Re: Gli orologi e i fotoni

From: Bruno Cocciaro <b.cocciaro_at_comeg.it>
Date: Sat, 17 Feb 2007 19:05:11 +0100

"marcofuics" <marcofuics_at_netscape.net> wrote in message
news:1171449214.406495.171190_at_s48g2000cws.googlegroups.com...
> Ciao
>
> Un orologio, in buona sostanza, cosa e'?

Bella domanda.
Rispondo nella maniera che io ritengo piu' opportuna.

Come hai fatto anche tu, prendo a prestito un altro concetto, il concetto di
lunghezza, per estrapolarlo poi al concetto di tempo (tu hai preso a
prestito il concetto di massa).

Esistono in natura degli oggetti, che chiamiamo regoli, utilizzando i quali
e' possibile misurare la lunghezza di ogni corpo nella maniera a tutti nota.
Cioe', la definizione operativa di lunghezza e' semplicemente cio' che si
misura con il regolo.
Questo naturalmente non puo' renderci soddisfatti. Dobbiamo anche
specificare cosa e' un regolo, pero', per non andare troppo fuori tema,
sorvoliamo su tale punto (pero', a mio modo di vedere, questo e' un punto
che si dovrebbe necessariamente affrontare e risolvere). Diciamo solo che il
regolo, mentre viene utilizzato in una misura, e' fermo rispetto al
riferimento nel quale si effettua la misura stessa. La definizione operativa
di lunghezza prevede che lo strumento di misura sia fermo durante tutto il
processo di misura. Non saprei dire se questa e' una proprieta' necessaria
per tutte le misure, anche se non saprei immaginare misure per le quali cio'
non sia vero.

Per quanto riguarda il tempo a me pare che si possa copiare il discorso
fatto sopra.
La definizione operativa di tempo e' semplicemente cio' che si misura con
l'orologio (o con il cronometro).
La definizione di orologio e' la seguente:
un regolo di lunghezza unitaria ha due specchi agli estremi, e un fascio di
luce si riflette fra i due specchi.
L'orologio e', per definizione, il contatore di rimbalzi (orologio a luce).

Muniti di regoli e orologi, cioe' di misuratori di distanze e intervalli di
tempo, possiamo andare ad analizzare diversi fenomeni e ci accorgiamo che
esiste una vasta gamma di fenomeni desrcivibili secondo quelle che poi
chiamiamo "leggi della fisica".
Ad esempio:
buttiamo una palla dal terzo piano e ci accorgiamo che riceviamo il rumore,
attestante la caduta della palla, esattamente dopo un secondo. Cioe' il
rumore arriva in sincronia con il 150.000.000 esimo ritorno del fascio di
luce che sta rimbalzando all'interno dell'orologio fisso al terzo piano (da
notare che, per poter espletare il suo ruolo di misuratore dell'intervallo
di tempo trascorso fra l'istante in cui parte la palla e l'istante in cui
arriva il rumore, l'orologio deve essere fermo per tutta la durata
dell'esperimento. Se l'orologio si muovesse misurerebbe un'altra cosa che
non sarebbe cio' che chiamiamo intervallo di tempo trascorso fra la caduta
della palla e l'arrivo del rumore).
Un esperimento del genere, unito ad altri, e' descrivibile secondo quelle
che chiameremo leggi di caduta dei gravi e di propagazione del suono.

Naturalmente a questo punto potremmo anche decidere di utilizzare il sistema
"palla che cade dal terzo piano+rumore che arriva al terzo piano" come
orologio, cioe', ogni volta che osserviamo che un certo fenomeno e' in
sincronia con l'orologio a luce, possiamo sfruttare quel fenomeno per
costruire un nuovo orologio (dovremmo anche verificare che il fenomeno in
questione soddisfa al principio di relativita', altrimenti, il nuovo
orologio non potrebbe essere utilizzato in tutti i riferimenti inerziali).

In sostanza a me pare che la fisica classica (ivi inclusa la RR, non
saprei se anche la RG) sia la scoperta del fatto che esistono certi fenomeni
che sono in sincronia con i fenomeni luminosi (cioe' la loro descrizione e'
in sincronia con cio' che, per definizione, abbiamo chiamato orologio).

Potra' sembrare strano che fenomeni che parrebbero, a prima vista, non avere
nulla in comune, possano essere in sincronia (pensiamo ad esempio al fascio
che rimbalza all'interno dell'orologio a luce e alla molla che oscilla),
pero', a ben vedere, tutta la fisica classica e', in ultima analisi, fisica
delle interazioni elettromagnetiche+gravitazionali.
Chi conosce la RG (non io) sa, se ho ben capito, che le interazioni
gravitazionali in realta' non esistono, quindi, sempre se ho ben capito, la
fisica classica si ridurrebbe in ultima analisi alle sole interazioni
elettromagnetiche. Il che renderebbe del tutto plausibile il fatto che in
fisica classica si osservino fenomeni in sincronia con i fenomeni luminosi.
Mi pare che si porrebbe anche il problema della definizione stessa degli
intervalli di tempo per quanto riguarda fenomeni che hanno a che fare con
interazioni non elettromagnetiche, o, almeno, lasciando per gli intervalli
di tempo la definizione operativa che ci da' l'orologio a luce, mi pare che
non ci sarebbe motivo per aspettarsi sincronie fra fenomeni luminosi e
fenomeni non elettromagnetici. Cioe', in fisica non classica, dovremmo fare
attenzione ad utilizzare il concetto di tempo. In fisica classica ci sarebbe
un motivo per il quale tutti i fenomeni sarebbero sincroni fra loro (quindi
avrebbe un senso utilizzare, per tutti quei fenomeni, lo stesso "tempo"), in
fisica non classica quel motivo verrebbe a cadere.

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 Sat Feb 17 2007 - 19:05:11 CET

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