(wrong string) � dimostra che l'etere non esiste?

From: Enrico Borghi <enbor_at_iol.it>
Date: 1998/05/28

La Relativit� (einsteiniana) dice queste due cose:

1) Il Principio di relativit� (il cui enunciato �: le equazioni che
esprimono le leggi fisiche rimangono invariate in forma quale che sia il
sistema inerziale nel quale vengono formulate) vale per tutti i fenomeni
fisici;

2) La velocit� di propagazione delle perturbazioni elettromagnetiche � un
invariante per tutti gli osservatori inerziali.

Non dice altro.

Perci� qualunque affermazione si possa fare che chiami in causa la
relativit� o � una ripetizione di 1 e 2 o deve derivare da 1 e 2 (e solo da
loro). In particolare anche l'affermazione:

" la relativit� dice che l'etere non esiste "

deve poter essere derivata da 1 e 2 e solo da loro.

La derivazione � possibile? Io penso di no.

Infatti quello che dalla Relativit� si pu� derivare non �: "l'etere non
esiste", ma � " non � possibile evidenziare una condizione di moto
rettilineo e uniforme rispetto all'etere".

Non � la medesima cosa.

La deduzione che l'etere non esiste non � una conseguenza di 1 e 2
solamente, ma � anche conseguenza di una proposizione ancor pi� generale
della Fisica, che respinge l'idea di considerare come oggetti fisici entit�
che non possono diventare oggetto di indagine sperimentale.
E sembrerebbe proprio che l'etere sia uno di questi: infatti, quale pu�
essere la natura di un corpo rispetto al quale non possiamo sapere se ci
stiamo muovendo o se siamo fermi? di che materiale pu� essere fatto?
Esso inoltre, per rendere conto dei fenomeni elettromagnetici, dovrebbe
avere (ma anche qui la Relativit� non c'entra) caratteristiche fisiche cos�
strane e insolite da renderlo inaccettabile anche all'immaginazione pi�
libera.

La conclusione usuale (che quindi � solo in parte connessa con la
Relativit�) � che l'etere non esiste.

Questo � un punto fermo nelle attuali convinzioni dei fisici, sostenute, del
resto, dalla autorit� di un personaggio della statura di Einstein.

Per ci� che riguarda me, vorrei considerare quanto ho detto finora come una
premessa a quanto sto per dire, una premessa cos� riassumibile: non � vero
che la Relativit� (intendo la sola Relativit�) dimostra che l'etere non pu�
esistere.

Ci� posto, � davvero impossibile costruire un corpo come lo intende la
Fisica, cio� un corpo che sia un insieme di particelle dotate di propriet�
osservabili, che abbia le caratteristiche dell'etere e che non entri in
conflitto con la Relativit�?

Io dico che � possibile, anzi, la natura ha gi� provveduto a farlo.

Consideriamo un fotone. E' una particella che ogni fisico riconoscerebbe
come oggetto "esistente". Possiede momento, energia, spin e ha massa nulla.
Se cerco di misurare la velocit� di un fotone trovo sempre c; se siamo due
sistemi inerziali in moto relativo e misuriamo la velocit� del fotone
troviamo ancora entrambi c. Possiamo provare a cambiare in tutti i modi
possibili l'orientamento delle nostre terne di riferimento e la nostra
velocit� relativa, ma troviamo sempre e comunque c.

Consideriamo un insieme di fotoni. Il corpo che essi costituiscono ha tutte
le propriet� che l'etere maxwelliano richiedeva, anche quelle pi� strane, ad
esempio ha la propriet� di lasciarsi attraversare dai corpi materiali senza
opporre apprezzabile resistenza.

Conclusione: questo � il bistrattato etere di cui tutti negano l'esistenza!

E' il modello moderno dell'etere di Maxwell, un modello di cui Maxwell,
fisico prequantistico e prerelativistico, non poteva ovviamente in nessun
modo avere idea.

Dunque, quello che non esiste non � l'etere, ma � il modello di etere
proposto da Maxwell.
Ma non � solo un problema di vecchio modello da rifare: l'etere
quantistico/relativistico obbliga anche a cambiare (io credo in meglio) il
linguaggio e il modo di introdurre i concetti dell'elettromagnetismo. Ad
esempio:
- l'etere non � pi� la sede/supporto (o, come spesso si dice, il mezzo) di
alcuna perturbazione;
- le onde elettromagnetiche non hanno alcun significato fisico, non sono
onde di fotoni, ma sono onde di probabilit� quantistica;
- i fenomeni elettromagnetici non sono dovuti a perturbazioni dell'etere;
- l'etere � un corpo quantistico e relativistico, un corpo assai strano,
eppure un corpo.

La Relativit� esce ovviamente indenne da questa nuova definizione. Infatti
la proposizione relativistica "non � possibile evidenziare una condizione di
moto rettilineo e uniforme rispetto all'etere" seguita a valere
imperturbata, grazie alle propriet� dei fotoni.

Infine, in ossequio a Occam e al suo rasoio, possiamo chiederci: introdurre
l'etere fotonico � necessario?

Secondo me s�, perch� capire l'elettromagnetismo senza introdurre l'etere
mi sembra un'impresa disperata, se non addirittura paradossale, dal momento
che l'etere �, per definizione, l'oggetto di studio dell'elettromagnetismo,
nel senso che l'elettromagnetismo si � sviluppato ed esiste perch� c'� un
etere su cui indagare.

Le teorie fisiche riguardano sempre e solo corpi o sistemi di corpi di cui
esse cercano di spiegare le propriet� fisiche. La Fisica non ha altri scopi
che interessarsi a studiare le propriet� dei corpi. Se l'etere non esiste,
di quale corpo l'elettromagnetismo cerca di spiegare le propriet� fisiche? E
se non cerca di spiegare le propriet� fisiche di un corpo o sistema di
corpi, pu� essere considerato una teoria fisica? O non sar� piuttosto una
ideologia politica, o una corrente di pensiero filosofico, o una convinzione
religiosa?

Proseguo con le domande.

Se l'etere non c'�, quale � l'entit� fisica in grado di esercitare pressione
di radiazione? Usualmente si risponde: � il campo elettromagnetico, ma
questo non � un oggetto fisico, perch� non � direttamente misurabile!
(Possono essere misurate solo le forze agenti sulle particelle cariche e il
campo e.m. viene calcolato appunto come rapporto fra la forza misurata su
una particella di prova e la carica della particella).

Pi� in generale, come si fa ad accettare che esistano variabili dinamiche
come la quantit� di moto, il momento angolare, l'energia elettromagnetici se
non si fa riferimento a qualcosa di fisico che li possiede?

E ancora, quando si quantizza il campo e.m. e queste variabili dinamiche
diventano operatori, i loro autovalori a che cosa sono riferiti?

Saluti
Received on Thu May 28 1998 - 00:00:00 CEST