Materia ed energia in trasformazione ed evoluzione

Presentazione sul tema: "Materia ed energia in trasformazione ed evoluzione"— Transcript della presentazione:

1 Materia ed energia in trasformazione ed evoluzione

2 Descrizione sintetica della realtà fisica: dal semplice al complesso e viceversa

3 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?

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5 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

6 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

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10 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

11 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

12 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= 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....

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15 Colore dei quark :rosso – blu - verde

16 Colori per i quark rosso-blu-verde
Cambio di colore per quark

17 Quark passa da rosso a verde e da verde a rosso per interazione gluonica

18 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.)

19 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)

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22 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

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24 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)

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