Buongiorno a tutti. Replico qua un messaggio che ho appena scritto su FISF. Ho alcuni dubbi, credo banali per molti di voi. Spero possiate aiutarmi. Ho messo subito le numerose domande. Chi avesse necessità di ulteriori dettagli sui miei ragionamenti (così da potermi spiegare gli errori) trova sotto delle descrizioni un po' prolisse. Ringrazio chiunque vorrà e soprattutto chi saprà aiutarmi anche solo in una delle questioni poste. Per favore chi trovasse eccessivamente lungo questo post mi scusi, ma non ho saputo immaginare alternative.
**Nota** (potete saltarla, preciso solamente la mia intenzione): mi scuso in partenza perché capisco che queste domande sono state fatte un milione di volte e che questo potrebbe suscitare fastidio. Non voglio provocare nessuno, ma non arrivo a capire certi aspetti della questione "simultaneità". Ovviamente lungi da me contestare la relatività. Quindi mi scuso con gli eventuali contestatori, ma io sarei interessato a sciogliere i miei dubbi rimanendo all'interno della RR, senza nessuna pretesa di criticarla (con le mie competenze ci mancherebbe altro!). Inoltre mi scuso anche con i competenti per la banalità delle domande e per non essere riuscito a trovare da nessuna parte una possibile fonte di risposta, né sui testi, né on line, né nei post di questo gruppo. Purtroppo non ho dimestichezza con i newsgroup e le cose apparentemente attinenti che ho trovato erano spesso sommerse dalla mole di risposte irritate, scaramucce e insulti di chi non viene assecondato. **Fine nota**
Ecco i dubbi
1)Nell'esempio del treno come si fa a sostenere la non simultaneità della ricezione dei bagliori da parte dell’osservatore solidale col treno se il fenomeno è descritto sempre a partire dall'osservatore solidale con la banchina?
2)La partenza dei due bagliori coincide temporalmente o no con la sovrapposizione dei punti A’, B’, M’ ai punti A, B, M?
3)L’aver applicato a due orologi in moto relativo un metodo di sincronizzazione illustrato per orologi in quiete relativa o, alternativamente, l’aver accelerato un orologio dopo averlo sincronizzato con un altro, non provoca variazioni nei tempi registrati? Se si, non è un problema il fatto che non venga sottolineato?
4) In che modo il tempo che la luce impiega a trasmettere l’informazione su quale segnale sia arrivato per primo deve essere tenuto in considerazione? Oppure perché tale tempo non deve essere tenuto in considerazione?
5) In che modo posso descrivere la situazione da un sistema solidale col treno? Posso dire qualcosa di ciò che viene registrato nel sistema O' senza presumerlo dal sistema O?
6) In cosa differisce concettualmente l'esempio dell'emettitore di luce al centro del vagone, rispetto a quello originale del treno di Einstein? Perché è meno "problematico"?
7) Dalla partenza della luce dall'emettitore centrale al raggiungimento della parete di fondo trascorre un intervallo di tempo "t=L/2c secondo il sistema solidale col vagone e pari a "t’=(L"2vt)/2c se misurato dalla banchina. Ma il tempo misurato dalla banchina non dovrebbe essere maggiore?
Approfondisco:
1) I punti A e B sulla banchina di una stazione ferroviaria sono colpiti da due fulmini e i bagliori prodotti raggiungono simultaneamente l’osservatore O solidale con la banchina posto nel punto medio M del segmento AB e per questo O afferma che i fulmini hanno colpito A e B nello stesso istante. Invece un osservatore O’ posto nel punto medio M’ di un vagone (nel quale A’ rappresenta la coda e B’ la testa) che transita sulla banchina non concorda con tale affermazione. Poiché O’ si muove verso B e si allontana da A, allora riceverà prima il segnale luminoso proveniente da B e in seguito quello proveniente da A, pure nel caso in cui si ammetta -per avere le stesse “condizioni iniziali”- che i punti A’, B’, M’ coincidano con A, B, M nel momento in cui cadono i due fulmini.
Il dubbio è, come scritto prima, il seguente: l’affermazione secondo cui per O’ gli eventi non sono simultanei è fatta osservando cosa accade a O’ dal punto di vista di O e non dal punto di vista di O’ (che vedrebbe i segnali luminosi avvicinarsi alla stessa velocità e non con una velocità aumentata o diminuita dal moto del treno) quindi non stiamo facendo affermazioni su ciò che vede O’, ma al massimo mi sentirei di poter sostenere che: “Secondo l’osservatore O, l’osservatore O’ sul treno non riterrà simultanei i due eventi”.
2) La partenza dei due bagliori coincide o no con la sovrapposizione dei punti A’, B’, M’ ai punti A, B, M?
In entrambe le possibili risposte, mi arriva la cantonata di immaginare un errore di ragionamento, infatti se il confronto tra gli istanti in cui i segnali luminosi giungono agli osservatori ha come sottointeso iniziale "stando a quel poco che ho capito (o frainteso)- il fatto che i fulmini colpiscano i punti A e B nell'istante in cui O e O’ coincidono, allora esiste un singolo istante in cui A, M e B coincidono con A’, M’ e B’ che è l’istante in cui i fulmini colpiscono i punti A e B, ma questo (una volta dimostrata la relatività della simultaneità) sarebbe vero solo nel sistema di riferimento della banchina (come viene ammesso anche in una nota al testo) e quindi la conclusione del ragionamento (simultaneità che dipende dal riferimento) porterebbe a contraddire una delle premesse “sottointese” di tale ragionamento. Oppure, in caso contrario, se non c’è il sottointeso, stiamo dicendo che i punti A’ e B’ non coincidono con A e B nello stesso istante in cui partono i fulmini perché
la simultaneità è relativa, quindi il risultato del ragionamento (relatività della simultaneità) sarebbe uguale alla sua premessa, cioè il ragionamento sarebbe tautologico.
1)[ancora] e 3) Ho provato a leggere anche l’articolo di Einstein in cui si parla della sincronizzazione di due orologi posti agli estremi A e B di un regolo che si muove con velocità v procedendo da A a B usando un metodo esposto precedentemente (da notare che il metodo esposto si basava sulla sincronizzazione di due orologi fermi e non in moto relativo). Secondo questo esempio, il tempo impiegato dalla luce nell'andare da A a B è diverso da quello fatto per tornare da B ad A e vengono date le espressioni dei due intervalli
t_B-t_A=r_AB/(V-v) t'_A-t_B=r_AB/(V+v)
In queste espressioni abbiamo r_AB come lunghezza non a riposo e anche la somma della velocità della luce V con quella v del treno. Questo conferma (ma vien anche scritto espressamente) che le osservazioni vengono fatte dall'osservatore in quiete rispetto alla banchina. Tuttavia subito Einstein scrive: “L’osservatore che si muove con il regolo in moto troverà quindi che i due orologi non camminano sincroni, mentre l’osservatore che si trova nel sistema in quiete interpreterà gli orologi come procedenti in sincronia”
Quindi, come ho scritto sopra, Einstein fa affermazioni su ciò che registrerebbe un rilevatore luminoso posto in O’ ma le fa a partire dalle osservazioni fatte in O, quindi non sappiamo cosa “vede” O’, ma solo cosa vede O riguardo a ciò che vede O, o sbaglio?
L’ultimo argomento mi porta un altro dubbio:
L’aver applicato a due orologi in moto relativo un metodo di sincronizzazione illustrato per orologi in quiete relativa o, alternativamente, l’aver accelerato un orologio dopo averlo sincronizzato con un altro, non provoca variazioni nei tempi registrati? Se si, non è un problema il fatto che non venga sottolineato?
4) Inoltre volendo dato che è O che fa affermazioni su ciò che misura O’, bisognerebbe anche tenere conto del tempo in cui l’informazione giunge da O’ a O.
In che modo il tempo che la luce impiega a trasmettere l’informazione su quale segnale sia arrivato per primo deve essere tenuto in considerazione? Oppure perché tale tempo non deve essere tenuto in considerazione?
Cioè, ammettendo di poter dire logicamente che i segnali luminosi raggiungono O’ in tempi differenti, ci vorrà sempre un certo tempo affinché O rilevi tale raggiungimento. Questo non deve essere tenuto in conto, esattamente come si tiene conto del tempo impiegato dai segnali luminosi nel raggiungere O’?
5)La mia incomprensione aumenta valutando la situazione dal punto di vista di O’: egli vede i binari e l’osservatore O muoversi verso la coda del treno. Quando O è in corrispondenza con O’ partono due segnali dai punti A’ e B’ che raggiungono simultaneamente O’ (perché la velocità V della luce è indipendente dal moto dei binari), quindi O’ non percepisce i segnali in tempi diversi. Si può obiettare “relativisticamente” che sono differenti gli istanti in cui A’ e B’ sono in corrispondenza con A e B, ma allora non si ha un circolo vizioso volendo spiegare la relatività della simultaneità basandosi sul fatto che la simultaneità è relativa?
Inoltre se la novità del modo di trattare il problema è quella di basarsi sulle misure e non su ciò che “si sa” (citazione: <<Abbiamo perciò bisogno di una definizione di simultaneità capace di fornirci il metodo per il quale decidere sperimentalmente, nel caso attuale, se entrambi i colpi di fulmine sono avvenuti simultaneamente o no, (altrimenti) mi abbandono ad un inganno quando immagino di poter attribuire un significato all'affermazione di simultaneità>> esposizione divulgativa, par 8) sembra che certi aspetti non vengano analizzati con questo atteggiamento, come ad esempio affermare ciò che vede l’altro osservatore, non contare il tempo in cui gli eventi vengono percepiti dai vari osservatori o cose del genere, già sottolineate.
6) Alternativamente viene proposto (in altri testi, ad esempio di scuola superiore) un esempio differente [vedere figura seguente]: si suppone che sul vagone, nel punto medio M’ tra la testa e la coda in cui si trova l’osservatore O’ ci sia anche un emettitore di luce che emette un segnale luminoso verso i punti A’ e B’ nell'istante in cui i punti M e M‘ coincidono e gli osservatori si trovano nella stessa posizione (la possibilità di avere questa situazione è giustificata dal fatto che la simultaneità è riferita ai due punti che devono coincidere?). L’osservatore O’ sul treno è equidistante dai punti A’ e B’ quindi vedrà i segnali colpire le pareti del vagone nello stesso istante (contando anche il tempo di “ritorno” dell’informazione) mentre per l’osservatore O sulla banchina il segnale luminoso colpisce prima la parete posteriore del vagone e poi quella anteriore perché dall'emissione del segnale il vagone continua a procedere (in questo caso anche considerando il tempo
in cui l’informazione raggiunge O, comunque la parete che riceve prima il segnale è anche quella più vicina a O perché O’ che sta nel punto di mezzo del vagone ha superato l’osservatore O.
In questo modo alternativo di mostrare la relatività della simultaneità, non riscontro gli stessi problemi degli esempi precedenti, quindi mi chiedo cosa ci sia di diverso, quali fraintendimenti ho nell'analizzare i casi iniziali, se sbaglio ad analizzare questo esempio.
7)A onor del vero, qualcosa non torna anche con questo esempio perché mi sembra non sia rispettata la dilatazione dei tempi in quanto tra l’emissione del segnale centrale e il raggiungimento della parete di fondo l’osservatore O’ sul treno misura un intervallo di tempo proprio "t=L/2c, mentre l’osservatore sul binario misura un intervallo di tempo (non proprio) "t’=(L"2vt)/2c. Ma il tempo non proprio non dovrebbe essere maggiore?
Ringrazio chi ha avuto la pazienza di leggere fino a qua e ancora di più ringrazio chi, astenendosi da invettive, risponderà aiutandomi.
Cordialmente.
Received on Mon Mar 06 2017 - 23:39:40 CET