(wrong string) � dei fotoni

From: dumbo <_cmass_at_tin.it>
Date: Sun, 02 Jan 2005 02:26:41 GMT

"Elio Fabri" <mc8827_at_mclink.it> ha scritto nel messaggio
news:cr1nn8$11gk$1_at_newsreader2.mclink.it...

> dumbo ha scritto:
>> mentre da un lato siamo sicuri dell'esistenza di una velocit�
> > assoluta, non siamo altrettanto sicuri che i fotoni viaggino
> > esattamente a quella velocit�; nei limiti delle misure attuali,
> > sembra di s�, ma pu� darsi che misure pi� precise un giorno
> > mostrino che non � cos�.

> A me pare che le cose non stiano esattamente cosi'.
> In due sensi:
> 1) Non siamo sicuri che i fotoni ecc., ma allo stesso titolo non siamo
> neppure sicuri che esista una vel. assoluta.
> Entrambe le cose sono ottimamente in accordo con le osservazioni, ma
> non c'e' amio parere una differenza di status logico tra le due cose.

s�, sul piano strettamente logico non c'� differenza,
le misure non sono mai esatte e non si pu� essere sicuri
di nessuna delle due cose, quindi attenuo la mia posizione;
mi limito a dire che tra le due affermazioni " esiste una velocit�
assoluta VA " e " velocit� della luce nel vuoto = VA "
se fossi costretto a scommettere su una delle due
scommetterei sulla prima. Se saltasse fuori che il fotone �
massivo, non sarebbe un dramma; le equazioni di Maxwell
subirebbero una piccola modifica (non difficile da fare e che
infatti � gi� stata fatta da decenni) e tutto andrebbe avanti come
prima. In fondo avremmo una particella massiva in pi�, a fianco
di tante altre gi� note. Anche la scoperta della massa del neutrino
non ha portato a sconvolgimenti radicali.

Se invece saltasse fuori che non c'� una VA, le modifiche
da fare nella fisica sarebbero molto pi� profonde, investirebbero
il principio di relativit� (PR) e la struttura dello spaziotempo, cose
che (per quanto ne sappiamo oggi) sono pi� fondamentali
della massa di una particella. Il punto essenziale � che la
trasformazione di Lorentz (con associata VA) � una conseguenza
del solo PR (anche se questo non pu� fornire il valore numerico
della VA).

> > consideriamo fotoni di frequenza cos� bassa da avere un
> > fotone notevolmente pi� lento di V (...) Ripetendo l'esperimento
> > di Michelson con una sorgente di luce interna non troveremmo
> > nessuna differenza (nessuno spostamento delle frange) altrimenti
> > sarebbe violato il principio di relativit�.
> > Invece, usando una sorgente di luce esterna, troveremmo
> > la composizione di velocit� secondo la solita formula
> > di RR, dove la solita c significherebbe V.

> Confesso che questo argomento non l'ho capito.
> Non dico che mi sembri errato: proprio non afferro quello che vuoi
> dire...

volevo dire che il ripetere l'esperimento di Michelson
con fotoni massivi (eventualmente lentissimi rispetto
al laboratorio) non modificherebbe la conclusione
ottocentesca, cio� avremmo un risultato a favore del
principio di relativit� e a sfavore dell'etere (il che � ovvio,
dato che la validit� del principio di relativit� non dipende
dalla massa del fotone).
Lavorando invece con luce proveniente da una sorgente
non terrestre (per esempio una stella) si troverebbe

V(1,2) = V(1) + V(2) / [ 1 + V(1) V(2) / A^2 ]

dove:

V(1) = velocit� del fotone rispetto alla stella,

V(2) = velocit� del laboratorio rispetto alla stella,

V(1,2) = velocit� del fotone rispetto al laboratorio

A = velocit� assoluta.

> > Potresti insegnare la RR in un modo che prescinde totalmente
> > dall'elettromagnetismo e senza mai nominare neppure una
> > volta la parola luce.

> Ti vorrei proprio vedere!

devo precisare che sto parlando dei capitoli di RR concernenti
la cinematica e la dinamica, e non l'elettromagnetismo.
Problemi didattici non ne vedo; su una rivista di impostazione
pedagogica come l'American Journal of Physics l'argomento
� stato trattato pi� volte, per esempio:

Lee, A.R. & Kalotas, T.M.:
"Lorentz transformations from the first postulate "
Am. J. Phys. anno 1975, vol. 43, pp. 434 - 7.

Il lavoro � commentato da vari fisici nella stessa
rivista, anno 1976, vol. 44, pp. 988 - 1002.

E anche:

L�vy - Leblond, J. -M.: "One more derivation of the
Lorentz transformation" Am. J. Phys. vol 44,
pp. 271 - 277

C'� anche un vecchio articolo sul Giornale di Fisica
ma non ricordo il riferimento; credo sia tra la met�
degli anni settanta e i primi anni ottanta.

Poi naturalmente c'� il classico testo di Rindler,
"Essential Relativity" (revised 2nd edition)
cap. 2, sec. 17, pp. 51 - 53, con un argomento-
scorciatoia (a p. 53) che rende l'argomentazione
particolarmente semplice.

bye
Corrado
Received on Sun Jan 02 2005 - 03:26:41 CET