Re: Gedankenexperiment di Einstein

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Thu, 06 Jan 2005 21:26:14 +0100

Spinoro ha scritto:
> Vorrei capire perch� il famoso esperimento di Einstein "del carrello"
> mi sembri tanto sbagliato...
> L'idea � di dimostrare che la luce possiede una massa,
Per cominciare, quest'affermazione e' sbagliata.
Ho qui sul tavolo fotocopia dell'articolo originale, che dice questo:
"In un lavoro pubblicato l'anno scorso ho dimostrato [...] che la
massa di un corpo cambia al cambiare della sua energia [...] che a
ogni variazione di energia di grandezza Delta E deve corrispondere una
variazione di massa Delta E / V^2, dove V e' la velocita' della luce.
In questo lavoro voglio dimostrare che quella e' la condizione
necessari e sufficiente perche' la conservazione del moto del
baricentro valga (almeno in prima approssimazione) anche per sisteni
nei quali, oltre a processi meccanici, si svolgono anche processi
elettromagnetici."

E. non dice in nessun posto che "la luce possiede una massa".

Giorgio Bibbiani ha scritto:
> La paternita' dell'idea e' proprio di Einstein, il riferimento
> per gli happy few che leggono il tedesco e' l'articolo su
> Annalen der Physik, 20, 627-633, (1906) (in rete ho
> trovato solo l'articolo originale, e' stato tradotto
> in varie edizioni stampate delle opere di Einstein).
> L'argomento, come fai notare, e' difettoso perche' il carrello
> non si puo' considerare un corpo rigido, comunque Einstein
> nel suo primo articolo in Annalen der Physik, 18, 639, (1905)
> (che si trova anche in rete in traduzione inglese :-), aveva gia'
> derivato l'equivalenza tra massa ed energia con un metodo
> diverso, sostanzialmente corretto.
Difettoso solo in apparenza: come ha gia' mostrato rez, la rigidita'
del tubo non e' necessaria.

Ripeto sommariamente con parole mie:
Un pacchetto di radiazione di energia E va da A a B, e impiega un
tempo t = L/c. Durante questo tempo il tubo ha ricevuto e conserva un
impulso di rinculo E/c, che viene annullato quandoil pacchetto di
radiazione arriva in B.
Per il teorema del baricentro, ne segue che detto baricentro si deve
spostare all'indietro di E*L/c^2, e li' fermarsi.
Non ha alcuna importanza se nel tubo si sono messe in moto onde
elastiche e sono avvenute deformazioni: il baricentro se ne frega nel
modo piu' completo...
Per sicurezza si aspetta che tutte le suddette onde si siano smorzate;
poi si fanno partire i "nanetti" di rez (E. non si sarebbe mai
permesso un linguaggio cosi' colloquiale, ma l'idea e' quella.
E. assume per cominciare che i nanetti abbiano la stessa massa, che
trasportino o non l'energia E: allora non disturbano la osizione del
baricentro.
Cio' fatto, il sistema e' tornato nello stesso stato iniziale, salvo
per lo spostamento del baricentro.

E. aggiunge che possiamo ripetere il giochetto quante volte vogliamo,
e quindi spostare il baricentro quanto ci pare, violando un principio
generale della meccanica.
Percio' delle due l'una: o il teorema del baricentro non vale quando
sono in ballo fenomeni elettromagnetici, oppure bisogna ammettere cheil
nanetto che riporta indietro l'energia E abbia massa maggiore per
E/c^2.

Mi pare proprio che non ci sia niente da obiettare...

> Considerazioni personali:
> per scansare le difficolta' che nascono nel considerare un corpo
> esteso rigido, si potrebbe risolvere un problema semplificato
> per un sistema costituito da due atomi identici 1 e 2 di massa
> M isolati e inizialmente a riposo e separati da una distanza L,
> ...
Benissimo: anche questa e' una soluzione, che pero' E. non avrebbe
usato a quel tempo, per via del ricorso ad atomi e fotoni, tutt'altro
che ben visti allora :)
                    

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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Thu Jan 06 2005 - 21:26:14 CET