostra trattazione  mostra un fatto nuovo: il fatto che nonostante sia vero che la velocità di fuga -nel calcolo del bilanciamento tra energia cinetica e potenziale- sia indipendente dalla massa che fugge, poiché tale massa potrebbe anche essere un epsilon piccolo a piacere sopra di zero .. ciò nonostante agisce su una massa equivalente (di tipo energia) che è zero solo in U1, ma non è zero come massa equivalente.

Noi affermiamo che l’azione di trattenimento di una massa piccola a piacere, può essere esplicitata nella forza di Newton seguente:

F = [G*(mf)*M]/(rs)^2

dove mf = la massa equivalente di un fotone che transiti sulla frontiera di un buco nero di raggio di Schwarzschild con lunghezza d’onda (lambda-i).
Poiché è anche (vedi trattazione precedente):
dalla (9)
m=h/(lambda*c)=
m=6,63*10^(-34)/[(650*3)*10^(-9)*10^(8)]
m0=0,33*10^(-35) kg nel caso del fotone (in ipotesi della lambda ipotizzata)

Allora, se ad esempio abbiamo:

F = G*{0,33*10^(-35) kg}*M/(rs)^2

E sostituendo la massa M del buco nero specifico, e il raggio rs specifico, avremo la F specifica di attrazione su quel fotone specifico di “lambda-i” = 650 n*m= 650 *10^(-9) m.

Va da se che tanto più La STELLA NERA ha massa M in aumento, rispetto a masse minori di altri buchi neri, la forza di trattenere anche un singolo fotone è maggiore, a causa (principalmente) della massa della Stella.

Ma cambia la interpretazione del fenomeno: “Non è lo spazio che si incurva e impone ai fotoni di seguire le geodetiche come sosteneva Einstein”, ma è la forza gravitazionale reciproca tra le “masse generalizzate” e la distanza a governare il processo, anche quando la massa sia una “massa equivalente” come nel caso di un fotone, che non ha una vera massa in U1, ma tuttavia trova posto alla calcolazione nella Formula di Newton generalizzata che ha lo stesso aspetto formale “storico” seguente:

F = G*m*M/r^2

COMPLEMENTI sullo STATO INERZIALE di un ente

Inoltre, va capito! .. che i gas non sono quantità infinitesime, e quindi l’atmosfera si estenderà ben più del range delle velocità di fuga calcolata su una massa comunque piccola (e quindi anche che fosse zero).

Infatti il raggio delle velocità di fuga è considerabile una linea di frontiera legata a masse comunque piccole, ma nel caso reale vige la forza di gravità tra masse.

Ad esempio la forza tra una massa “m” del gas (ad esempio idrogeno biatomico H2) e la massa del pianeta, sia M (ad esempio il pianeta Terra) non sarà MAI zero!

E possiamo anche calcolare quanto vale purché sostituiamo i valori delle masse e delle distanze nella formula seguente:

F= (G*m*M)/r^2

Dunque il distacco -eventuale- sarà per l’azione concomitante, ed eventualmente avversa a permanere nell’atmosfera, dell’azione del vento solare, dei campi magnetici prodotti dal pianeta, e anche di cause non strettamente locali, ma cosmologiche.

Quindi *il distacco* non è solo a causa di una velocità di fuga applicata a masse comunque piccole! .. poiché ci si deve chiedere “chi/cosa” applicherebbe una velocità di fuga antagonista a un ente che è in prossimità del raggio di fuga ..
Come prova del 9: si pensi che in prossimità del raggio di fuga, anziché avere un fotone si abbia la stessa massa M .. sia per il corpo che attrae che per il corpo che fugge!
Quanto spaventosamente grande deve essere la forza in grado di applicare una velocità di fuga normale all’orbita tra le due masse M?Infatti, in questo caso avremmo:

F=G*M*M/r^2

Se quindi si può -intuitivamente- pensare legittimo che un atomo di H, o un fotone, possano subire un urto che li faccia uscire dall’orbita in cui erano attratti, ciò non è legittimo per un corpo come la Luna che ruoti attorno alla terra se anche fossero ad un raggio vicino al raggio di fuga.

Vige infatti il concetto di legge di inerzia: e per uscire da un moto inerziale serve applicare una forza.

Non trema la luce delle stelle. Trema il nostro sguardo, sapendo dell’enorme sforzo che questa luce ha realizzato per farsi vedere.
(Lorenzo Olivan)
ultima revisione 23 giugno 2016, ore 18:36
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