Re: quesito su simultaneità

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_tiscali.it>
Date: Mon, 17 Jul 2006 20:20:58 +0200

gnappa ha scritto:
> Purtroppo non � l'unico quesito dove il problema sembra mal posto...
> se volete ve ne posto un po' cos� ci divertiamo (cio� voi vi
> divertite, io mi deprimo perch� quel test di ammissione devo farlo).
Se vuoi, scrivi pure... Tanto siamo in vacanza :)

> Tra l'altro ci sono quesiti del tipo: metti in ordine cronologico le
> date di nascita dei seguenti matematici... spiegatemi perch� uno per
> essere ammesso alla SSIS deve sapere 'ste cose :-/
Beh, non e' certo male se uno che vuole insegnare ha un briciolo di
cultura storica, no?
Se ti chiedono se viene prima Euclide o Cartesio, mi pare sensato...

> Qui non ho capito l'obiezione, secondo me � un'informazione in pi�,
> cio� � un aiuto a inquadrare il problema, anche se era compresa dal
> testo precedente.
Primo: questo osservatore O e' una specie di oracolo? Ossia quello che
dice e' vero per definizione?
Secondo: ammettiamolo pure. C'era bisogno di questa informazione?
Avrebbe potuto essere diversamente?

La risposta e': si', potrebbe essere diversamente se
a) esistesse un etere rispetto al quale la luce viaggia a velocita' c
b) la velocita' della luce in altri rif. fosse diversa da c e
dipendente dalla direzione
c) la Terra (quindi la stazione) fosse in moto rispetto all'etere
d) altri dettagli che ti lascio il divertimento di scoprire :)
Percio' avrei capito se ci fosse stata una domanda del tipo: "perche'
O ha il diritto di dire che per l'osservatore sul vagone in O' (punto
medio tra A' e B') il segnale da B' deve precedere quello da A' ?"

> Quali conclusioni? Non ho capito qual � la tua risposta.
In effetti qui mi sono espresso male.
Volevo dire: se assumiamo che la vel. della luce nel rif. della
stazione e' la stessa nelle due direzioni, non occorre altro per dire
che O' ricevera' per primo il lampo da B'.

> E comunque io non ho mai parlato di relativit� ristretta, ho fatto
> solo una considerazione di simmetria e di logica, cio� ho solo detto
> che se O vede O' andare verso B', O' vede O andare verso A, non mi
> sembra di aver scomodato Einstein.

Oh si' che ne hai parlato! Hai scritto:
> Quindi, per O' bisogna fare un ragionamento simmetrico, perch�
> altrimenti uno dei due sistemi di riferimento sarebbe privilegiato, e
> si potrebbe dire che una delle due coppie, AB o A'B', � fissa e
> l'altra si muove rispetto a essa. Giusto?
Questa *non e' "logica"* (qualsiasi cosa tu voglia intendere con tale
parola).
E' una precisa affermazione *fisica*: che due rif. inerziali sono del
tutto equivalenti a ogni effetto (propagazione della luce inclusa).
Questo e' appunto il _Principio di Relativita'_ nella forma di
Einstein.
(In quanto affermazione sulla fisica, potrebbe essere vera oppure
falsa: e' l'esperienza che dimostra essere vera.)
L'hai usato male, ma l'hai usato.
E hai fatto bene a usarlo, nel senso che il problema trasmetteva in
modo evidente il messaggio: "io sono un problema di relativita'" :-))

Quanto alla risposta giusta, e' la A. Anche se ripeto ancora una volta
che il problema e' formulato da cani.
Il fatto che abbia indotto in errore anche persone che in altre
occasioni hanno mostrato di sapere abbastanza di fisica, mi pare lo
dimostri a sufficienza.

> Anche qui non ho capito l'obiezione, per verificare se uno sa bene le
> cose � normale fare domande 'trabocchetto', dove uno � indotto a
> rispondere a memoria e invece deve dimostrare di ragionare.
Io vorrei sperare che alla SSIS che frequenterai insegnino anche come
costruire e formulare un problema, e anche come *non* formularlo.
Ma in realta' ci spero pochissimo (non usa), senza contare che le
premesse non sono incoraggianti...

Porre domande "trabocchetto" sta bene. Formulare tutto un problema in
un modo contorto e che induce in errore e' un altro. L'ipotetico
candidato ben preparato avrebbe dovuto rispondere qualcosa del genere:

"Tutto l'enunciato del problema e' viziato da un equivoco di fondo:
che accanto alla (ben nota) relativita' della simultaneita', che qui
si manifesta nelle due affermazioni 1 e 2 di O, esista anche una
relativita' di grado superiore, ossia una relativita' delle
affermazioni su cio' che si puo' misurare in uno o in un altro
riferimento.
Per essere piu' precisi: che un'affermazione come <i segnali luminosi
arrivano simultaneamente in O> possa a sua volta essere vera se detta
da O e falsa se detta da O'.
Il che non ha senso, perche' l'ordine di arrivo in O dei due segnali
e' un fatto *assoluto*, che viene registrato da uno strumento, e i
due osservatori non possono che concordare nella lettura dello
strumento."

Si dovrebbe forse pensare che l'astuzia (davvero diabolica)
dell'autore fosse appunto nel voler sondare il grado di chiarezza su
questo punto?
E cio' in un problema dove gia' esiste una descrizione invece
"relativa", ossia la simultaneita' dei due eventi primari (fulmini)?
Non ci credo neanche se mi pagano :-))
Secondo me l'autore ha soltanto le idee confuse per primo.
(Tra l'altro, qual era la risposta "ufficialmente" esatta? La sai? Non
mi stupirei che fosse sbagliata...)

Aggiungo ancora un commento su come tu e Tetis avete dato una risposta
errata: applicando un argomento di simmetria che non andava applicato.

Qui abbiamo una ben precisa situazione sperimentale, nella quale i due
fulmini cadono contemporaneamente alle due coincidenze A=A' e B=B'.
Questi sono due _eventi_: chiamiamoli E1 (A=A') ed E2 (B=B').
L'enunciato ci dice che E1 ed E2 sono simultanei nel rif. della
banchina: infatti i segnali arrivano simultaneamente nel punto medio.

(Per inciso, questo signifca anche che *misurato dalla banchina* il
treno ha lunghezza uguale alla distanza AB.)

E' facile capire che gli stessi eventi *non sono simultanei* nel rif.
del treno. I passaggi sono:
a) Dato che O' viaggia verso B, il segnale emesso da B arriva in O'
prima di quello emesso da A (fin qui ci eri arrivata anche tu).
b) Come ho detto sopra, questa successione dei due segnali e'
registrata in O', e quindi viene osservata allo stesso modo in
qualunque riferimento; in particolare nel rif. del treno.
b) Anche nel rif. del treno la luce viaggia a vel. c in entrambi i
sensi (*qui* usiamo il Pr. di Rel.): quindi l'unico modo di spiegare
la successione dei due arrivi, e' che anche le partenze non siano state
simultanee.
Piu' esattamente, E2 precede E1.

(Per inciso, cio' mostra anche che nel rif. del treno il tratto AB
della banchina e' *piu' corto* di A'B': la coincidenza B=B' *precede*
A=A'.)

Ora ecco il punto che vi ha indotto in errore: la situazione
sperimentale *non e' simmetrica*, quindi non si puo' applicare nessun
argomento di simmetria.
Avete AB e A'B' che sono uguali se misurati dalla banchina, ma non lo
sono se misurati dal treno. Questa e' una differenza ineliminabile.

La sola applicazione corretta (ma inutile) dell'equivalemza dei due
riferimenti sarebbe questa: se si realizzasse un *secondo*
esperimento, nal quale AB=A'B' se misurati dal treno, allora in questo
secondo esperimento tutta la situazione apparirebbe rovesciata: gli
evneti E1 ed E2 sarebbero simultanei nel treno, ma non simultanei
sulla banchina, dove E2 risulterebbe precedere E1.

PS: Vedo che argo ha scoperto il suo errore. Il suo post e' apparso
dopo che io avevo scritto il mio, e questo spiega perche' non ne ho
potuto tenere conto.
E' mia abitudine leggere i post nel primo pomeriggio e rispondere la
sera. Di conseguenza tutto cio' che appare dopo le 14 lo vedo solo il
giorno dopo.
                               

-- 
Elio Fabri
Received on Mon Jul 17 2006 - 20:20:58 CEST

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