Red-shift gravitazionale

From: Agatino <agatino04_at_yahoo.it>
Date: 17 Jan 2005 15:15:35 -0800

Michele Andreoli scrive:

>In base alla teoria, la frequenza f di un fotone che si allontana
>verticalmente dalla superficie terrestre di una distanza "dz"
>dovrebbe diminure di una quantita' data da df/f=-gdz/c^2. Questa
>formula si puo' dedurre a partire dal Principio di Equivalenza e
>chissa' in quanti altri modi "corretti".

>Ma si puo' anche dedurre "scorrettamente",
Cosa vuol dire secondo te corretto o scorretto in fisica? :-)
Per esempio la meccanica di Newton � corretta o scorretta per te?

Non dobbiamo mai dimenticare che quando ci troviamo di fronte
ad un problema di fisica per risolverlo cerchiamo di applicare
(se � possibile) un modello che non ci d� mai una
rappresentazione "vera" della realt�, ma solo una
rappresentazione verosimile del fenomeno studiato.

Alle volta abbiamo a disposizione vari modelli che possiamo
scegliere per cercare di risolvere il nostro problema, cercheremo
quindi di scegliere quello che ci fa perdere meno tempo con i
calcoli, e che ci assicuri alla fine un risultato pi� vicino
possibile alla realt�, quindi per esempio useremo
linguaggi, modi di pensare e formule della fisica classica
se ci accorgiamo che il fenomeno si pu� risolvere in questo
ambito, altrimenti useremo linguaggi, modi di pensare e
formule della relativit�, o della meccanica quantistica o altro...
Se anche questo non basta cercheremo altri modelli utili per poter
rappresentare il nostro fenomeno.
Ogni modello in questo senso � "corretto" nel suo ambito e
"scorretto" in altri ambiti.
Nessuno si sognerebbe per esempio di fare i calcoli per il progetto
di un palazzo usando l'equazione di Schr�dinger.
Anche se Qualcuno potrebbe certamente
dire:"Ma in teoria sarebbe possibile!"

>col classico ragionamento
>di attribuire al fotone una massa in base alle relazioni
>energia-frequenza-massa (E=hf, E=mc^2, etc)).
>Secondo questo ragionamento, il fotone perderebbe un' energia dE pari
>al lavoro fatto per salire nel campo gravitazionale (-m*g*dz); posto
>m=hf/c^2, si avrebbe dE=-hf/c^2 dz, da cui la relazione
>df/f=-gdz/c^2.

>Quello che mi chiedo e' il seguente: come mai, benche'
>concettualmente errato,

In fisica non esistono purtroppo "verit� assolute".
Giusto o errato in questo senso sono concetti relativi.

>il metodo porta allo stesso risultato? Forse perche' e', in
>fondo, una specie di argomento dimensionale (e dunque un eventuale
>fattore 2/5 lo avremmo perso), o c'e' qualcosa di piu' profondo?

la questione � stata studiata sperimentalmente da
R. V. Pound e G. A. Rebka,Jr.,Phys.Rev. Letters 4, 337 (1960)

dove � stato trovato un ottimo accordo, con la formula scritta sopra.
Se poi tale formula si pu� ricavare nell'ambito di un modello
semiclassico, ci possiamo solo rallegrare.

La domanda � a questo punto:
In quali altri casi si pu� usare questo modello
semiclassico e perch�?


Ciao

Agatino
Received on Tue Jan 18 2005 - 00:15:35 CET