On 20 Nov, 23:12, pasticcere <amc..._at_gmail.com> wrote:
> Primo effetto: le onde portano un certo tipo di informazione, e
> quest'informazione ti arriva in ritardo. Tanto pi� la sorgente si
> allontana, tanto pi� diventer� lungo il ritardo. Hai quindi che lo
> "sfasamento" tra segnale emesso e segnale ricevuto � variabile, questo
> ti crea la distorsione Doppler che c'� anche nel suono.
Nel suono mi � chiaro, ma la velocit� del suono dal punto di vista
dell'uditore, varia al variare delle velocit� relative fra emittente e
uditore, cosa che invece non succede con la luce.
Quanto alle tue notazioni matematiche purtroppo io sono in difficolt�,
non sono del mestiere.
Avevo proposto la questione anche in free.it.scienza.fisica (non avevo
capito che qui passa del tempo a causa della moderazione). Trascrivo
una sintesi di cosa avevo capito e delle mie perplessit� (naturalmente
dovute alla mia mancanza di preparazione). Utilizzo un pezzo di
lettera che ho scritto a un prof di matematica-fisica "eretico", di
quelli che dubitano della Relativit� (che per� non mi ha risposto).
Grazie per il tuo commento,
Gino
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Gentilissimo Professor.........
mi scusi se la disturbo nuovamente e non mi meraviglier� se mi
cestiner� senza piet�.
Ma forse quanto segue pu� incuriosirla.
Una tale, pure lui perplesso di fronte alla costanza della velocit�
della luce, mi aveva detto: "Non ti confondere col Doppler della luce,
che � cosa di cui non si pu� dubitare". Allora ho chiesto ai "gruppi"
di fisica in Internet: "Se mi avvicino ad una fonte luminosa, come pu�
la mia velocit� di avvicinamento causare il Doppler nonostante che
essa non influisca sulla velocit� della luce medesima?" Ho ricevuto
molte risposte, ma, batti e ribatti, mi sono ritrovato pi� confuso di
prima.
Sintetizzando, mi hanno detto che il Doppler relativistico si calcola:
f' = f*Rad[(1+v/c)/(1-v/c)] dove f = frequenza della luce nel
riferimento della sorgente e v = velocit� di avvicinamento
mentre quello non relativistico �:
f' = f*(vo+v)/vo dove vo=velocit� dell'oggetto emesso dalla
sorgente
Per cercare di capire mi sono fatto un "esperimento":
Io sono l'osservatore e me ne sto alla guida di un treno su di un
binario diritto e ben lungo. Nel binario di fianco c'� un altro treno
rivolto verso di me che ogni minuto mi spara una raffica di mitra: 4
colpi in un secondo che viaggiano a 100 mt/s.
Entrambi i treni sono fermi; io verifico la frequenza dei colpi e
trovo 4/s.
Se uno dei due treni avanzasse a 50 mt/s i colpi transiterebbero con
una velocit� di 150 mt/s, la raffica per me durerebbe 0,66666...
secondi (ci sono faticosamente arrivato usando delle striscioline di
cara quadrettata e solo dopo ho capito che dovevo fare 100/150...)
quindi la frequenza sarebbe 4/0,66666...=6/s.
E cos� ho capito la formula ricevuta: 4*(100+50)/100=4*1,5=6
Cosa succederebbe se invece di pallottole si trattasse di onde
luminose e se la velocit� limite fosse c=100 mt/s?.
Coi treni fermi: vedrei la luce per 1 secondo e conterei 4
oscillazioni, come per le pallottole.
Ma se uno dei due treni avanzasse a 50 mt/s mi si dice che la luce
deve per me transitare ancora a 100 mt/s.
Ci� significa che la velocit� d'avvicinamento non dev'essere aggiunta
a quella della luce.
Per simmetria, a me viene da pensare che anche la frequenza della luce
dovrebbe essere lasciata in pace.
Invece mi si dice che va applicata la formula f' = f*Rad[(1+v/c)/(1-v/
c)] cio� 4*Rad[(1+50/100)/(1-50/100)]=4*1,732=6,9
(Poich� 50/100=150.000/300.000, mi pare chiaro che usare valori veri
non modificherebbe il risultato).
Anche la differenza fra 6 e 6,9 per me � fonte di confusione, ma
immagino sia dovuta alla contemporanea contrazione relativistica dei
tempi e delle lunghezze e non sono certo cos� pazzo da mettermi a
discutere sull'algebra di Einstein. In ogni caso, mi sono detto, se ci
sono delle "esperienze" che confermano il Doppler relativistico, ci�
taglierebbe la testa al toro (e questo credo sarebbe un'ulteriore
conferma della Relativit� Ristretta). Ho allora chiesto agli
internettiani se ci sono prove sperimentali: l'argomento pi�
significativo mi � sembrato l'Autovelox (che funzionerebbe misurando
le variazioni di frequenza di microonde sparate alle auto) argomento
per� contestato da taluni. Addirittura qualcuno ha detto che il
Doppler della luce non ha niente a che fare con la relativit�.
Arrivo quindi allo scopo della mia lettera chiedendole: esiste o non
esiste una prova certa del Doppler in relativistico?
Se con avvicinamento al 50% di c una frequenza di 4/s passa a 6,9/s
con l'1% 4*Rad[(1+1/100)/(1-1/100)]=4*Rad1,0202=4*1.01=4,04/s
con il 99% 4*Rad[(1+99/100)/(1-99/100)]=4*Rad199=4*14=56/s
Un suo chiarimento su quanto precede sarebbe graditissimo.
...........................(poi rifrerivo di altre discussioni in
internet)
........ Io ne ho ricavato l'invito a lasciar perdere il fotone dato
che nessuno sa cosa in realt� esso sia e soprattutto l'invito di non
stare a distinguere fra chi � che si muove e chi sta fermo in quanto �
postulato fondamentale della Relativit�.
Avranno certamente ragione, ma visto che mi hanno pure confermato che
un impulso luminoso non � assimilabile ad un impulso sonoro e che
l'onda luminosa non deriva dall'oscillazione di un insieme di fotoni
cos� come invece succede all'onda sonora nei confronti delle molecole
d'aria, mi pare che le onde luminose debbano essere addebitate al
comportamento dei singoli fotoni i quali quindi dovrebbero avere la
loro brava frequenza ed eventualmente essere individualmente soggetti
al Doppler! O sbaglio? Fra l'alto quelli della quantistica non fanno
altro che parlare dell'esperimento della doppia fenditura quando si fa
transitare un fotone per volta! Quindi i fotoni si riescono a
maneggiare.
Quanto alla questione "chi si muove e chi � fermo" a me parrebbe che
ci siano situazioni in cui la cosa � rilevabile. Ad es.: sono un
astronauta, rilevo il Doppler della luce di una stella (certo non
posso sapere se dipende da me e/o dalla stella) e poi accelero in
direzione della stella. Se ora rilevo il Doppler, la differenza con
quello di prima mi sembra di poterla attribuire alla mia accelerazione-
movimento. Magari � una considerazione che non serve a nulla.
Se � arrivato fin qui, grazie per la sua pazienza.
Molto cordialmente,
Received on Fri Nov 23 2007 - 18:24:18 CET