Re: Velocità dei fotoni

From: Giorgio Bibbiani <giorgio_bibbiani_at_TOGLIvirgilio.it>
Date: Sat, 30 Jul 2005 14:27:00 GMT

"Paul" ha scritto:
> C'� una cosa che non capisco: sento affermare che non � possibile per un oggetto (che ha una sua
> massa) viaggiare pi� veloce della luce in quanto la sua massa aumenterebbe all'infinito e quindi
> occorrerebbe una energia infinita...

Nel seguito intendiamo sempre velocita' misurate in sistemi di
riferimento inerziali.

Piu' esattamente, un oggetto di massa non nulla non solo non
puo' superare la velocita' della luce nel vuoto, ma non puo'
neanche raggiungere questa velocita'.

> Sento affermare anche che il fotone viaggia alla velocit� della luce e ci� � possibile in quanto
> ha massa 0...

Detto cosi' sembra una tautologia (il fotone e' il quanto
di luce, quindi e' normale che viaggi alla velocita' della
luce :-), diciamo che la velocita' dei fotoni nel vuoto e'
una costante universale, indipendente dallo stato di moto della
loro sorgente, e uguale alla massima velocita' che possa
avere qualsiasi corpo, che chiamiamo velocita' limite
(simbolo c).

> A fronte di queste affermazioni mi viene da chiedermi il motivo per cui il fotone non possa andare
> pi� veloce se non � la sua massa un limite... Da cosa � causato questo limite?

Nessuno lo sa!
L'esistenza di una velocita' limite e' stata verificata sperimentalmente
in tantissimi esperimenti e con grande precisione, ed
e' stata assunta come postulato nella teoria della
relativita' ristretta RR (100 anni ottimamente portati :-).
Usando la RR si puo' dimostrare che l'energia di un
corpo di massa non nulla tende a +infinito quando la sua
velocita' tende a c, e quindi un corpo di massa non nulla
non puo' raggiungere la velocita' c perche' l'energia che
puo' avere il corpo e' sempre finita, si puo' anche dimostrare
che se esistesse una trasmissione di massa o energia a velocita'
superiore a c allora si avrebbe una violazione del principio
di causa ed effetto.
Ma queste sono cose che vengono dopo, la cosa fondamentale
e' il fatto *sperimentale* che esiste una velocita' limite.

A voler essere precisi bisognerebbe anche dire che se i
fotoni avessero una massa non nulla allora la loro velocita'
secondo la RR dovrebbe essere sempre minore di c, e il
fatto che sperimentalmente i fotoni abbiano sempre
velocita' vicine a c sarebbe dovuto al modo in cui i fotoni
sono prodotti (che determina la loro energia) e alla loro
piccola massa, comunque i limiti sperimentali sulla massa
del fotone sono molto stringenti (almeno 20 decadi piu'
piccola di quella dell'elettrone), quindi e' ragionevole dire
che sperimentalmente la massa del fotone e' nulla e la sua
velocita' e' c.

Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani
Received on Sat Jul 30 2005 - 16:27:00 CEST

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