Materia ed energia in trasformazione ed evoluzione
Descrizione sintetica della realtà fisica: dal semplice al complesso e viceversa
Energia e materia(e antimateria) tre tipi di particelle protoni,elettroni,neutroni 92 tipi di atomi,elementi chimici(protoni,elettroni,neutroni) infiniti tipi di molecole(atomi+atomi+atomi..) infiniti tipi di corpi(molecole+molecole+molecole..) due categorie di corpi non viventi(gas,acqua,idrocarburi,minerali,rocce..) viventi(procarioti,eucarioti;unicellulari,pluricellulari) pluricellulari(tipi,classi,ordini,famiglie,generi,specie,razze..) Si nota una continua variazione nel numero delle entità che permettono di descrivere tutta la realtà fisica la classificazione serve a rendere più accessibile lo studio dei diversi corpi. Dove hanno avuto origine protoni,elettroni,neutroni..viventi?quando?come?
Ipotesi cosmologica del big-bang:evoluzione dell'universo Inizio sconosciuto:concentrazione di materia ed energia al altissima temperatura: esplosione e inizio della espansione annichilazione e riformazione di particelle elementari(materia,antimateria) residuano protoni,elettroni,neutroni si formano i primi atomi di idrogeno e di elio si formano le prime stelle si formano le prime galassie entro le quali evolvono le supernove si formano gli elementi chimici per fusione all'interno delle supernove
si formano nuove stelle dal gas inquinato da elementi generati dalle supernove esplose si formano nuove stelle,si evolvono stelle nane,giganti,a neutroni, buchi neri.. nuove galassie e ammassi di stelle si formano ammassi di galassie e superammassi di galassie all'interno del sistema solare, sul pianeta terra, compaiono i primi esseri viventi?? inizia la trasformazione degli esseri da procarioti a eucarioti, e continua fino alle forme attuali
1-Tutta la realtà fisica si presenta come energia o materia(e antimateria) 2-la energia e la materia sono trasmutabili secondo la relazione E=m*c^2
3-la materia che forma tutti i corpi è costituita fondamentalmente da tre particelle sempre identiche come natura in tutti i corpi: protone(con massa 1 e carica positiva +1) elettrone(con massa trascurabile e carica negativa -1) neutrone(con massa 1 e senza carica) nota:protoni e neutroni sono formati da quark e antiquark
descrizione sintetica delle particelle elementari e delle forze fondamentali(interazioni) nota per il calcolo delle energie in Gigaelettronvolt(GeV) si trasforma la massa a riposo della particella in energia usando la formula E=m*c^2 massa in grammi*velocità della luce al quadrato in cm^2/sec^2 fornisce energia in erg: sapendo che 1 eV = 1,6*10^(-12)erg si trasformano gli erg in eV e questi in GeV esempio per elettrone:m=9.10^(-28g) 9.10^(-28)g*9.10^20(cm/sec)^2 = 81*10^(-8)erg---> ---> 81*10^(-8)erg/1,6*10^(-12)erg/eV= 500.000 eV = 0.5 MeV esempio per protone(neutrone):m=1,6*10^(-24)g-->0.9 Gev nota:per i quark la massa in Gev viene calcolata in funzione di valori ricavati da analisi spettrale....
Colore dei quark :rosso – blu - verde
Colori per i quark rosso-blu-verde Cambio di colore per quark
Quark passa da rosso a verde e da verde a rosso per interazione gluonica
Le particelle fondamentali,indivisibili ulteriormente Le particelle fondamentali,indivisibili ulteriormente ? ,sono 12 suddivise in famiglie:leptoni e quark leptoni(6):elettrone,muone,tauone,neutrini elettronico,muonico,tauonico quark(6) up,down,strange,charm,top,bottom altre particelle(200 circa elementari..) derivano dalla combinazione dei quark (es.protoni,neutroni,mesoni,lambda,sigma.)
Le interazioni o forze fondamentali che interessano la materia nelle sue diverse componenti sono mediate da altre particelle(messaggeri): particelle interessate elettromagnetica fotone leptoni debole bosone leptoni forte gluone quark,adroni gravitazionale gravitone? Le diverse interazioni permettono una suddivisione delle particelle in: adroni (interazione forte): barioni (quark) protone,neutrone mesoni (quark e antiquark) pione,kaone leptoni (interazione elettrodebole)
4-la combinazione delle tre particelle in diverse proporzioni origina gli atomi(92 diversi tipi di atomi:elementi chimici) che si differenziano per il diverso numero di protoni(=elettroni) da 1 a 92 il numero di protoni(o elettroni) è tipico per ogni diverso elemento e si definisce numero atomico Z ogni atomo possiede un nucleo(protoni+neutroni) e un perinucleo con elettroni disposti secondo particolari configurazioni energetiche 5-elementi identici(stesso Z) possono differire per il numero di neutroni presenti nel nucleo(isotopi):il numero di protoni e di neutroni si definisce numero di massa A
6---atomi uguali o diversi si uniscono mediante legami di vario tipo(ionico,covalente ......omopolare,covalente polare,dativo) e formano le molecole(innumerevoli) 7 --le molecole si uniscono mediante particolari forze intermolecolari e formano i corpi nei .....diversi stati fisici(solido,liquido,aeriforme)