Re: Nessuno ha mai misurato la velocita' della luce?

From: Bruno Cocciaro <b.cocciaro_at_comeg.it>
Date: Sun, 5 Dec 2021 17:37:29 +0100

Il 04/12/2021 15:49, Elio Fabri ha scritto:
> Wakinian Tanka ha scritto:
> > Questo thread è recente:
> https://groups.google.com/g/it.scienza.fisica/c/14TONhsOuQM
> Mi credete se vi dico che non me ne ricordavo affatto?

Ho scorso rapidamentre la discussione. Qualcosa mi ricordavo, ma non che
fossi intervenuto più volte esponendo la mia posizione in maniera che mi
parrebbe sufficientemente chiara, per quanto "diffusa", cioè
sparpagliata in tanti post.
Ricordo bene che dovevo completare il file su Roemer, dopo la prima
versione che avevo presentato. Avevo rifatto tutti i disegni per bene,
avevo approfondito la parte sulla mia interpretazione della misura di
roemer, sul perché non poteva essere considerata una misura one-way ...
poi il tempo è passato e il file è rimasto lì in attesa di completamento.

Ad ogni modo, alla domanda che ti poneva tucboro_at_katamail.com in altro
thread riguardo eventuali discussioni fra noi due sul tema della
convenzionalità della simultaneità, direi che quel thread potrebbe
andare bene per comprendere la mia posizione.
Ringrazio Wakinian Tanka per averlo segnalato.

> Molto brevemente: sono d'accordo che la sincronizzazione tra orologi
> in quiete relativa ma posti in punti distinti sia convenzionale.
> Tuttavia la cosiddetta "sincr. standard", ovvero "alla Einstein" ha il
> pregio di essere transitiva (mi pare di ricordare che Bruno affermi che
> questo è vero per qualunque altra convenzione).

Certo. La transitività di una qualsiasi sincronizzazione ha contenuto
fisico, quindi tutte le procedure di sincronizzazione accettabili in
relatività devono essere transitive. Una eventuale sincronizzazione che
non fosse transitiva descriverebbe una fisica diversa.

L'orologio fisso in A segna t_a quando da A parte un segnale luminoso S1
diretto verso B. All'arrivo in B di S1 l'orologio fisso in B viene
settato all'istante
t_b=t_a+AB/c+[psi(B)-psi(A)]
dove
c= velocità di andata e ritorno della luce
psi(P) funzione *qualsiasi* che ha come ipotesi solo che il suo dominio
sia tutto R^3 (cioè la psi è definita in ogni punto P).
Se psi(P)=0 per ogni P diciamo che abbiamo sincronizzato tramite
relazione standard. Se psi(P) non vale zero ovunque diciamo che abbiamo
sincronizzato tramite relazione non standard. L'esempio più semplice di
sincronizzazione non standard è quello che si ha scegliendo
psi(B)=psi(A)+vec{k}.vec{AB}
con vec{k} vettore costante qualsiasi e fissando a piacere in un punto
dello spazio, ad esempio in A, il valore della psi (es psi(A)=0 oppure
psi(A)=-50 s o qualsiasi altro valore).
Se, simultaneamente a S1, partisse da A anche un segnale S2 diretto
verso C, all'arrivo di S2 in C l'orologio fisso in C verrebbe settato
all'istante
t_c=t_a+AC/c+[psi(C)-psi(A)].
Se, simultaneamente all'arrivo in C di S2, partisse da C un segnale S3
diretto verso B, all'arrivo di tale segnale, l'orologio fisso in B
dovrebbe essere settato all'istante
t'_b=t_c+CB/c+[psi(B)-psi(C)]=t_a+AC/c+[psi(C)-psi(A)]+CB/c+[psi(B)-psi(C)]=t_a+AC/c+CB/c+[psi(B)-psi(A)].

Affinché la sincronizzazione risulti transitiva dovrebbe essere vero
quanto segue. Dal momento in cui in B arriva S1, al momento in cui
arriva S3, l'orologio fisso in B dovrebbe misurare un intervallo di
tempo pari a
t'_b-t_b=t_a+AC/c+CB/c+[psi(B)-psi(A)]-(t_a+AB/c+[psi(B)-psi(A)])
cioè
t'_b-t_b=(AC+CB-AB)/c.
Si può dimostrare che la correttezza dell'ultima equazione segue dalla
assunzione del II postulato:
due segnali luminosi, S_AB1 e S_AB2, partiti simultaneamente da A,
arriveranno simultaneamente in B se percorreranno tragitti di uguale
lunghezza.
Il segnale S_AB2 percorre il tragitto A->C->B, tragitto di lunghezza
AC+CB. Il segnale S_AB1 percorre il tragitto A->B->P->B dove il segmento
BP ha lunghezza 0.5(AC+CB-AB). Il tragitto percorso da S_AB2 ha
lunghezza AB+2*[0.5(AC+CB-AB)]=AC+CB, cioè i due tragitti hanno uguale
lunghezza. Per il II postulato S_AB1 e S_AB2 arriveranno simultaneamente
in B. Fra i punto B e P giace il regolo che costituisce l'orologio a
luce fisso in B. Tale orologio misura un intervallo di tempo pari a
(AC+CB-AB)/c dal momento in cui in B arriva S1 al momento in cui arriva
S_AB1.
Cioè il II postulato garantisce la correttezza della relazione vista
sopra: t'_b-t_b=(AC+CB-AB)/c. Relazione che prova la transitività della
sincronizzazione *quale che sia* la funzione psi scelta.

> Inoltre non ho mai
> visto proposte di sincr. che non siano modifiche di quella standard.
> In altre parole, mi pare non si possa definire un'altra convenzione
> senza prima aver definito quella standard.

Beh sì, si potrebbe dire che la sincronizzazione
t_b=t_a+AB/c+[psi(B)-psi(A)]
sia una modifica della sincronizzazione standard, cioè della
t_b=t_a+AB/c
ma il punto centrale è che *la fisica* sta tutta e solo nel II
postulato. La sincronizzazione standard non aggiunge né toglie alcunché.

> Se ho capito bene a questo Bruno oppone una sola obiezione seria: che
> l'adesione acritica alla sincr. standard porta all'identificazione tra
> sucessione temporale e succ. causale.

Sì, questa in effetti mi pare che sia l'unica obiezione seria. Aggiungo
che tale obiezione non mi pare sia presente nella letteratura
scientifica se non nei due lavori in cui io tratto la questione. Tutto
il resto mi pare che siano discussioni nelle quali i convenzionalisti
"sentono" di aver ragione, sostengono cose alle quali gli
anticonvenzionalisti replicano "Ma questo che dite è banalmente
corretto. Su questa banalità si concorda tutti, ma la superiorità della
sincronizzazione standard sta in ..." e dentro ai puntini ci scrivono
cose che poi i convenzionalisti analizzano e dicono "ma guardate che, a
ben vedere, dentro ai puntini siete nuovamente ricaduti nel negare ciò
che dicevate essere banalmente corretto". Gli anticonvenzionalisti
replicano ancora che no, non hanno capito bene cosa dicevano e si va
avanti all'infinito. E l'andare avanti all'infinito nasconde
probabilmente il fatto che, se anche una delle due parti avesse ragione,
come minimo dovrebbe "spiegarsi meglio", dovrebbe focalizzare
l'attenzione su cosa c'è di *non banale* nella sua posizione.

Per quanto riguarda la nostra discussione, Elio, purtroppo io non sono
mai riuscito a replicare ai tuoi "puntini" perché non riesco a capirli.
Ho l'impressione che la mia non conoscenza della RG conti tanto sul mio
non capire le tue obiezioni. Mi pare che io non riesca a capire le tue
obiezioni per motivi che potrebbero essere analoghi (o, forse, identici)
a quelli per i quali non riesco a capire la RG. Ma a capire la RG ormai
ci ho rinunciato. Mi dico: "intanto proviamo a sistemare la RR, cioè
"depuriamola" dai fronzoli non necessari, poi quando sarà sistemata la
RR, se mai qualcuno ce la dovesse fare, potrò finalmente chiedere se
qualcuno mi spiega la RG "depurata" anch'essa".

> A lui preme che questa identificazione non venga mantenuta: che la
> succ. causale venga definita a prescindere alla convenzione sulla
> sincr.
> Su questo non ho mai replicato perché tutta la tematica della
> causalità debbo ancora capirla.

Sul tema causalità, la mia posizione è che in fisica il concetto di
causalità vada necessariamente assunto perché ogni esperimento ha sempre
la seguente forma di teorema:
se
prepariamo questo sistema in questo modo (cause)
allora
otterremo questi esiti per queste misure (effetti).

> C'è però un'obiezione al fare a meno della sincr. tra orologi
> distanti: ciò implica la rinuncia alla definizione di una coordinata
> temporale nello spazio-tempo.

sì,certo.

> A mio parere questo signifia distruggere *tutta* la fisica
> relativistica come è stata costruita nel corso di oltre un secolo, e
> non vedo come si possa sostituirla.

Si sostituisce con la RR depurata (e, possibilmente, anche una RG
depurata così, forse, finalmente la potrò capire). Però la RR depurata è
la RR. Niente di più, niente di meno.

> Mi spiego meglio. Se si rinuncia alla coord. t, non possiamo più
> definire un campo (scalare o vettoriale che sia) come funzione delle 4
> coord. (t,x,y,z).

Certo. Secondo me dovremmo rinunciare alla struttura quadrimensionale
dello "spazio-tempo". Dentro quella struttura ci stanno convenzioni
delle quali poi perdiamo memoria e, a causa di ciò, commettiamo errori
(confusione fra ordinamento temporale e ordinamento causale).

> A questo punto che fine fanno per es. le eq. di Maxwell? E' vietato
> scrivere rot E = -_at_B/_at_t eccetera.
> Mi pare che Bruno nel suo programma di eliminazione della coord. t non
> sia andato oltre la meccanica del punto (v. la ridefinizione della
> velocità). Ma questo è assolutamente insufficiente!
> Confesso di averci pensato, non molto a fondo, ma in più occasioni, e
> di non aver trovato soluzione.

Io ci penso da diversi anni a come si dovrebbe scrivere rot E (_at_B/_at_t è
banalmente _at_B/_at_tau) e finalmente la scorsa estate ritengo di esserci
riuscito. Ho riempito diversi quaderni, poi raccolta della roba buona,
poi files corretti, ricorretti ... poi è arrivato settembre e sono fermo
da 3 mesi.

> A prima vista sembrerebbe che una qualche struttura matematica che
> faccia a meno di una coord. temporale (o, il che è lo stesso, di una
> coord. temporale privilegiata una volta scelte le tre coord. spaziali)
> dovrebbe esistere. Ma non sono riuscito a trovarla e soprattutto mi
> colpisce che - a quanto ne so - nessun "convenzionalista" abbia
> affrontato l'argomento.

Eh sì, colpisce anche me. Per un po' l'ho cercato qualche
convenzionalista che avesse affrontato l'argomento, poi, quando ho letto
il passo che riporto sotto, ho pensato che probabilmente nessuno l'ha
mai affrontato e ho provato a vedere fin dove sarei potuto arrivare io.
Le poche righe che metto sotto sono le uniche che affrontino l'argomento
nelle pubblicazioni scientifiche che ho letto. Forse le ricordi perché
le ho già postate in passato. Ad ogni modo le riporto di nuovo per
eventuali nuovi utenti in ascolto.
Sarkal e Stachel in Phil. of Sci. 66, 2 (Jun 1999) 208-220 dicono alla
pag 219:
"Of course, the best way to demonstrate the conventionality of
simultaneity is to formulate the basic structure of the special theory
of relativity without the use of any simultaneity convention. Elsewhere,
we will show how this can be done using radar ranging coordinates (i.e.,
advanced and retarded times) to coordinatize events with respect to an
inertial world line, and Bondi's (1980) K-calculus (i.e., the radial
Doppler shift) to perform coordinate transformations between one
inertial world line and another".
Appunto, "of course", ma come mai dopo diversi decenni di dibattito
nessuno ha ancora pubblicato il lavoro che "of course" chiuderebbe il
discorso?
Quando lessi questo passo contattai uno dei due autori il quale mi disse
che poi "elsewhere" non hanno più scritto niente.

Il problema è che le coordinate transformations, senza assumere alcuna
sincronizzazione, sono semplici da scrivere, ma la "basic structur"
della RR è molto di più delle semplici trasformazioni di Lorentz. Lo
scoglio principale sono le derivate spaziali, ad esempio rot E. Ma, come
dicevo, confido di aver finalmente superato questo scoglio.

Bruno Cocciaro.

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Received on Sun Dec 05 2021 - 17:37:29 CET

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