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Vecchio 09-08-11, 19:52   #1
ANDREAtom
Utente Esperto
 
L'avatar di ANDREAtom
 
Data di registrazione: Mar 2011
Ubicazione: Macerata
Messaggi: 2,357
Predefinito Domanda bizzarra.

Forse questa non è la rubrica adatta per esporre un simile quesito, ma ho pensato: fra tanti cervelloni esperti in matematica, vuoi vedere che ce n'è qualcono anche esperto (e soprattutto appassionato) di fisica?

La curiosità che mi assilla da oltre cinquant'anni (da quando lavoro in elettronica) è questa: Cos'è il magnetismo? La fisica classica spiega che il magnetismo statico era noto fin dall'antichita, ma da allora non è che si siano fatti grandi progressi e l'unica grande scoperta (era noto anche allora) è che due poli di segno opposto si attraggono e poli dello stesso segno si respingono, ma PERCHE'? Cosa caratterizza un polo magnetico? Quale equilibrio si tenta di ristabilire? Quali "leve" invisibili e imponderabili fanno sì che un polo magnetico interagisca con l'altro, che si trova ad anni luce di distanza riferiti alle dimensioni dell'atomo?

La cosa triste è che più vado avanti con lo scrivere più mi convinco che nessuno potrà mai darmi queste risposte e sapete perchè? perchè la nostra mente si è impigrita, avendo dedicato troppo tempo a sfruttare gli effetti dei fenomeni fisici senza cercare di capirne le cause.
ANDREAtom non in linea   Rispondi citando
Vecchio 09-08-11, 21:57   #2
Giuliot
Utente
 
Data di registrazione: Sep 2006
Messaggi: 989
Predefinito Re: Domanda bizzarra.

Non ho certo la pretesa di soddisfare alla tua interessante domanda, le cui varie risposte non possono essere sintetiche, ma almeno per iniziare un discorso che spero altri esperti potranno portare avanti, posso metterci delle cognizioni da appassionato.
(Sono stato anch'io un elettronico industriale per azionamenti di laminatoi per acciaio).

La premessa necessaria è che una carica elettrica ferma è sede di un campo solamente elettrico, mentre se la stessa carica viene messa in movimento (per esempio da una differenza di potenziale fra due punti), sul tragitto della carica elettrica si genera un campo magnetico che si aggiunge in modo matematicamente "complesso" (con una fase diversa) a quello elettrico a formare il campo elettromagnetico.
Il magnetismo è quindi un campo dovuto al movimento di una carica elettrica.

Il magnetismo statico, presente da sempre in natura (su minerali come l'ossido di ferro magnetite, ma anche generato gratuitamente su pezzi di acciaio al carbonio dopo il trattamento di tempra), dovrebbe essere formato dal particolare comune ordinamento e orientamento polare degli atomi che compongono il materiale, ordinamento che è stato "congelato" in quella posizione dalla struttura atomica naturale dei cristalli del minerale, oppure "congelato" (...si fa per dire..) in una nuova e artificiale struttura molecolare, dal raffreddamento repentino di un acciaio al carbonio che ha subito il trattamento termico di tempra.
Gli atomi orientati naturalmente o artificialmente in modo univoco e comune, sommano l'effetto magnetico dovuto al movimento degli elettroni, nel fenomeno visibile del magnetismo statico.
Un polo magnetico quindi è un particolare ordinamento concorde degli atomi di materia.

Perchè un magnete sia tale non deve avere una struttura neutra ma polare. Le molecole degli elementi magnetici...ma anche di quelli non magnetici (..come l'acqua), che possiedono ugualmente una loro polarità, esprimono questa loro caratteristica con uno sbilanciamento delle cariche elettriche di segno opposto, che nel campo di azione dell'elettromagnetismo gioca il ruolo della attrazione o repulsione reciproca. E l'equilibrio che l'elettromagnetismo tenta di ristabilire è quello della neutralizzazione degli effetti di attrazione fra cariche di diverso segno.

(per eliminare l'effetto polare dell'acqua, le cui molecole a mò di calamite formano un "pavimento" per la corsa sugli stagni degli insetti cirripedi, basta buttare un pizzico di detersivo vicino ad essi per vederli affondare non più sostenuti da quel "pavimento calamitato" di molecole, che perdono il loro ordine a forma di pavimento, combinandosi con le molecole del detersivo...e con ciò rendendo facile il lavaggio e la penetrazione dell'acqua nei minimi anfratti degli indumenti..nei quali l'acqua polare e "rigida" non entrerebbe a lavare).

Parlando di elettromagnetismo, dobbiamo tenere presente che la forza elettrromagnetica viene sopraffatta dalla più potente "forza nucleare forte", che agisce dove la elettromegnetica non può agire, cioè a distanza inferiore al diametrto del nucleo atomico, andando ad unire in esso cariche di segno opposto come protoni.

Per quanto concerne l'azione all'infinito di un campo magnetico, Einstein con la sua Relatività ci ha suggerito che la massa è in grado di deformare la nuova dimensione dello spazio-tempo da lui stesso intuita e introdotta nella sua Teoria.
In genere si immagina (e visualizza realisticamente) l'effetto di questa dimensione come sarebbe quello di una rete tesa all'infinito su cui sono poggiati gli oggetti del nostro universo, i quali sprofondano in essa più o meno in funzione della loro maggiore o minore massa.
Se così è allora ogni oggetto che possiede una massa (e quindi anche un polo magnetico formato da atomi o molecole) è in grado di far sentire la sua influenza fino all'infinito con una curvatura dello spazio-tempo proporzionale alla sua massa.

Chiedo scusa a tutti per la mancanza di sintesi ...ed anche per i possibili errori....che qualcuno che ne sa più di me ...e che fin d'ora ringrazio, potrà correggere anche a mio sicuro vantaggio
GiulioT

Ultima modifica di Giuliot : 10-08-11 12:08.
Giuliot non in linea   Rispondi citando
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Vecchio 10-08-11, 08:44   #3
D'artagnan
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Data di registrazione: Jun 2011
Messaggi: 1,019
Predefinito Re: Domanda bizzarra.

Quote:
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Chiedo scusa a tutti per la mancanza di sintesi ...ed anche per i possibili errori....che qualcuno che ne sa più di me ...e che fin d'ora ringrazio, potrà corereggere anche a mio sicuro vantaggio
Detto, fatto!
D'artagnan non in linea   Rispondi citando
Vecchio 10-08-11, 08:49   #4
nino280
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Data di registrazione: Dec 2005
Ubicazione: Torino
Messaggi: 5,314
Predefinito Re: Domanda bizzarra.

Se mi sbaglio "corriggetimi" disse il papa
nino280 non in linea   Rispondi citando
Vecchio 10-08-11, 09:37   #5
ANDREAtom
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Messaggi: 2,357
Predefinito Re: Domanda bizzarra.

Ciao Giuliot e grazie per l'interessamento; la tua non è mancanza di sintesi perchè hai spigato perfettamente e in poche parole tutto ciò che è dato sapere sull'elettromagnetismo, e cose che a grandi linee già conoscevo, ma forse stiamo parlando di fenomeni diversi; la forza che tiene coesa e dà consistenza alla materia forse si può spiegare con l'elettromagnetismo, io però mi riferivo al magnetismo che tu hai definito "gratuito" e che fa sentire i suoi effetti a distanza spropositata rispetto alla dimensione dell'oggetto.

Basta pensare a due magneti al neodimio, posti in attrazione o repulsione, che producono una forza centinaia di volte superiore al loro peso; da dove trae origine questa forza e in quale mezzo si propaga?

Secondo me nulla a che vedere con le onde elettromagnetiche che si propagano nello spazio, anche a distanze "infinite" e delle quali riesco a darmi una spiegazione plausibile; del magnetismo statico no.
ANDREAtom non in linea   Rispondi citando
Vecchio 10-08-11, 14:04   #6
Giuliot
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Messaggi: 989
Predefinito Re: Domanda bizzarra.

@D’Artagnan: Grazie, ho corretto!

@Nino280: Se sbagliava Lui…sto tranquillo.

@ANDREAtom: Effettivamente è la forza elettromagnetica che tiene coesa la materia, ed è responsabile della nostra esistenza materiale e di tutte le reazioni chimiche che ne fanno parte.

A me risulta che la forza del magnetismo artificialmente indotto è data solo dall’orientamento concorde creato nelle molecole del materiale che costituisce il magnete. Nel senso che la maggiore forza è dovuta al grande numero di infinitesimi magnetini tutti orientati concordemente, che per somma di effetti raggiunge valori di campo magnetico molto elevati rispetto a qualsiasi altro magnete.

Sono sicuro che il magnetismo di propaga anche nel vuoto attraverso alle linee di forza che uniscono i poli del magnete, e che sono proporzionali alla forza del magnete stesso, espressa dalla intensità del campo che riesce a creare, che potrebbe diventare... forse...infinita solo in un buco nero.
La distanza di propagazione quindi non è infinita, ma è funzione della forza espressa dal magnete. Cioè: Il magnetismo del Sole arriva alla sua Eliopausa a una distanza grandissima che forse non è ancora stata raggiunta dalle sonde Voyager in viaggio da trent’anni, che oggi sono a poco più di 20 ore luce dalla Terra.
Mente il magnetismo di un magnete seppur tecnologicamente avanzato, non risulta più rilevabile su tragitti infinitamente minori. Lo si rileva magari più da vicino con l’ago della bussola, e più distante con un magnetometro da satellite artificiale, ma diviene comunque presto non più rilevabile.

"Passo e chiudo" attendendo lumi anch’io da parte di qualche fisico che approfondisca, corregga o chiarisca meglio questi concetti.
Giulio
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Vecchio 11-08-11, 08:26   #7
Marcepaglia
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Predefinito Re: Domanda bizzarra.

Quote:
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perchè la nostra mente si è impigrita, avendo dedicato troppo tempo a sfruttare gli effetti dei fenomeni fisici senza cercare di capirne le cause.
Uno degli effetti e dei difetti della "scienza". Per risolvere la tua domanda bisogna utilizzare un'altra scienza: la filosofia.
Marcepaglia non in linea   Rispondi citando
Vecchio 11-08-11, 08:56   #8
ANDREAtom
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Messaggi: 2,357
Predefinito Re: Domanda bizzarra.

Quello che non mi va giù è che un'azione meccanica possa produrre i suoi effetti a distanza, senza l'interposizione di un mezzo che si deformi, come avviene per l'aria che trasmette le onde sonore.

Forse il "vuoto" non è cosi vuoto come crediamo? Una volta si ipotizzava l'esistenza dell'etere che permetteva la trasmissione a distanza delle onde elettromagnetiche, poi si è assunto che non ce n'era bisogno (forse perchè complicava i calcoli) perchè la radiazione elettromagnetica ha la "proprietà??" di propagarsi nel vuoto; quì però il concetto è diverso perchè un'onda elettromagnetica, per esistere, ha bisogno di un "motore" che la genera e che quindi trasforma energia.

Ma il magnetismo statico? Quella molla invisibile presente tra due magneti la cui azione di compressione o estensione, che varia di intensità con il quadrato della distanza, e che può raggiungere valori incredibili in relazione al peso e alle dimensioni dei magneti, da cosa viene mantenuta nel tempo?

Ma soprattutto, come mai questa proprietà viene persa completamente al di sopra di una certa temperatura, di qualche centinaio di gradi e comunque ben lontana dal punto di fusione del materiale, salvo poi ritornare quando la temperatura scende al valore iniziale?

Questi sono gli interrogativi che mi assillano; ho cercato dovunque e la cosa che mi sembra più strana è che eminenti scienziati non abbiano azzardato almeno un'ipotesi, fino ad arrivare al paradosso che io sò tutto sui TESLA, i WEBER, i GAUSS, riesco a calcolare trasformatori con rendimenti del 99% ( ma il 99% di cosa? ) senza sapere cos'è il campo magnetico.
ANDREAtom non in linea   Rispondi citando
Vecchio 11-08-11, 09:02   #9
ANDREAtom
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Predefinito Re: Domanda bizzarra.

@ marcepaglia, certo, con la filosofia si spiega tutto, ma con l'abuso della filosofia si sconfina nella paranoia!
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Vecchio 11-08-11, 09:51   #10
nino280
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Predefinito Re: Domanda bizzarra.

Anche io non è che abbia le idee molto chiare sull'argomento, però ho fatto qualche lettura quà e là, e credo che puoi risolvere molti dei tuoi dubbi se pensi alla forza magnetica non come una forza "lineare" o ad una molla come dici tu, ma ad un CAMPO.
Sui libri di chimica si vede raffigurato l'atomo col nucleo ed intorno gli elettroni con le orbite ben definite, ma non è cosi'. L'elettrone avvolge il nucleo in una nube e si suol dire che è in tutti i posti simultaneamente nella nube, appunto un campo. Cosi' è per l'elettro magnetismo. Ripeto pensa ai campi.

Ecco il campo tipico della limatura di ferro. Visto quante molle ci sono?
http://t2.gstatic.com/images?q=tbn:A...zLOu1sNcmC95AQ

Ultima modifica di nino280 : 11-08-11 10:08.
nino280 non in linea   Rispondi citando
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