Re: Simultaneita'

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_fastwebnet.it>
Date: Sun, 05 Jan 2020 11:33:37 +0100

Avevo scritto:
> Nonostante le modifiche, la sostanza fisica del sito di Di Bianco
> rimane impresentabile.
> ...
> Quello che ha capito lo giudico da quello che ha scritto.
Penso che valga la pena di sviluppare queste asserzioni.
Non tanto per DB, che non potrebbe farsene niente (detto in breve,
dovrebbe riscrivere tutto daccapo, e non può esserne capace) quanto
per tutti quelli che gli hanno segnalato errrori o difetti, che lui
dice di aver corretto.
Mi pare utile tornarci su, non per un particolare accanimento verso DB
(non lo meriterebbe più di tanti altri) quanto perché mi colpisce come
persone anche competenti si siano fatte sfuggire svarioni grossolani.

Leggiamo quindi con attenzione il cap. 6 di DB e sopratutto guardiamo
con attenzione le figure.
Una premessa: la scelta di usare ampiamente i diagrammi di Minkowski la
condivido. Ma bisogna saperli usare, e sopratttutto sapere la fisica...

Purtroppo i guai cominciano subito:
> L'assoluta incompatibilità fra il principio di relatività di Galileo
> e la teoria della velocità costante della luce di Maxwell mette in
> crisi il pensiero scientifico alla fine dell'ottocento.
Non esiste in Maxwell l'asserzione che la vel. della luce sia la stesa
in tutti i rif. inerziali, come invece sostiene DB (si veda anche il
cap. 5).
Non poteva esserci nel "Treatise", dato che Maxwell credeva nell'etere
e non si sognò mai di discutere quale sarebbe la vel. della luce se
misurata in un altro rif. inerziale.
Nel corso dell'800 tutti accettavano il PR (principio di relatività)
nell'ambito della meccanica, ma non dell'elettromagnetismo. La
validità universale del PR fu un'innovazione di Einstein.

> La stessa cosa dice Einstein: se è 'assolutamente certo' che la
> velocità della luce è sempre di 300.000 km/s e se, come visto
> nell'esempio dell'asteroide, due osservatori inerziali non
> concordano sullo spazio percorso dalla luce nell'unità di tempo,
> allora sono gli orologi dei due osservatori che non segnano bene il
> tempo. Infatti, la velocità non è altro che il rapporto fra spazio e
> tempo: a parità di velocità, se varia lo spazio, deve variare anche
> il tempo. Dire però che gli orologi 'non segnano bene il tempo' non
> è corretto. I due orologi segnano correttamente il tempo ma non
> concordano fra loro. Un orologio situato su un sistema in movimento
> inerziale cammina a un ritmo diverso da quello di un orologio
> stazionario; più precisamente, l'orologio rallenta quanto più
> aumenta la velocità del sistema in movimento.
Una confusione pazzesca...
Intanto Einstein non si sogna di usare espressioni come "assolutamente
certo".
Dice se mai che se vogliamo spiegare i fatti osservati "dobbiamo
assumere come postulato che ...".
Questione di parole? Non direi.
Specialmente in questo campo, usare le parole corrette è
*assolutamente* vitale. Altrimenti si finisce per credere e far
credere qualunque cosa.

> due osservatori inerziali non concordano sullo spazio percorso dalla
> luce nell'unità di tempo
E chi gliel'ha detto che non concordano?
Sarebbe vero se si potesse usare la composizione galileiana.
Al contrario, dire che la velocità della luce è la stessa in ogni rif.
inerziale significa esattamente che i due osservatori *concordano*
sullo spazio percorso ecc.

> Un orologio situato su un sistema in movimento inerziale cammina a
> un ritmo diverso da quello di un orologio stazionario; più
> precisamente, l'orologio rallenta quanto più aumenta la velocità del
> sistema in movimento.
Naturalmente detto così questo è falso.
L'enunciato corretto è un altro: non perdo tempo a scriverlo, chi
vuole se lo vada a cercare.

Tra l'altro è misterioso come si possa scrivere quanto ho appena
citato e aggiungere poi:
> E' interessante notare che, per la teoria della relatività,
> la situazione è perfettamente simmetrica.
Questo è vero, ma DB si guarda bene dallo spiegare come si possa
conciliare con quanto ha detto sopra.
Nessuno lo può capire.

Seguono un mare di chiacchiere, che poi culminano in
> Ma a pensarci bene, la teoria della relatività ha avuto un impatto,
> purtroppo, nella quotidianità di centinaia di migliaia di giapponesi.
> Parlo delle vittime delle due bombe atomiche sganciate sul Giappone
> alla fine della seconda guerra mondiale. E', infatti, dalla
> teoria della relatività che viene fuori la famosa formula E=mc^2.
Questo è vero, ma è del tutto falso che le bombe atomiche dipendano da
E=mc^2.
Anche una semplice reazione chimica come
CH_4 + 2 O_2 --> CO_2 + 2 H_2O
dipende da E=mc^2, nel senso che anche qui c'è un difetto di massa.
Però che il metano sia combustibile e possa essere usato per
scaldarsi, cuocere cibi, ecc. dipende da conoscenze empiriche molto
precedenti alla relatività.
Invece nel caso della fissione nucleare è accaduto l'opposto: dalla
scoperta di quella legge (1905) alla prima reazione nucleare
controllata (1942) sono passati 37 anni, durante i quali sono stati
scoperti:
- il nucleo atomico (1913)
- il neutrone (1932)
- le proprietà delle forze nucleari (un lento processo).
Pian piano si è capito che i nuclei di massa intermedia (A ta 50 e 100)
sono più legati sia di quelli leggeri che di quelli pesanti.
Di conseguenza si può ottenere energia dalla fissione di un nucleo
pesante, e questa energia si ritrova soprattutto come energia cinetica
dei 2 o 3 neutroni emessi.
Insomma, la fissione è possibile non grazie a E=mc^2, ma grazie a come
sono fatte le forze che tengono insieme i nuclei.

Saltiamo alla fig. 32. Nel commento si legge, tra l'altro:
> Nota anche che la coordinata tempo, "t", la stessa sia per Rossi sia
> per Verdi.
E' giusto, la coord. è la stessa, ma l'asse t *non è* lo stesso. Ci
torneremo.

> Ora, con Maxwell, entra in gioco la costante della velocità della
> luce.
Ne ho già parlato: Maxwell non si è mai prnunciato su come possa
cambiare la vel. della luce da un rif. all'altro.
Per inciso, parlare di "costante" è improprio.
Il termine corretto è "invariante".

A proposito dei diagrammi, dispprovo le due frecce sull'asse x, e
ancor più le scritte "-x", "+x".
Si deve mettere un'unica freccia con accanto solo "x", per indicare il
verso positivo dell'asse.

> Nel modello galileiano il tempo era assoluto, l'asse tempo era
> comune a tutti gli osservatori inerziali, quindi l'asse tempo
> di Rossi coincideva con l'asse tempo di Verdi. Ora, se il
> tempo è relativo in quanto varia con la velocità, l'asse del
> tempo di Rossi (che sta fermo) non può coincidere con l'asse
> tempo di Verdi (che si muove a 100.000 km/s).
Ahi ahi... Ecco perché avevo richizamato l'attenzione sul commento
sotto la fig. 32.
Da quello che scrive ora, si vede che DB confonde l'asse dei tempi con
la coordinata tempo.
Dire che la coord. tempo è la stessa per Verdi e per Rossi, significa
dire che entrambi assegnano lo stesso valore di t a un dato evento.
Al contrario, se il tempo è relativo, i valori di t_R e t_V *per uno
stesso evento* saranno generalmente diversi.
Questo non ha niente a che vedere con come sono messi gli assi t, ma
piuttosto con come sono messi gli assi x, dove t=0.
Nella fig. 32 (galileiana) il tempo è assoluto, e per questo Verdi e
Rossi hanno in comune *l'asse x*.
Non hanno invece in comune l'asse t, anche se DB non lo dice: l'asse t
di Verdi è *sempre* la sua wordline, ossia l'insieme degli eventi dove
x_V=0.
Questo DB lo scrive sotto la fig. 34, ma è vero anche nella fig. 31.

> Nel diagramma 34 ci sono due coordinate tempo, l'asse tempo di
> Rossi, "tR", relativo al sistema di riferimento privilegiato, e l'asse
> tempo di Verdi, "tV", relativo al sistema in moto inerziale.
Ci risiamo. E' vero che ci sono due coord. tempo. e che ci sono due
assi tempo. ma sono due cose diverse.
Come ho già detto, anche nella fig. 31 ci sono *due* assi tempo, anche
se c'è una sola coord. tempo.
Naturalmente l'asse tempo ha anche la funzione di riportare i valori
della coordinata tempo. Ed è vero che questa coord. non è la stessa
nei due diagrammi, per cui le tacche 1, 2, 3... saranno spaziate
diversamente.
Ma la retta è la stessa.

> In pratica se l'angolo fra "tR" e "tV" aumenta, aumenta anche la
> velocità di allontanamento di Verdi da Rossi. Corrispondentemente, si
> amplieranno gli intervalli fra le unità di tempo su "tV".
Qui c'è un altro problema.
DB confonde le *scale* sulle due rette tempo con la marcia degli
orologi.
Torniamo alla fig. 31: dato che l'asse t_V è la worldline di V, che è
inclinata, e dato che il tempo è lo stesso per V e per R, se DB avesse
segnato sull'asse t_V le tacche 1,2,3... avrebbe dovuto metterle sulle
stesse orizzontali delle tacche sull'asse t_R.

Nella fig. 34 le tacche le mette, e come le mette? Mancano le linee
orizzontali, ma penso di non sbagliare se dico che i punti di ugual
numero sui due assi stanno su parallele all'asse x_R.
Ma se è così, t_V=t_R !
Non ci si deve fare ingannare dalla diversa scala: per es. i punti
t_R=3 e t_V=3 stanno su una parallela all'asse x_R, il che vuol dire
che l'evento (x_V=0, t_V=3) ha anche t_R=3.
Ma allora dov'è finito il rallentamento?

Al contrario, il punto 3 su t_V deve stare un po' più in alto del
punto 3 su t_R.
Infatti questo evento, che viene visto al tempo t_V=3 da V, deve
essere visto a un tempo t_R>t_V da R.

> Geometricamente, per ottenere questo risultato è sufficiente
> disegnare la coordinata spazio di Verdi, "xV", in modo che l'angolo
> fra "xR" e "xV" sia uguale all'angolo fra "tR" e "tV".
> Dal diagramma 35 si può vedere che, anche dal punto di vista di
> Verdi, la luce in 1 secondo percorre 300.000 km, in 2 secondi
> 600.000 km, in 3 secondi 900.000 km.
Non è né suffficiente né necessario.
Si può disegnare l'asse x_V come si vuole, a patto che si mettano poi
le tacche delle t e delle x in modo di far tornare i conti.
In realtà con questo procedimento restano indeterminate molte cose.
Per risolvere l'incertezza senza tirare in ballo le trasf. di Lorentz
bisogna ricorrere ad altri ragionamenti, che qui non posso ripetere.
DB potrebbe utilmente imparare qualcosa, se ne ha voglia, leggendo ad
es. in
http://www.sagredo.eu/PI-14-fismod/
i files Pisa-2014-fismod-1.pdf e Pisa-2014-fismod-2.pdf

La fig. 36 è del tutto sbagliata, nel senso che non corrisponde alla
35. Mentre in questa la luce si propaga da sinistra a destra, nella 36
va da destra a sinistra, e non si capisce perché.
Essere passati al punto di vista di Verdi non giustifica ciò: il verso
di propagazione della luce non cambia dall'uno all'altro.

Chiudiamo con la simultaneità, dove DB si fa prendere la mano dalla
sua tendenza mistica:
> Una domanda che potresti porti è questa: se l'evento E1 è già
> presente nel futuro di Verdi, non è possibile che anche tutti gli
> altri eventi della sua vita siano anch'essi già presenti?
Intanto è sbagliata la premessa: E1 *non è* un evento *della vita* di
Verdi: è un evento e basta, come lo è E2.
Verissimo che per Verdi E2 precede E1: e allora?

Ma c'è di più. In un cap. che segue DB parlerà del cono-luce e della
struttura causale. Ma anche se non ne ha ancora parlato, lui certo lo
sapeva mentre scriveva questo capitolo.
Sapeva che presi due eventi qualunque, la loro successione temporale
cambia se visti da Rossi o da Verdi, ma accadrà mai che in un sistema
di riferimento siano uno nel futuro dell'altro, e in un diverso
sistema siano invece nell'altrove.

Perciò il suo discorso sugli eventi "già presenti" non sta in piedi.
Certamente tutti gli eventi che fanno parte della worldline di Verdi
stanno nello spazio-tempo; ma scelto uno di questi eventi, tutti gli
altri o stanno nel suo futuro o nel suo passato.
                                                           
                                                                     
                                            
-- 
Elio Fabri
Received on Sun Jan 05 2020 - 11:33:37 CET

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