LA MANIFESTAZIONE DI PERTURBAZIONI ATMOSFERICHE DISTRUTTIVE COME URAGANI, CICLONI, TROMBE D'ARIA E TROMBE MARINE COME PROVE SPERIMENTALI DELLA ESISTENZA DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA.

LA MANIFESTAZIONE DI PERTURBAZIONI ATMOSFERICHE DISTRUTTIVE COME URAGANI, CICLONI, TROMBE D'ARIA E TROMBE MARINE COME PROVE SPERIMENTALI DELLA ESISTENZA DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA.

L'ESISTENZA DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA, INTUITA DAL DOTT. GIUSEPPE COTELLESSA, CHE SUPERA I LIMITI DELLA FISICA DI NEWTON E DI QUELLA DI EINSTEIN, POTREBBE ESSERE LA CAUSA DELLA GENERAZIONE DEGLI EVENTI ATMOSFERICI DISTRUTTIVI CHE PROVOCANO EFFETTI ROTATORI GIGANTESCHI NELL'ATMOSFERA.

DOTT. GIUSEPPE COTELLESSA

I CORPI RIGIDI MACROSCOPICI A CAUSA DELLE ELEVATE FORZE INTERNE DI COESIONE TRA I LORO COSTITUENTI NON CONSENTONO DI EVIDENZIARE GLI EFFETTI DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA, TRANNE CHE NEI CORPI CON ELEVATE MASSE COME LE STELLE, I PIANETI ED I SATELLITI DEI PIANETI.

INFATTI TUTTI ESSI RUOTANO INTORNO AI LORO PROPRI ASSI.

I CORPI RIGIDI NON MACROSCOPICI COME I FLUIDI INVECE POSSONO PIU' FACILMENTE MANIFESTARE GLI EFFETTI DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA A LIVELLO MACROSCOPICO.

LA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA SI MANIFESTA IN MODO ECLATANTE INFATTI QUANDO I LORO COMPONENTI SI MUOVONO A VELOCITA' ELEVATE.

ESEMPI DI EFFETTI VISIBILI POSSONO ESSERE URAGANI, CICLONI, TROMBE D'ARIA E TROMBE MARINE

L'EFFETTO DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA SI MANIFESTA ANCHE NEI CORPI RIGIDI MICROSCOPICI CON PICCOLE MASSE QUANDO ESSI RAGGIUNGONO VELOCITA' ELEVATISSIME, PROSSIME A QUELLA DELLA VELOCITA' DELLA LUCE.

INFATTI L'EFFETTO DI ROTAZIONE DELLE PARTICELLE (SU SE STESSE O INTORNO AL NUCLEO) SONO GRANDEZZE CHIAMATE SPIN.

IL CONTRIBUTO FONDAMENTALE DEL DOTT. GIUSEPPE COTELLESSA E' QUELLO DI AVER INTUITO UN'ALTRA CAUSA DELL'ESISTENZA DELLA GENERAZIONE DEGLI SPIN NELLE PARTICELLE ELEMENTARI, CHE DIPENDEREBBERO DALLA ESISTENZA DELLA FORZA ROTAZIONALE INDOTTA.

In termini di grandezze fisiche, a un’onda può essere attribuita una lunghezza d’onda λ, mentre lo stato dinamico di un corpo può essere caratterizzato dalla sua quantità di moto p. In realtà, la presenza della costante di Planck h come quantità intrinsecamente associata ai sistemi microscopici suggerisce che essi possano essere caratterizzati simultaneamente da λ e p, tramite l’equazione λ=h/p. Tale relazione, detta per i corpi dotati di massa relazione di de Broglie, consente di legare gli aspetti ondulatorio e corpuscolare della materia e di interpretare quantitativamente i suddetti esperimenti di diffrazione elettronica. È notevole come la diffrazione sia stata recentemente osservata anche per gli atomi, la cui massa è migliaia di volte maggiore rispetto a quella degli elettroni, aprendo la strada a un campo che può essere definito ottica atomica.

Ciò significa che in un sistema microscopico non si potrà mai avere, a differenza del mondo macroscopico in cui gli oggetti possono risultare immobili, una particella in condizione di assoluta immobilità al variare del tempo e dello spazio e quindi essa possederà sempre una velocità v, per cui sarà sempre soggetta alla forza rotazionale indotta.

La forza rotazionale indotta genererà a sua volta la rotazione delle particelle intorno al proprio asse, come avviene nelle stesse, nei pianeti e nei loro satelliti.

Per esempio la rotazione intorno al nucleo ed intorno ai loro stessi assi, per le particelle cariche determina i noti effetti magnetici dovuti al movimento delle cariche elettriche.

spin del nucleo atomico

Nel modello classico lo spin del nucleo atomico viene descritto come un momento magnetico, rappresentato da un vettore ${\displaystyle {\vec {\mu }}}$.

Quando un nucleo atomico interagisce con un campo magnetico uniforme e costante, rappresentato dal vettore ${\displaystyle {\vec {B}}_{0}}$, ${\displaystyle {\vec {\mu }}}$ tende ad orientarsi nella direzione del campo magnetico, risentendo di una coppia, data da ${\displaystyle {\vec {\tau }}={\vec {\mu }}\times {\vec {B}}_{0}}$, che provoca la rotazione (precessione) di ${\displaystyle {\vec {\mu }}}$ attorno alla direzione delle linee di forza del campo magnetico ${\displaystyle {\vec {B}}_{0}}$ con una precisa frequenza angolare ${\displaystyle \nu _{0}}$, detta "frequenza di Larmor", che dipende solo dal tipo di nucleo e dalla intensità del campo magnetico (${\displaystyle {\vec {B}}_{0}}$)

In fisica, in particolare in meccanica quantistica, l'interazione spin-orbita, anche detta accoppiamento spin-orbita, è il fenomeno secondo il quale lo spin di una particella risente del moto della particella stessa. L'osservazione più diffusa di tale fenomeno riguarda lo spin dell'elettrone di un atomo, che risente del campo magnetico generato dal suo stesso moto orbitale attorno al nucleo atomico: tale interazione è spiegata attraverso la composizione di momenti angolari in meccanica quantistica.

Il fenomeno può essere spiegato utilizzando la meccanica classica giustificando il momento magnetico atomico con la rotazione degli elettroni intorno al nucleo e supponendo che il momento magnetico di spin sia generato da una rotazione dell'elettrone intorno al proprio asse.

Ma la rotazione dell'elettrone intorno al proprio asse dovrebbe essere generata dall'esistenza della forza rotazionale indotta, intuita per primo dal Dott. Giuseppe Cotellessa.

Infatti nè la fisica classica nè la fisica quantistica sono in grado di spiegare la causa della rotazione dell'elettrone intorno al proprio asse e delle altre particelle elementari, come anche la rotazione delle stelle, dei pianeti e dei loro satelliti intorno ai propri assi.

Tenendo conto del termine di Darwin e di altri effetti relativistici, l'interazione spin-orbita contribuisce alle spiegazione delle struttura fine dei livelli energetici atomici, ossia la rimozione della degenerazione di tali livelli energetici nella risonanza paramagnetica elettronica: tale effetto viene rilevato dallo sdoppiamento delle linee spettrali nell'analisi spettroscopica. Tuttavia, solo la teoria quantistica dei campi può calcolare correttamente il valore del rapporto giromagnetico per l'elettrone, circa pari a 2.

ATTUALMENTE NON VIENE PER NIENTE CONSIDERATO ANCHE L'EFFETTO DI UN CAMPO GRAVITAZIONALE ROTAZIONALE, CHE PRESENTA SECONDO IL DOTT. GIUSEPPE COTELLESSA UNA PERFETTA SIMMETRIA CON IL CAMPO ELETTROMAGNETICO, PER LA GENERAZIONE DELLA ROTAZIONE  DELLE PARTICELLE ELEMENTARI INTORNO AD UN CORPO CENTRALE O INTORNO AI LORO ASSI DI ROTAZIONE.

Lo spin è una proprietà intrinseca delle particelle e può essere interpretato come un momento angolare, in altre parole una rotazione, anche se non è possibile dare una descrizione corretta facendo ricorso a immagini classiche.

Lo spin di una particella fu ipotizzato per la prima volta da Wolfgang Pauli  come un concetto puramente matematico nell’ambito della fisica quantistica, agli albori del XX secolo e non fu pensato come un qualcosa di reale, cioè qualcosa che si potesse realmente misurare.

Il concetto espresso da Pauli, che poi prese il nome di “Principio di esclusione di Pauli” , chiariva che: per un sistema di particelle (come due elettroni in un atomo) era vietato stare nello stesso stato energetico, in pratica era vietato alle particelle avere le stesse caratteristiche fisiche. Solo in questo modo la struttura degli atomi poteva essere pienamente descritta dalla teoria. Il principio di Pauli di applica solo a particelle che hanno spin semi-intero (1/2, 3/2, 5/2, …) proprio come l’elettrone che ha spin 1/2. Infatti, secondo il Modello Standard  della materia, tutte le particelle elementari che formano la materia visibile hanno spin 1/2 e vengono genericamente chiamate fermioni , seguendo la classificazione statistica effettuata da Enrico Fermi. Matematicamente significa che la loro funzione d’onda, l’equazione che descrive lo stato corrente della particella, è anti-simmetrico per trasformazioni, per esempio per rotazioni. Tale anti-simmetria porta alla descrizione usata da Hawking  che afferma che: “per una rotazione completa (360°) la funzione d’onda dà un segno negativo (è anti-simmetrica!). Per tornare alla situazione iniziale, un’altra rotazione completa (in totale 720°) è necessaria per riavere esattamente la stessa funzione d’onda che la particella possedeva prima della rotazione.

Esiste un’altra classe di particelle che ha lo spin intero (0, 1, 2, …). Tali particelle sono i mediatori delle forze fondamentali esistenti tra le particelle che formano la materia (quelle con spin semi-intero). Tali mediatori sono chiamati bosoni, secondo la descrizione statistica formulata dal fisico indiano S.N.Bose. Essi si comportano in modo completamente diverso dai fermioni, in particolare non obbediscono al Principio di Esclusione di Pauli e, di conseguenza, possono trovarsi nello stato energetico che desiderano, anche se occupato da altri bosoni . Uno dei bosoni più noto al grande pubblico è il Bosone di Higgs. I bosoni hanno una funzione d’onda simmetrica, di conseguenza, a seguito di una trasformazione completa (p.es. una rotazione di 360°) tornano nello stato iniziale.

La scoperta dello spin

Lo spin degli elettroni (s=1/2)  è stato misurato nel famoso esperimento di Stern-Gerlach, ma la vera scoperta dello spin è stata fatta da due giovani fisici: G.E.Uhlenbeck  e S.A.Goudsmit. E’ curioso ricordare che, inizialmente, Pauli non era convinto che quello che i giovani fisici chiamavano spin era la stessa quantità che lui aveva postulato. Se un elettrone ha un momento magnetico intrinseco (spin), allora anche un atomo neutro, con un certo numero di elettroni nei suoi orbitali, può essere sensibile a un campo magnetico esterno. Nel 1921, Otto Stern e Walther Gerlach pensarono di effettuare tale misura: presero un fascio di atomi di argento elettricamente neutri e lo fecero passare attraverso un campo magnetico non uniforme. Tale campo defletteva gli atomi di argento allo stesso modo di un piccolo magnete dipolo . Il risultato dell’esperimento fu assolutamente inaspettato. Secondo la fisica classica, gli atomi avrebbero dovuto essere deflessi in modo uniforme (una grande macchia circolare sulla lastra fotografica dove terminavano il loro percorso) dato che lo spin degli elettroni negli atomi di argento poteva essere orientato in qualsiasi direzione. Il risultato dell’esperimento mostrava invece solo un contorno circolare e nulla al centro.

Schema dell'esperimento Stern-Gerlach (estratto da http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/spin.html).

L’unica possibile spiegazione per tale comportamento era che i momenti magnetici (gli spin) potevano avere solo due possibili orientazioni nello spazio. Questo è quello che in fisica si chiama “quantizzazione”, e infatti in fisica quantistica solo determinati valori dello spin sono possibili.

Per arrivare alla vera scoperta dello spin dell’elettrone bisogna però attendere il 1925 con l’esperimento di due fisici olandesi (G.E.Uhlenbeck e S.A.Goudsmit) che dimostrarono che lo spettro atomico può essere spiegato solo assumendo che gli elettroni abbiano spin.

Da:

http://scienzapertutti.lnf.infn.it/index.php?option=com_content&view=article&id=1764:0400-spin&catid=142&Itemid=347