ivan ha scritto:
> ...
> Ti sar� grato se, con comodo, e sempre ci� sia possibile qui, mi
> piegassi perch� il ragionamento non sta in piedi.
Mica facile...
Provo a scrivere qualcosa, ma non garantisco di riuscire a essere
suff. chiaro.
Bisogna partire da un veloce riassunto del paradigma newtoniano.
Si assume che tutte le azioni tra corpi si esprimano mediante forze,
che possono essere di varia natura.
In ogni caso vale il terzo principio: se A applica una forza a B, al
tempo stesso B applica ad A una forza opposta.
Una forza agente su un corpo ne causa l'accelerazione, secondo la
seconda legge: F=ma, dove m e' un parametro caratteristico del corpo:
la sua massa (inerziale, ma Newton non usava questo termine).
Tra le varie forza, esiste quella di gravita', che e' universale, e
retta dalla legge di gravitazione:
F = Gmm'/r^2
dove e' importante solo rilevare che le m, m' sono ancora le masse: le
stesse che compaiono nella seconda legge.
Da qui segue per es. che tutti i gravi cadono con la stessa
accelerazione.
I corpi ai quali si applicano le leggi che ho scritto sono quelli detti
"ponderabili", ossia dotati di massa (e quindi di peso). Fino a meno
di un secolo fa, nessuno si sarebbe sognato di applicare queste idee a
una cosa imponderabile come la luce.
Ricorda che l'antica ipotesi corpuscolare sulla natura della luce, che
era stata di Newton, era tramontata agli inizi dell'800 con la scoperta
dell'interferenza e della diffrazione. Un ulteriore colpo era arrivato
intorno al 1870 quando Maxwell previde l'esistenza di onde e.m., e
quando poi le ricerche successive dimostrarono che la luce non e' che
un tipo particolare di onde e.m.: particolare solo per il campo di
frequenze.
Ora veniamo al punto.
I ragionamenti che hai citato si esprimono sostanzialmente come segue:
1. Sappiamo che la luce e' fatta di fotoni, e che ogni fotone e'
dotato di una quantita' nota di energia, legata alla frequenza dalla
formuletta che sappiamo.
2. Sappiamo anche, dalla relativita', che energia=massa (in un senso
che di regola non viene mai chiarito bene, ma si mette in evidenza che
si tratta di massa inerziale). Dunque un fotone, avendo energia, ha
anche massa (inerziale).
3. Sappiamo inoltre (l'ho ricordato sopra) che massa inerziale e
gravitazionale sono sempre appaiate, tanto che si possono
identificare: dunque i fotoni hanno anche massa gravitazionale.
4. Percio' i fotoni "pesano", sentono la forza di gravita', debbono
essere deviati da un campo gravitazionale, ecc.
Il problema e' che mentre la teoria newtoniana e' una teoria ben
formata, che permette calcoli e previsioni accuratamente confermate,
ecc., invece i punti 1-4 che ho riassunto sopra sono tutt'altra cosa.
Il punto 1 e' la scoperta di Einstein di cui si e' celebrato il
centenario l'anno scorso, ed e' stata alla base della fisica
quantistica. Ma in quella forma e' solo un abbozzo, un embrione, non
una teoria. Di sicuro non e' compatibile e coerente con gli altri
pezzi che sto per dire.
Il punto 2 e' una conseguenza male interpretata della relativita'
(ristretta). Anche questa ha la stessa data di nascita, ma faresti
fatica a trovare negli scritti di Einstein un'affermazione esplicita
circa la massa dei fotoni...
Anzi (questo si evita di dirlo...) Einstein quando parlava di fotoni
lasciava quasi sempre da parte la relativita', e viceversa.
Il che vuol dire che si rendeva conto di star costruendo due pezzi
di nuova fisica, della cui compatibilita' non era affatto sicuro.
Il punto 3, quanto a identita' di massa inerziale e gravitazionale, e'
stato, nelle mani del solito Einstein, il punto di partenza della
relativita' generale. Ma cercheresti invano, in tutti i suoi scritti
in questo campo, qualsiasi riferimento ai fotoni.
In RG i fotoni *non esistono*: esistono solo le onde e.m. di Maxwell,
e su quelle Einstein ragiona per ricavare sia la deflessione
gravitazionale della luce, sia il redshift gravitazionale.
Da quanto precede si vede che la conclusione 4 richiede di appiccicare
insieme pezzi di teoria che non legano tra loro.
Anche se la conclusione e' parzialmente giusta, non e' affatto giusto
il modo come ci si arriva.
E' vero che parlando di peso dei fotoni si riesce a "capire" il
redshift.
Ci ho messo le virgolette, perche' secondo me in realta' si capisce
assai poco: bisogna ammettere che misteriosamente un fotone
"dimagrisca" quando sale in un campo gravitazionale, ma non si da'
nessuna precisa teoria di come questo succeda.
Ci si basa sulla vaga analogia con un sasso che rallenta man mano che
sale, ma l'analogia funziona assai poco, perche' nessuno ha il
coraggio di parlare di "forza applicata al fotone"; e poi questa forza
invece di rallentare il fotone lo fa diminuire di frequenza: fenomeno
sconosciuto sia alla meccanica newtoniana come a quella
relativistica...
Si capisce anche in senso qualitativo la deflessione. Ma solo in senso
qualitativo, perche' nessuno dice come si dovrebbero fare i conti per
torvare l'angolo che e' stato misurato...
Nessuno lo dice perche' non e' possibile: il calcolo richiede la RG,
che *e' tutt'altra cosa*.
E cosi' arrivo al punto centrale che mi fa trovare ripugnante quel
modo di procedere.
Fa parte di uno stile di "divulgazione" che io disapprovo totalmente.
Lo stile e' piu' o meno questo: vogliamo arrivare a certi risultati
delle fisica "moderna", ma la teoria "seria" che li giustiica non e'
proponibile. Allora che facciamo? Inventiamo qualche acrobazia che ci
porta allo stesso risultato per vie "semplici".
Che cosa disapprovo in questo? Il fatto che si toglie al lettore (allo
studente) la possibilita' di capire in che cosa realmente consiste
l'innovazione (in questo caso, quella della RG).
Lo si inganna, facendogli credere che l'innovazione consista nelle
storielle che gli si raccontano, mentre la realta' e' totalmente
diversa.
--
Elio Fabri
Received on Sat Dec 23 2006 - 21:15:39 CET