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E=mc^2
L’energia di legame è NEGATIVA. Cioè due corpi legati gravitazionalmente hanno un difetto di energia, che è quella necessaria a liberarli.
Ad esempio ad un corpo sulla Terra, per renderlo libero nello spazio, bisogna formire una certa energia cinetica corrispondente alla velocità di circa 11182 m/s = 11,2 km/s(velocità di fuga). V = radquad(2GM/R).
Dato che E = mc^2 massa ed energia si equivalgono, quindi due corpi LEGATI pesano (anche se impercettibilmente) meno degli stessi due corpi liberi.

Ad esempio nell’Elio quattro particelle legate assieme “pesano” meno delle quattro particelle singole, e questo “difetto di massa” è quello che, trasformandosi in energia, ha permesso l’esistenza delle stelle.

ORA
TUTTA la massa dell’Universo è mutuamente legata gravitazionalmente, quindi l’energia gravitazionale complessiva è NEGATIVA.
La materia ha una massa e, per la formula suddetta, ha un’energia complessiva POSITIVA.,
Se l’energia di legame gravitazionale di TUTTO L’UNIVERSO e l’energia corrispondente alla massa di TUTTO L’UNIVERSO si equivalgono, la somma totale è ZERO.
L’Universo in se stesso non esiste, è come un’onda del mare, la parte SOPRA (cresta) il livello è la materia, la parte SOTTO (cavo) è l’energia di legame.

Una fluttuazione quantistica, come dire una ciclopica “ditata” può aver causato la separazione, senza avere in pratica creato nulla.
Quesito successivo:
Cosa ha dato la “ditata”?

Ma l’Universo ha dato origine all’uomo:
“A un certo punto non fu più la biologia a dominare il destino dell’uomo, ma il prodotto del suo cervello: la cultura. L’Universo ha elargito un grande dono all’uomo: con i suoi migliori atomi ha creato una parte di se stesso dentro la mente dell’uomo per studiare il resto di sè. Cosicché: ‘Le uniche leggi della materia sono quelle che la nostra mente deve architettare e le uniche leggi della mente sono architettate dalla materia  per la stessa mente’.”
James Clerk Maxwell (1831-1879), matematico e fisico scozzese

 

Tutta la materia di cui siamo fatti noi, l’hanno costruita le stelle, tutti gli elementi dall’idrogeno all’uranio sono stati fatti nelle reazioni nucleari che avvengono nelle supernove, cioè queste stelle molto più grosse del Sole che alla fine della loro vita esplodono e sparpagliano nello spazio il risultato di tutte le reazioni nucleari avvenute al loro interno. Per cui noi siamo veramente figli delle stelle. Margherita Hack, fisico e astronomo.

 

 

 

Margherita Hack è morta il 29 giugno 2013 a 91 anni. Signora delle stelle. Così grande e convincente che Dio farà finta di non esistere per non contraddirla e non darle un dispiacere.

Energia potenziale gravitazionale – GMm/R

Domanda

Perchè l’energia potenziale gravitazionale tra due corpi nello spazio è negativa?
Per calcolare l’energia si prende un riferimento.
All’infinito l’energia cinetica diventa 0 perchè la velocità del corpo non c’è più, si ferma, quindi

1/2 m V^2 = 0 J

Se la cinetica diventa 0 allora l’energia potenziale deve diventare massima, come quando si lancia un sasso verso l’alto.

La potenziale ha questa formula : U = GMm/R,
per R che tende all’infinito deve tendere al valore massimo, la funzione però tende a 0.

Ma la potenziale deve crescere con la distanza R, quindi il suo valore massimo è all’infinito, per cui il valore 0 J deve essere il suo massimo.

Allora la si scrive come – GMm/R.

Se due corpi sono legati, l’energia di legame è negativa, anche negli atomi.

Se diventa 0 oppure > 0, i due corpi si staccano l’uno dall’altro.

Vicino alla superficie terrestre, consideriamo la forza mg costante ( g = 9,8 m/s^2) anche se non è vero e poniamo l’energia potenziale U = mgh pari a 0 J a quota h = 0 m. Questo è il suo valore minimo. L’energia cresce con l’altezza, quindi sarà > 0, positiva, ma solo in prossimità della superficie terrestre.

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