Re: Fin dove si estende la distorsione dello spaziotempo creato dalla Terra ?

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_tiscali.it>
Date: Fri, 22 Sep 2023 16:03:42 +0200

Luca Alfano ha scritto:
> La legge di attrazione newtoniana dice
> F=G(M*m)/d^2
> In questo modo si può calcolare la forza di attrazione che c'è tra
> due masse.
>
> Ma se la massa è una sola? Immaginiamo un pianeta lontanissimo da
> qualsiasi altra massa, anzi addirittura un universo vuoto con un
> solo pianeta. Avrebbe senso questa legge F=G(M*m)/d^2? Io credo che
> non avrebbe senso perché la formula diventerebbe F=G(M)/diviso cosa?
> se non c'è un'altra massa con cui misurare la distanza (d).
Questo è ovvio.
Del resto con un solo corpo non ci sarebbe nessuna azione, nessun
moto.
Al più il corpo si muoverebbe in eterno di moto uniforme ... un
universo piuttosto noioso :-)

> Però anche se non c'è una massa di prova, credo che il campo
> gravitazionale venga creato lo stesso, un po' come avviene per il
> campo magnetico che per manifestarsi ha bisogno di una particella di
> prova.
Puoi dire quello che vuoi, tanto tu non puoi provarlo e nessuno può
dimostrare che sbagli. Fin qui il discorso è ozioso.
Poi ti fermi troppo presto.
Pensa anche a due o più corpi. Le forze ci sono, e puoi anche definire
il campo gravitazionale. Ma non serve molto.
C'è un libro, vecchio e per certi aspetti superato: "L'evoluzione
della fisica" di Einstein e Infeld. L'ed. inglese (che trovi in pdf) è
del 1938, la trad. italiana del 1950.
Vale ancora la pena di leggerlo, se non altro per metterlo a confronto
con la divulgazione "moderna" e notare la differenza.
Ci sono due capitoli in cui parla del campo elettromagnetico,
intitolati "Campo come rappresentazione" e "Realtà del campo".

Il primo ti riuscirebbe familiare: definisce il campo elettrico come
sai, disegna linee del campo, fa vedere che l'idea di campo fornisce
un modo comodo per visualizzare l'andamento della forza elettrostatica
intorno a corpi carichi. E fa lo stesso per il campo magnetico.
Il secondo va più a fondo e mostra come ragionare in base ai campi e
non alle sorgenti permette di capire meglio fenomeni noti e
soprattutto di prevederne di nuovi (fino alle onde e.m.)

Si può fare qualcosa di simile col campo gravitazionale?
Finché si resta alla teoria di Newton, la risposta è no.
Il campo è un modo comodo di rappresentare la forza e non c'è altro.
Questo dipende prima di tutto dal fatto che l'azione della gravità
newtoniana è istantanea, anche a distanza.
Un pianeta, ad es. Giove, influenza il moto di una cometa, a causa
della forza di attrazione Giove-su-cometa.
Nel corso del tempo la forza cambia, non solo perché la cometa si
muove, ma anche perché si muove Giove. Ma la forza si calcola in base
alle posizioni di Giove e cometa *allo stesso istante*.
Inoltre la forza di Giove non dipende dalla sua velocità, ma solo
dalla sua posizione: non esiste un campo "gravitomagnetico".

> La massa deforma lo spaziotempo (si può dire creando un campo?).
No, non si può dire. Il concetto di campo gravitazionale è estraneo
alla RG.

> In questo contesto la massa M, non ha bisogno della massa m e non ha
> nemmeno bisogno di una distanza tra M ed m. Un solo pianeta può
> stare benissimo da solo e creare intorno a se una deformazione dello
> spaziotempo. Giusto? Boh...
Sì, ma si tratta di una situazione inosservabile.
Inoltre quel pianeta si muove di moto rettilineo uniforme, anche se
questa espressione andrebbe molto chiarita nel contesto di uno
spazio-tempo curvo e inoltre non statico (se il pianeta si muove, anche la
deformazione si muove ineieme a lui...)

> Premessa alla domandona: la gravità come raggio di azione si estende
> all'infinito, certamente affievolendosi man mano, ma si estende
> all'infinito.
>
> La distorsione dello spaziotempo generato ad esempio dalla Terra si
> estende anch'esso all'infinito (anche qui affievolendosi man mano?).
Certamente.

> Domandona: un pianeta (diciamo la Terra) con la sua massa distorce
> lo spaziotempo intorno a sé e se voglio calcolare l'entità di questa
> distorsione devo calcolare il raggio di curvatura prodotto dalla
> Terra nello spaziotempo.
Diciamo meglio; *in ogni punto* dello spazio-tempo (e in modo diverso
da punto a punto).

> Per calcolare detto raggio di curvatura c'è una formula:
> 1/Rc² = 2GM/c²R³ Dove Rc = raggio di curvatura R = raggio della
> terra M = massa della Terra G = costante gravitazionale. Mettendo in
> questa formula tutti i dati viene fuori che il raggio di curvatura
> vale 1,7*10^11 metri.
Su questo ho già risposto nel post precedente.
-- 
Elio Fabri
Received on Fri Sep 22 2023 - 16:03:42 CEST

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