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From: Bruno Cocciaro <b.cocciaro_at_comeg.it>
Date: Tue, 31 Jul 2007 00:35:24 +0200

"Giorgio Bibbiani" <giorgio_bibbianiTOGLI_at_virgilio.it> wrote in message
news:46ad7e8e$0$4785$4fafbaef_at_reader4.news.tin.it...
> "Bruno Cocciaro" ha scritto:

> Sono d'accordo che l'accelerazione sia un ente convenzionale
> (per convenzionale intendo che viene definita in modo arbitrario),
> ma non vedo come si possa fare in fisica qualche affermazione
> dettata *esclusivamente* dai fatti, senza ricorrere a convenzioni,
> sai fare un esempio concreto qualsiasi?

Ma con "convenzionale" non si intende che un certo ente viene definito in
modo arbitrario.
Sul fatto che le definizioni operative di misura di distanza e di intervallo
di tempo siano non dettate dai fatti direi che abbiamo concordato. Quello lo
diamo per buono e concordiamo di dare alle parole "distanza" e "intervallo
di tempo" il significato, rispettivamente, di "cio' che misura il regolo" e
"cio' che misura l'orologio".
Quando si dice che un ente e' convenzionale si dice qualcosa i piu'.
L'esempio che chiedi mi puo' aiutare ad illustrare cio' che intendo.

Prendiamo in considerazione sempre la caduta di un grave.
Quello che dico e' che l'affermazione
"nella caduta da una altezza h, un grave partito da fermo impiega un
intervallo di tempo SQRT(2*h/g)"
 *non e'* un fatto sperimentale.

Questo e' invece un fatto sperimentale:
lasciando cadere da fermo un grave da un'altezza h rispetto a terra e
facendo partire nello istante un fascio di luce, dal punto in cui si lascia
cadere il grave, diretto lungo la verticale, avviene che l'orologio fisso a
terra nel punto in cui cadra' il grave misurera' un intervallo di tempo pari
a SQRT(2*h/g) (in relta' un po' meno) dal momento in cui arriva il fascio di
luce al momento in cui arriva il grave.

Quello che non e' un fatto sperimentale e' che, se scegliamo di settare
l'orologio fisso nel punto da cui viene lasciato cadere il grave all'istante
0 nel momento in cui si lascia il grave, allora il "vero" istante segnato
dall'orologio fisso nel punto in cui arriva il grave e' SQRT(2*h/g) (in
relta' un po' meno) nel momento in cui arriva il grave.

Per ogni orologio non e' mai importante l'istante che sta segnando
(quell'istante e' sempre convenzionale, e spostando a piacimento le lancette
di un qualsivoglia orologio lasceremo sempre intatte le leggi della fisica),
e' sempre importante solamente l'intervallo di tempo che l'orologio ha
misurato a partire da un certo evento iniziale fino ad un certo altro evento
finale.

Nell'esempio fatto sopra avrebbe anche potuto essere che l'orologio fisso
nel punto di partenza segnava l'istante tin=20 s nel momento in cui partiva
il grave, e l'orologio fisso nel punto di arrivo segnava l'istante tfin=3 s
nel momento in cui arrivava il grave. Il fatto sperimentale di cui sopra
sarebbe comunque rimasto inalterato:
l'orologio fisso nel punto di arrivo avrebbe comunque misurato un un
intervallo di tempo pari a SQRT(2*h/g) (in relta' un po' meno) dal momento
in cui arrivava il fascio di luce al momento in cui arrivava il grave.

Si potra' dire:
questo significa che gli orologi non erano stati sincronizzati!
Ma il punto e' che la "vera" sincronizzazione non esiste. Tutte le
sincronizzazioni sono equivalenti dal punto di vista fisico, cioe' cambiando
sincronizzazione cambiamo descrizione (diciamo tin=20 s, tfin = 3 s) ma non
cambiamo la fisica (continuiamo a dire che l'orologio fisso nel punto di
arrivo ha misurato SQRT(2*h/g))

> Tu affermi che questa non e' la *vera* legge fisica:
> sapresti enunciare la *vera* legge fisica? Sapresti ottenere
> qualche risultato (con numeri e unita' di misura) usando la
> *vera* legge fisica?

Certamente. La "vera" legge ci dice che se mettiamo un orologio fisso ad
h/2, questo nuovo orologio misurera' un intervallo di tempo pari a
SQRT(h/g)) dal momento in cui riceve il fascio di luce al momento in cui
vede passare il grave.

> Incomincio a temere che sara' difficile trovare un accordo. ;-)
> Faccio un esempio: una missione Apollo arriva sulla Luna,
> portando con se' un orologio atomico sincronizzato con
> l'orologio a Terra; alle h 12 0' 0'' misurate sulla Terra un impulso
> laser viene inviato sulla Luna, e viene ricevuto alle h 12 0' 1.3'',
> misurate dall'orologio sulla Luna, inoltre sappiamo
> che la distanza tra Terra e Luna vale 380000 km.
> Su questi numeri suppongo ci sia tra noi accordo completo, ma le
> divergenze sorgono quando andiamo a interpretare queste misure.
> Io dico che sperimentalmente abbiamo ottenuto che la
> velocita' della luce (di sola andata!) vale 300000 km/s
> (la dilatazione del tempo e' trascurabile a questo livello
> di precisione, con due cifre significative) tu dici che questa
> velocita' non e' un fatto sperimentale!

Si va sempre a toccare il solito punto del trasporto di orologi.
Quella che dici sopra *non* e' una misura della velocita' one-way della
luce.
Non lo e' perche' trasportando un orologio (atomico o meno che sia non ha
importanza, stiamo parlando di orologi ideali, cioe' di orologi che sono
perfettamente sincroni con l'orologio a luce), arrivati a destinazione, non
possiamo dire che il "vero" istante e' quello che sta segnando l'orologio
trasportato (possiamo anche aggiungere che lo abbiamo trasportato
lentamente, a velocita' infinitesima).
Dire questo e' del tutto equivalente a dire che stiamo assumendo che la
velocita' della luce di andata e' uguale a quella di ritorno (possiamo
farlo, ma e' una convenzione non necessaria che stiamo scegliendo di usare
per le nostre descrizioni).
So che la cosa potra' sembrare strana. Tu immagino che abbia usato un
orologio atomico proprio allo scopo di dire che, in questo caso, non c'entra
la velocita' della luce, pero' c'entra. E' il solito discorso della
dimostrazione del fatto che sincronizzare tramite fasci luminosi e'
equivalente a sincronizzare tramite trasporto di orologi. Purtroppo questa
dimostrazione, fatta nella maniera che piace a me, non l'ho mai vista
scritta da nessuna parte, e anche io, se ben ricordo, non l' ho mai scritta
per esteso (se non in qualche foglio di miei appunti).
Nella review di Anderson, Vetheraniam e Stedman se ne parla alla pag.109 in
una maniera che io non ritengo pienamente soddisfacente.
La review puoi scaricarla dalla pagina
http://mio.discoremoto.alice.it/brunodisco/ il file si chiama
andvethstedrev.pdf.

> Riporto le tue parole per chiarezza:
>
> "Il punto e' che si puo' dimostrare che le due sincronizzazioni in realta'
> sono la stessa. Si puo' cioe' dimostrare che
> se
> 1) si definisce l'orologio a luce come orologio (nel senso che un
qualsiasi
> altro marchingegno viene detto orologio se e' sincrono all'orologio a
luce)
> 2) valgono i postulati della RR, in particolare vale il fatto che la
> velocita' *di andata e ritorno* della luce e' sempre la stessa, cioe' due
> fasci di luce che partono in contemporanea da qua, torneranno in
> contemporanea qua se percorrono tragitti di uguale lunghezza
> allora
> la sincronizzazione per trasporto equivale alla sincronizzazione tramite
> segnale luminoso."
>
> Sono d'accordo che se gli orologi sono "definiti" come orologi a luce
> le due sincronizzazioni debbano essere equivalenti, ma non c'e'
> solo la definizione: il fatto che i migliori orologi esistenti, gli
orologi
> atomici, misurino il tempo allo stesso modo degli orologi a luce e' un
> fatto sperimentale, non e' conseguenza di una definizione, che la
> velocita' della luce sia costante e' un fatto sperimentale, non e'
> conseguenza di una definizione, non e' un caso che i migliori orologi
> e gli orologi a luce misurino il tempo allo stesso modo:
> quando gli astronauti dell'esempio precedente vanno sulla Luna,
> portano con se' un orologio atomico, non un orologio a luce.

Ecco, avevo visto giusto allora. Tu dici "hanno portato un orologio atomico,
mica uno a luce" e il fatto che due orologi diversi misurino gli istanti
allo stesso modo prova sperimentalmente che la velocita' della luce one-way
sia uguale alla velocita' di andata e ritorno.
Come dicevo sopra, e' il solito discorso. Ed e' anche il dscorso che qualche
post fa ho chiamato, se ben ricordo, "principale carta giocata dagli
anticonvenzionalisti".
In realta' il fatto che orologi a luce e orologi atomici misurino gli
intervalli di tempo allo stesso modo prova semplicemente che gli orologi
atomici sono orologi (cioe' sono sincroni all'orologio a luce, cioe'
trasportare un orologio atomico o un orologio a luce e' esattamente la
stessa cosa), non prova alcunche' riguardo la velocita' one-way della luce.
Mi rendo conto pero' che non ho presentato la dimostrazione del teorema che
sopra hai ricordato. Ho solo enunciato ipotesi e tesi, e ora ho anche
aggiunto che non sono a conoscenza di scritti dove la dimostrazione e'
esposta in maniera soddisfacente secondo il mio punto di vista. Non e' una
cosa lunghissima, ma probabilmente avrei bisogno di qualche disegno, e
comunque avrei bisogno di un po' di tempo di quanto ne ho a disposizione al
momento. Fra una settimana me ne vado in vacanza e magari colgo l'occasione
per mettere la dimostrazione in un pdf. Nel qual caso, qualora fossi
interessato, te ne daro' notizia.

> Allo stesso modo, il fatto che con la sincronizzazione standard
> si sia sempre sperimentalmente verificato che in ogni fenomeno la
> causa abbia preceduto l'effetto, e' una prova della bonta'
> della sincronizzazione standard, perche' ci permette di
> enunciare, in modo semplice, un principio della fisica,
> il principio di causa ed effetto, dicendo che la causa deve
> avvenire ad un tempo precedente l'effetto.

Ma e' proprio questo l'errore concettuale !!!
Scegliamo una sincronizzazione che, in alcuni riferimenti, farebbe apparire
un tachione partire ad un istante ed arrivare ad un istante precedente (come
il nostro grave che, nella strana sincronizzazione scelta, era partito
all'istante 20 s ed era arrivato all'istante 3 s), poi,
dimenticando che la sincronizzazione l'abbiamo scelta noi non essendo stati
forzati in quella scelta dai fatti, diciamo che i tachioni non possono
esistere perche' altrimenti verrebbe violato il principio di causalita'.

Io dico che causa ed effetto sono enti di significato fisico quindi, come
tali, *non* possono essere legati ad un ente convenzionale come la direzione
temporale.

> > Una qualsiasi legge della fisica che, scritta in forma covariante,
avrebbe
> > in sincronizzazione standard la forma
> > Y = M * X + M1 * X1 + ...
> > con Y, M, X, M1, X1 ... tensori di rango qualsiasi,
> > assumerebbe, in sincronizzazione qualsiasi, la forma
> > Y' = M' * X' + M1' * X1' + ...
> > dove le relazioni che legano Y a Y', M a M', X a X' ... sono state
> > esplicitate da R. Anderson, I. Vetharaniam, and G.E. Stedman, Phys. Rep.
> > 295, 93 (1998) alla pagina 127.
> > Questo lavoro, gia' anticipato dall'altro del 1977, mette, a mio modo di
> > vedere, la parola fine alla questioni riguardanti la convenzionalita'
> > della
> > simultaneita'.
>
> Sinceramente non vedo come con un cambiamento di sincronizzazione
> arbitrario, ad es. non lineare, si possano conservare delle relazioni
> lineari come quelle scritte sopra, forse nell'articolo si fanno delle
> ipotesi aggiuntive.

In realta' alla pag 127 assumono che le trasformazioni di sincronizzazione
siano lineari (cioe' pongono il vettore K costante), pero' dicono che tale
ipotesi, in generale, non e' necessaria (e rimandano al loro lavoro del
1977).

> Ciao
> Giorgio Bibbiani

Ciao.
-- 
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)
Received on Tue Jul 31 2007 - 00:35:24 CEST

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