Re: Red shift gravitazionale della luce e teoria di Newton

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_fastwebnet.it>
Date: Fri, 2 Apr 2021 17:06:12 +0200

Studente ha scriutto:
> Ho letto che l'aver verificato sperimentalmente il red shift
> gravitazionale della luce non costituisce, di per sé, una smentita
> della teoria di Newton sulla gravità, poiché quest'ultima, in
> merito, non dice nulla.
> Potrei avere un approfondimento, per favore?
> Anche il fatto che due orologi ad altezze diverse sono discordanti, di
> per sé, non costituisce una smentita della teoria di Newton?
Premessa: in casi del genere mi pare buona pratica non scrivere "ho
letto", ma fornire la fonte.
Ciò detto, la questione è un po' scivolosa, non strettamente fisica ma
piuttosto epistemologica, ergo filosofica.
Quindi potresti ricevere risposte ben diverse a seconda
dell'orientamento filosofico di chi scrive.

Ecco il mio punto di vista.
Dire che "la teoria di Newton sulla gravità [...] in merito, non
dice nulla" mi pare capzioso.
Ciò che conta è che Newton *non poteva* dire nulla, nel senso che nel
suo paradigma, chiaramente enunciato nello "Scolio" posto nel primo
capitolo dei "Principia", un fenomeno del genere è impensabile.

Forse saprai già che io in questo seguo Kuhn (l'ho scritto più di una
volta).
Secondo me non si capisce Einstein se non si vede che il suo lavoro
provoca appunto un cambiamento di paradigma: non solo interpreta in
modo diverso fenomeni già conosciuti (come per es. la caduta dei gravi
o il moto dei pianeti) ma permette di *prevedere* fatti nuovi, uno dei
quali è appunto il redshift gravitazionale.

Saprai di certo che cosa sono le tre "prove classiche" della RG:

1) La deflessione gravitazionale della luce, che era già concepibile
nell'ambito newtoniano, dove però portava a un risultato
numericamente diverso. Senza contare (perché non lo dice nessuno?) che
nel panorama newtoniano, con un modello corpuscolare della luce, la
deflessione si deve accompagnare a un cambiamento di velocità,
aprendo una serie di problemi.

2) Appunto il redshift gravitazionale. Saprai che qui il mio punto di
vista differisce da molte presentazioni: io non accetto che si dica
che "il tempo rallenta" o che "gli orologi rallentano" (tu hai scritto
"sono discordanti", che è un po' diverso ma in sostanza mi pare la
stessa cosa).
Per verificare il redshift devi mandare dei segnali da un orologio
all'altro, e quello che l'esperimento ti dice è solo che due segnali
mandati con un intervallo Dt dal primo orologio, all'arrivo mostrano
un intervallo Dt' indicato dal secondo orologio.
Tutto quello che si dice dopo è un'interpretazione, non obbligata
dall'esperimento.

3) La precessione del perielio di Mercurio:
Questo è un risultato che resta nella meccanica, senza far intervenire
la luce, e che sicuramente falsifica la gravitazione newtoniana, che
non lo può spiegare.

Nota anche la storia:
1) era a malapena accessibile all'osservazione ai tempi di Einstein.
La famosa eclisse del 1919 diede risultati tutt'altro che stringenti.
Oggi, un secolo dopo, il fatto è verificato senza ombra di dubbio,
essendo stato osservato in molte situazioni diverse e con incertezze
assai minori.

2) dovette attendere parecchio per la verifica: Pound-Rebka 1959.
Oggi si riesce perfino a misurare il redshift tra due orologi, uno
posato a terra e uno su un tavolo.

3) era già noto, ai tempi di Einstein, da oltre mezzo secolo. I
tentativi di spiegarlo non erano mai cessati, ma senza frutto.
La cosa che bisogna sempre mettere in evidenza è che Einstein ricavò
la precessione dalla sua teoria *senza nessuna ambiguità.*
Non c'erano parametri aggiustabili: la formula di Einstein contiene
solo parametri osservabili, come semiasse ed eccentricità dell'orbita
di Mercurio, e fornisce i famosi 43" per secolo.
Non a caso Einstein rimase estremamente impressionato da questo
risultato: scrisse che "la Natura gli aveva parlato!"

Detto tutto ciò, ti ricordo che in qualche posto ho scritto che
"Einstein non ha abrogato Newton".
Non so se ti è chiaro che cosa intendevo, ma per oggi ho scritto
abbastanza.
     

-- 
Elio Fabri
Received on Fri Apr 02 2021 - 17:06:12 CEST

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