Materia Substanta si Materia Camp


Din paginile anterioare rezulta ca in fizica sunt cunoscute doua categorii de OBIECTE ce fac parte din structura universului perceptibil si in care intervin in general cele 4 interactiuni fizice fundamentale.


1) OBIECTUL MATERIE SUBSTANTA este reprezentat de ATOM ca microsistem fundamental al diferitelor stari fizice de agregare ale materiei substanta din macrocosmos, exprimata sub forma de:
solid , lichid , gazos , plasma.
Datorita cunoasterii mai precise a structurii atomului (domeniul subatomic) si a observarii fenomenului de radioactivitate, s-a ajuns experimental la cunoasterea mai exacta a NUCLEULUI atomic.
Reamintesc ca nucleul atomic este alcatuit din doua tipuri de particule, unele cu sarcina electrica pozitiva (protoni) ce dau sarcina electrica nucleului si neutronul (lipsit de sarcina electrica).
Ambele particule sunt numite NUCLEONI si se pot transforma :
a) unul in celalalt, iar in urma acestor transformari sa rezulte o serie de NOI (altele) particule fundamentale;
b) prin "desfacerea" nucleelor atomice vor rezulta NOI serii de particule fundamentale.
De retinut este ca UNELE din particulele noi create in cele doua situatii sunt extrem de INSTABILE.
In concluzie , OBIECTUL materie substanta este reprezentat INCEPAND cu particulele fundamentale constituente ale atomului (electron ,proton , neutron) ,atomul ca microsistem, plus toate particulele ce vor rezulta din TRNSFORMARILE NUCLEONILOR sau a "SPARGERII" NUCLEULUI ATOMIC si evident TERMINAND CU MOLECULELE ,CELULELE din domeniul anorganic si organic al macrocosmosului.



2) OBIECTUL MATERIE CAMP reprezinta prin definitie " o regiune din spatiu , caracterizata in fiecare punct de o marime scalara (camp scalar) sau de una vectoriala (camp vectorial).
Cateva exemple ar fi:
campul electric (cuanta foton)
campul electromagnetic (cuanta foton)
campul grvitational (cuanta graviton)
campul mezonic (mezonul pi)
vezi si pag.5 (unda si campul)

Intr-un sens GENERALIZAT , s-ar parea ca ORICE MARIME FIZICA , distribuita in SPATIU (si depinzand eventual si de timp) , poate fi asociata cu un CAMP.
Dupa cum se stie, fiecare particula (corp , corpuscul) din Univers este SURSA unui camp care se poate propaga in spatiu , dar niciodata cu o viteza mai mare decat c (viteza luminii) influentand miscarea celorlalte particule intalnite (cu care interactioneaza).
Cu alte cuvinte, NICI O PARTICULA (CORP) din Univers NU este complet izolata de influenta altor particule (corpuri).
In principiu, fenomenul PROPAGARII cred ca are la baza VARIATIA MISCARII SURSEI , unde campul generat de sursa se propaga intr-o relatie directa cu accelerarea (miscarea, oscilatia) sursei respective sub FORMA DE CUANTA DE CAMP.
Un ex. il pot da din interactiunea particulelor cu sarcina electrica , atunci cand sarcinile sunt sursele campului electromagnetic, iar campul elctromagnetic , la randul lui , INFLUENTEAZA MISCAREA PARTICULELOR CU SARCINA.
In fizica se admite ca TOATE CUANTELE DE CAMP sunt bosoni (particule fundamentale cu spin intreg) care se supun statisticii Bose - Einstein.
In interactiunile subatomice, bosonii pot fi creati si se pot anihila SINGURI. In schimb, fermionii sunt EMISI sau ABSORBITI numai in pereche ca urmare a legilor de conservare pentru leptoni si barioni.

In prezent, se presupune ca TOATE tipurile de INTERACTII se TRANSMIT PRIN PARTICULE VIRTUALE sau REALE ca fotoni , mezoni pi ,bosonul greu W , gravitonul.
In concluzie, obiectul materie camp este stucturat pe cuante de camp (microparticule), care datorita caracteristicii de unda-corpuscul (vezi pag.3 undele de Broglie) , face ca deplasarea cuantelor sa aiba o manifestare ONDULATORIE (SPECIFIC UNDELOR) iar acestea pot fi , repet , reale sau virtuale , generate de diferite SURSE ale obiectelor (microparticulelor) din substanta.



Multi fizicieni considera ca prin descoperirea bosonilor intermediari W+ , W ‾, Zº si realizarea unificarii fortei electromagnetice cu forta slaba va rezulta o forta pe care au numit-o forta electroslaba si astfel se va ajunge la Marea Unificare a celor 4 tipuri de forte implicate in interactiunile fundamentale ale materiei.


Dupa parerea mea, A CONSIDERA ca la baza celor 4 tipuri de forte (tare, electromagnetica, slaba, gravitationala) a existat o singura forta , echivalentul a unui INTREG (SUPERATOM) care in urma unei "divizari" (Big Bang) au rezultat cele 4 forte de mai sus , este ERONAT.
EU consider ca a existat o SUCCESIUNE DE EVENIMENTE legate evident de evolutia Universului SI CARE AU DUS LA FORMAREA CELOR 4 TIPURI DE FORTE.
Pentru claritate voi reaminti ca in opinia mea, starea de inceput a "fragmentarii" Energiei Pure au reprezentat-o CUANTELE DE ENERGIE (CANTITATI FINITE DE ENERGIE PURA) in care unele erau DIFERITE.
Daca raportez o cuanta de energie prin echivalenta cu un punct material abstract din mecanica clasica , se observa influenta teoretica a definitiei FORTEI care, reamintesc, spune ca :
"Masura actiunii unui corp asupra altui corp este o marime fizica numita forta." Si facand o analogie cu principiul actiunii si reactiunii din mecanica newtoniana care spune ca :
"daca un corp actioneaza asupra altui corp cu o forta , numita actiune , cel de-al doilea corp actioneaza asupra primului cu o forta egala in modul si opusa ca sens, numita reactiune".
Astfel , pot spune ca interactiunile dintre primele CUANTE DE ENERGIE (a se interpreta punct material = cuanta de energie) s-au INFLUENTAT RECIPROC de DIFERENTELE INTRE STARILE LOR FIZICE.
Din cele de mai sus, rezulta (pentru mine) ca PRIMUL MICROSISTEM (PARTICULA FUNDAMENTALA) s-a format din n Energii ce indeplinesc anumite CONDITII IDEALE (de cuplare), unele fata de altele si care in principiu se supun ECHILIBRULUI (STABIL SAU INSTABIL) unui SISTEM (MICROSISTEM) ale carui elemente (entitati) de STRUCTURA sunt supuse la LEGATURI si a carui definitie spune ca:
"Fortele care constrang corpul sa se miste pe o anume traiectorie se numesc FORTE DE CONSTRANGERE sau LEGATURI."
Cu alte cuvinte, NU cred ca IDEEA "Marea Unificare" este corecta intrucat FORTELE , ORICARE AR FI ELE , APAR SI SUNT DEPENDENTE DE SURSELE LOR.
A introduce in ecuatie valorile fortei de gravitatie atunci cand de exemplu un numar de n Qarkuri formeza o particula fundamentala, consider ca este mult prea prematur.

Prin comparatie, forta tare are o raza de actiune intre 1 si 1,5 · 10 ‾ 13 cm, iar la distante mai mari de 2 - 3 ·10 ‾13 cm, acestea SCAD RAPID si devin NEGLIJABILE fata de fortele de respingere electrostatica.
Pe de alta parte, trebuie sa se tina cont de principiul INDEPENDENTEI actiunii FORTELOR , adica definitia spune ca:
"SENSUL , DIRECTIA si MODULUL unei FORTE care ACTIONEAZA intr-un SISTEM dat de FORTE , NU sunt MODIFICATE de PREZENTA sau LIPSA altor FORTE din SISTEM; actiunea fiecarei forte este
INDEPENDENTA DE CELELALTE FORTE DIN SISTEM.
Cu alte cuvinte, lipsa influentei fortei gravitatiei intr-un microsistem NU afecteaza in nici un fel fortele ideale (ex.forta tare) care tin microsistemul (nucleul atomic) in acea stare fizica de echilibru intern (ex. nucleele stabile).


terasbetoni_1



Forta Tare = Forta Nucleara

Stabilitatea nucleelor este DETERMINATA de fortele de atractie dintre nucleoni , forta nucleara numita si forta tare datorita TARIEI interactiilor mult mai puternice decat fortele electrostatice de repulsie dintre protoni.
In 1934, Hideki Yukawa (23 ianoarie 1907 - 8 septembrie 1981) a emis ipoteza existentei particulei mezon ca avand masa egala cu aproximativ 200 mase electronice.
Hideki Yukawa este laureat al Premiului Nobel pentru Fizica 1949.
Yukawa a considerat ca schimbul intre nucleoni se face prin intermediul unei particule VIRTUALE (MEZON).
Ca exemplu, se concepe interactiunea dintre un proton si un neutron ADMITAND ca protonul se TRANSFORMA intr-un neutron prin EMISIA VIRTUALA a unui pion pozitiv , astfel:

proton----->pion pozitiv----->neutron

neutron----->pion pozitiv----->neutron

neutron----->pion pozitiv----->proton

Acest proces NU poate explica prezenta unei particule cu masa de repaus = 273,18 me , intrucat sistemul (nucleul atomic) NU are aceasta energie.
Pentru explicarea procesului de schimb de mezoni pi s-a acceptat ca acest proces este VIRTUAL, iar ecuatiile sunt explicate de relatia de nedeterminare.
Pentru a fi mai limpede , dau ex. unei transformari a
energiei de repaus in
energie de miscare,
unde ii corespunde o transformare echivalenta a masei de repaus in masa de miscare.
Rezulta ca masa de repaus a nucleului este mai MICA decat masa de repaus A NUCLEONILOR COMPONENTI LIBERI , astfel ,
diferenta de energia poarta numele de DEFECT DE MASA si reprezinta masa de repaus TRANSFORMATA in masa de miscare.
Relatia intre Δm (defectul de masa SAU masa de miscare) si ENERGIA DE LEGATURA a nucleonilor stabileste RELATIA DE PROPORTIONALITATE :

Energie de legatura = Δm C²

Existenta defectului de masa explica stabilitatea nucleului , desi in componenta sa intra si neutroni (particule instabile in stare libera).
Masa unui nucleon din nucleu este alta decat cea a NUCLEONULUI LIBER , astfel incat in nucleu , in general , NU este satisfacuta CONDITIA PENTRU DEZINTEGRAREA NUCLEONULUI.

Nucleele care se gasesc in stari mai putin stabile sunt nucleele GRELE care au tendinta de a elimina o parte din nucleoni , transformandu-se in nuclee cu energie de legatura pe NUCLEON MAI MARE , deci mai STABIL.
Un ex.de nucleu radioactiv natural ar fi 92 U 238 ce are timpul de injumatatire de 1,42 · 10 la putere 17 s.
De retinut este ca VOLUMUL unui nucleu este PROPORTIONAL cu A (adica cu masa totala), deci masa unitatii de volum (proportionala cu A/r³) este aceeasi pentru toate nucleele.
Cu alte cuvinte , TOATE NUCLEELE AU APROXIMATIV ACEEASI DENSITATE.
Stabilitatea nucleelor poate fi inteleasa pe baza naturii fortelor nucleare si a relatiei dintre FORTELE NUCLEARE DE ATRACTIE si cele ELECTRICE DE RESPINGERE.
In principiu, fortele nucleare favorizeaza FORMAREA PERECHILOR de nucleoni si a PERECHILOR DE PERECHI.
In absenta interactiei electrice , cel mai STABIL nucleu ar fi cel care ar avea UN NUMAR EGAL DE NEUTRONI SI PROTONI,
N = Z.
RESPINGEREA electrica
DEPLASEAZA ECHILIBRUL
in favoarea unui numar MAI MARE DE NEUTRONI , iar un nucleu cu PREA MULTI neutroni este instabil , DEOARECE NU SUNT SUFICIENTI de multi IMPERECHEATI CU PROTONII.
Un nucleu cu PREA MULTI PROTONI are o interactie ELECTRICA DE RESPINGERE prea mare in comparatie cu cea de atractie a fortelor nucleare , pentru a fi stabil.
Cu alte cuvinte, rezulta ca atunci cand numarul nucleonilor creste , energia totala a INTERACTIEI ELECTRICE CRESTE MAI REPEDE DECAT CEA A INTERACTIEI NUCLEARE.



Forta Electromagnetica

Luam ca model atomic hidrogenul usor (protiu) format dintr-un nucleu (proton) cu masa mai mare si cu sarcina pozitiva +e si un electron cu sarcina negativa -e , cunoscand apoi ca nucleul are masa de aproximativ 1837 de ori mai mare decat a electronului , rezulta ca centrul de masa al sistemului nucleu - electron coincide cu centrul de masa al nucleului.
Intrucat in sistem NU intervine forta gravitationala trebuie facuta diferenta intre CENTRUL de GREUTATE si CENTRUL de MASA.
Definitia centrului de greutate spune ca:
"Centrul de greutate al unui corp este punctul in care este aplicata REZULTANTA FORTELOR GRAVITATIONALE care actioneaza asupra particulelor din componenta corpului (sistemului) dat", ceea ce inseamna, de exemplu, ca o particula cu masa m aflata in CAMPUL gravitational al Pamantului , va fi actionata de o forta GRAVITATIONALA ce are valoare de G = 6,672 · 10‾¹¹.
Din legea Coulomb rezulta ca:
fortele de interactie intre doua sarcini electrice q1 si q2 sunt direct proportionale cu produsul celor doua sarcini si invers proportionale cu patratul distantei r dintre ele.
Echivalentul constantei de proportionalitate intalnita la forta gravitationala o gasim la forta coulombiana pentru vid si aer cu valoarea de K = 9 · 10 la puterea 9 · q1q2/r².
In concluzie, forta electromagnetica si forta gravitationala folosesc acelasi principiu al inversului proportional cu patratul distantei unde K si G sunt constantele celor doua FORTE , astfel:
forta elctromagnetica este reprezentata de
F = Kq1q2/r².
iar forta gravitationa de
F = Gm1m2/r².
Important este ca SARCINA ELECTRICA are echivalentul MASEI din legea GRAVITATIEI.

Tinand cont ca Mama Natura NU opereaza cu coincidente iar efectul gravitatiei s-a observat si la particule cu masa zero ex. fotonul , deduc ca atat forta gravitationala cat si cea electrica depind de ceva COMUN cum ar fi SPATIUL (DISTANTA).


Un ex. de centru de masa ar fi:
In unele CONDITII , cand un pozitron trece in apropierea unui electron , pot aparea intre ei FORTE de interactie care conduc la un ansamblu INSTABIL , iar cele doua particule se rotesc in jurul CENTRULUI lor comun de MASA.
Acest ansamblu , care seamana din anumite puncte de vedere cu atomul de hidrogen , alcatuit dintr-un proton si un electron , se numeste POZITRONIU.
De remarcat ca notiunea de centru de masa este mai generala decat aceea de centru de greutate, deoarece centrul de masa al unui sistem fizic se poate determina INDEPENDENT de actiunea FORTELOR GRAVITATIONALE.
Un ex. de centru de greutate ar fi:
Aruncarea unui corp in aer. Se stie ca fiecare particula de materie dintr-un corp este atrasa de catre Pamant , iar FORTA unica pe care o numim GREUTATEA corpului este rezultanta tuturor acestor forte de atractie.
Forta care actioneaza asupra FIECAREI PARTICULE este dirijata spre centrul Pamantului iar fortele aplicate in ansamblul lor corpului (sistemului) sunt considerate PARALELE INTRE ELE.
Astfel , GREUTATEA unui corp este REZULTANTA unui numar MARE de FORTE PARALELE.


Pot spune, dupa parerea mea, ca ABSOLUT TOATE interactiunile sunt "DICTATE" de
2 CONDITII fundamentale IMPUSE DE CORPURILE (ENTITATILE) in interactiunile lor si
NU DE ALTCEVA.
1) COMPATIBILITATEA caracteristicilor de marimi fizice ale corpurilor ce interactioneaza (masa , sarcina , spin etc.)
2) DISTANTA OPTIMA (IDEALA) de ECHILIBRU intre corpuri.




------Aceasta fereastra este pentru un TEST iar continutul este neterminat.-----------


INAPOI