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domenica 1 novembre 2015

Teoria per l'unificazione della materia e della radiazione

La parola Energia identifica un’entità immateriale che può manifestarsi in diverse modalità e una delle sue possibili manifestazioni è nella forma di radiazioni elettromagnetiche (fotoni).
Dal punto di vista sperimentale è stato dimostrato che dalla collisione di due fotoni a 0,51MeV si generano un elettrone e un positrone, che sono due particelle materiali dotate di carica con segno opposto.
Ancora più interessante è la produzione di coppie da un singolo fotone a 2·0,51MeV. In questo caso il fotone a seguito dell’interazione con il campo elettrostatico di un nucleo atomico si rompe per dare origine ad un elettrone e ad un positrone.


Questi due esperimenti suggeriscono (se non addirittura provano) che nel fotone sono già esistenti le cariche, ma essendo presenti in uguale quantità, il fotone appare elettricamente neutro.
Sembrerebbe plausibile quindi che il fotone possa essere identificato oltre che come vettore di energia e di massa anche come vettore di carica elettrica.
Per analogia con la sua energia (E=h·v) e la sua massa (m=hv/c²) si assume che anche la quantità di carica trasportata sia direttamente proporzionale alla frequenza (q=costante·v).
Il valore della costante di proporzionalità si stima essere pari al rapporto fra la costante di Planck e la minima energia fotonica per la produzione di coppie (=h/1,02MeV).


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Il fotone è un’entità stabile. Tuttavia i due esperimenti appena citati dimostrano che in alcune condizioni si convertono spontaneamente in materia.
Nel primo caso due fotoni distinti si sovrappongono nello spazio e si formano un elettrone e un positrone.
Nel secondo, un singolo fotone dà origine ad un elettrone e ad un positrone a seguito dell’interazione con il fortissimo campo elettrostatico di un nucleo atomico.
Nel forum Scienza Laterale (discussione intitolata "E-cat e dintorni") è stato ipotizzato che nel fotone la carica positiva e quella negativa si manifestino con la stessa periodicità della frequenza di oscillazione del fotone.
In quella sede è stato dimostrato con pochi semplici calcoli che per ottenere una deviazione apprezzabile della traiettoria servirebbero campi elettrostatici enormi. È curioso notare che in natura tali campi raggiungono i valori calcolati proprio in prossimità dei nuclei atomici.
Similmente, l’uso di un campo elettromagnetico oscillante e sincronizzato con quello del fotone permetterebbe di ottenere deviazioni significative senza grosse difficoltà ed è proprio la situazione in cui si trovano due fotoni che collidono.

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Si consideri ora la formazione dell’atomo di idrogeno a partire da un protone e un elettrone lontani e nel vuoto. Quando l’atomo di idrogeno si forma avviene l’emissione di un singolo fotone a una determinata frequenza. Per quanto visto finora i fotoni però contengono carica. Ma allora da dove viene presa quella necessaria per creare il fotone uscente?
Sono state individuate due possibili risposte.

Una prima possibilità è che la carica positiva necessaria alla generazione del fotone venga fornita dal protone e quella negativa dall’elettrone. Pertanto queste due particelle nell’atomo di idrogeno si troverebbero ad avere una carica minore di quella che avevano quando erano isolate.
Rispetto al valore iniziale delle particelle isolate, il protone avrà un deficit di carica positiva, mentre l’elettrone avrà un deficit di carica negativa.
Analogamente, quando due atomi di idrogeno si legano per formare una molecola di idrogeno, l’emissione di un fotone fa perdere ulteriore carica sia ai due protoni sia ai due elettroni incrementandone i rispettivi deficit.
Nella dematerializzazione dell’atomo di idrogeno (effetto Rossi) il consumo della carica continua per emissioni di altri fotoni, ma mentre l’elettrone scompare, nel caso del protone la sua grande massa permane quasi invariata fino al raggiungimento della neutralità.
La particella risultante, uno pseudo-neutrone, potrebbe essere instabile come il neutrone e potrebbe andare incontro a decadimento spontaneo con emissione di fotoni termalizzabili.
Questa prima interpretazione è tuttavia in contrasto con quanto attualmente conosciuto e accettato perché invoca la variazione di carica delle particelle elementari quando si legano per formare gli atomi e le molecole.

Un’altra possibilità meno controversa e in linea con le attuali conoscenze parte dalla considerazione che il protone ha una massa molto maggiore rispetto all’elettrone pur avendo una carica identica (a parte il segno). È perciò possibile vedere l’eccesso di massa come una riserva di cariche positive e negative fuse assieme e quindi ininfluenti sulla carica complessiva netta del protone.
In questo caso l’emissione fotonica che si osserva nella formazione dell’atomo di idrogeno a partire da protone ed elettrone isolati non causerebbe una perdita di frazione di carica da parte del protone e da parte dell’elettrone.
Diventa infatti possibile che le due cariche che servono per la generazione del fotone provengano entrambe dal protone che quindi non cambierà il valore della sua carica (e lo stesso succederà all’elettrone), ma comporterà solo un difetto di massa del protone. Tuttavia, essendo il protone non più isolato ma legato ad un elettrone (quindi si parla di atomo di idrogeno), il difetto di massa verrebbe imputato all’intero atomo.
Similmente, quando due atomi di idrogeno isolati si legano per formare una molecola di idrogeno, le cariche positive e negative per la generazione dei fotoni emessi originano entrambe dai protoni degli atomi di idrogeno leganti che quindi perderanno ancora massa (rispetto a quella che avevano nell’atomo di idrogeno isolato) senza variare la carica netta complessiva. Il risultato finale è che la molecola di idrogeno risulterà più leggera della massa risultante dalla somma degli atomi di idrogeno isolati.
Se ciò fosse vero è possibile che nella dematerializzazione dell’atomo di idrogeno (effetto Rossi) avvenga una prima fase di consumo progressivo del protone ed è possibile che la fase condensata (idrogeno adsorbito su matrice metallica) serva per stabilizzare i vari stati di alleggerimento del protone.
Il consumo della massa del protone terminerebbe con la comparsa di un positrone e alla sua inevitabile annichilazione con conseguente emissione di una coppia di fotoni a 0,51MeV.
La presenza di questo tipo di emissione, che sarà comunque rara dato che prima deve consumarsi l’intera massa del protone, potrebbe essere una conferma preliminare del meccanismo proposto.

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INDICE DEI CONTENUTI

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19. Il motore di Cayley free piston - Episodio 03
20. Il motore di Cayley free piston - Episodio 04
21. Il motore di Cayley free piston - Episodio 05
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24. Il motore di Manson free piston - Episodio 08
25. Il motore di Manson free piston - Episodio 09
27. Efficienza del rigeneratore e rendimento del motore di Manson
31. Il motore di Manson free piston - Episodio 10
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35. Stufa con recupero termico
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38. Il motore di Cayley free piston a doppio effetto - Seconda versione
39. Motore di Cayley e motore di Manson: considerazioni laterali
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43. Gli scambi termici dell'acqua a pressione costante
44. Cp dell'acqua vaporizzata: considerazioni laterali
45. La densità dell'acqua
46. Densità del vapore acqueo: considerazioni laterali
47. Il ciclo isobaro-isocoro del vapore
48. Entalpia ed energia interna
49. L'espansione adiabatica del vapore saturo - Episodio 01
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