Re: Velocità della gravità [aridaje!]

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: Mon, 15 Apr 2002 09:52:35 +0200

valentino wrote:


>
> Ecco, non ho capito se la gravit� debbo pensarla come interazione tra masse
> che si scambiano particelle di energia/materia, oppure come inclinazione di
> un mezzo (lo spazio-tempo) a incanalare il movimento delle masse che lo
> distorcono, cio� a crear loro dei percorsi che le tengono in
> "comunicazione".
> Nel primo caso immagino tanti magneti che si attraggono; nel secondo penso a
> un liquido su cui getto alcuni ciottoli di varia dimensione: ogni sasso
> creer� uno spostamento del liquido e ogni sasso sar� disturbato dal
> "vortice" creato dagli altri. Il parallelo non � molto felice, ma � per
> capire se la tendenza � quella di pensare ai "vortici" oppure all'attrazione
> tra calamite.
>
>



Ciao, la gravita` e` meglio pensarla come dice la relativita` generale.
Nel primo modo che dici tiri fuori le particelle di scambio, cosa
ben difficile da maneggiare (molto di piu` di quanto si possa evincere
dai libri di divulgazione). I gravitoni che dovrebbero corrispondere al campo
gravitazionale quantizzato non solo non sono mai stati osservati, ma e`
molto dubbio che esistano (nel senso delle particelle associate
agli altri campi con la prcedura detta di "seconda quantizzazione").
Non e` nemmeno chiaro se la gravita` abbia una natura quentistica o meno.


La RG dice una cosa analoga alla seguente. Lo spaziotempo e` dotato di
una "geometria". Tale geometria individua delle linee particolari,
che descrivono l'evoluzione dei corpi sottoposti, nella
descrizione non relativistica, al solo campo
gravitazionale. Tali curve sono dette dette "geodetiche" e sono analoghe
alle rette della geometria euclidea. Tuttavia, dato che si parla di
spazio-TEMPO, questa nozione di "retta" include anche l'evoluzione
temporale, cioe` quella che classicamente chiamiamo velocita` ed
accelerazione.
La presenza di masse nello spazio-tempo determina la geometria
e cio` la "forma" di tali linee. In particolare "separando lo spazio
dal tempo" una volta che hai fissato un riferimento opportuno,
scopri che tali linee (proprio perche` la geometria e` "curva"
in presenze di masse) sono: nello spazio delle linee curve e
tenendo conto del tempo, moti accelerati.
In tal modo le orbite nello spazio dei corpi vicini alel masse sono
incurvate e tali corpi accelerano.
Non ci sono quindi campi, particelle
o altro, c`e` solo la geometria spaziotemporale che e` legata da certe
equazioni alle masse(energia-impulso-momento angolare) presenti.
Il moto dei corpi (sottoposti al solo "campo gravitazionale")
segue la geometria e tutto il problema e` quello di determinare la geometria.



>
> S�, � dello spazio-tempo, ma ho notato che vari articoli e testi divulgativi
> usano l'accezione "spazio" riferendosi allo spazio-tempo, probabilmente
> considerando acquisita, quando si parla di Relativit�, la nozione di
> indistinguibilit�/inseparabilit� tra spazio e tempo. Se c'� errore di
> comunicazione, non darmene troppa colpa :)


OK


>
> Per� vorrei domandare: � falso che la RG considera la gravit� una propriet�
> dello spazio-tempo?



No e` vero, proprio come ho scritto sopra.


> Oppure � falso che in assenza di massa vi � assenza di gravit�?
>
>



La domanda giusta e` "e` vero che in assenza di masse la geometria
dello spaziotempo e` quella 'ovvia' in cui i corpi non sottoposti
a forze (esclusa la gravita') si muovono di moto rettilineo uniforme?"

La risposta e' negativa: anche in assenza totale di masse lo spaziotempo
puo` essere curvo. Questa e` una differenza enorme rispetto alla
teoria Newtoniana ed e`dovuta alla differenza delle equazioni
che legano massa alla gravita`. In termini tecnici, le equazioni
di Newton sono lineari mentre quelle di Einstein non lo sono.


>
>>Le equazioni di Einstein sono tali che quella che tu chiami curvatura puo`
>>esserci anche in assenza di masse. Da un lato e` banale: il campo
>>gravitazionale e' anche fuori dalle masse
>>altrimenti non vedremmo l'attrazione tra i corpi. Dall'altro lato
>>la questione e` ancora meno banale perche` la gravita` ("curvatura")
>>puo` esserci anche in assenza totale di masse nell'universo.
>>
>
> S�, ma l'attrazione tra i corpi � dovuta alla presenza di corpi. E la
> curvatura, se c'�, � dovuta alla presenza di materia.
> Sempre che curvatura esista, perch� anche questa � stata mica accertata.
> Infatti la geometria euclidea non � ancora scartata dalle ipotesi sulla
> possibile forma dello spazio-tempo. O sbaglio?
>
>



Credo che tu ti stia riferendo alla geometria, non dello spaziotempo,
ma alla geometria su larga scala dello spazio (vero e proprio) dei
modelli cosmologici (In tal caso, c`e` una nozione privilegiata
di spazio e di tempo in cui separare lo spaziotempo proprio perche`
stiamo considerando una soluzione particolare delle equazioni di Einstein
e non tutte le possibili soluzioni).
Comunque questa geometria potrebbe essere non euclidea o esattamente euclidea,
ma questo e` un altro problema.



> Infatti non parlavo di corpi, ma di spazio, o spazio-tempo, il quale
> dovremmo essere tranquilli che non � un corpo. D'altronde mi era sembrato di
> capire che tutti i corpi dotati di massa possono viaggiare solo e sempre a
> velocit� inferiori a c, ch� altrimenti la massa diverrebbe infinita...
> Per�, voglio dire, tutto mi sembrava tornare alla esplicazione della domanda
> iniziale e al tema della discussione: che cosa � la gravit�, da cosa viene,
> chi la fa, a che velocit� si propaga.
>



Non capisco cosa sia la "velocita` dello spazio", mi pare che non significhi
proprio nulla :-).
Per parlare di velocita` devi avere un punto che si muove in un riferimento
(in cui si possa determinare la posizione del punto al variare del tempo).
Velocita` dello spazio o dello spaziotempo non significa nulla...
La velocita` della gracvita'? Intendi la velocita` delle onde gravitazionali
immagino. Questa si ottiene subito dalle equazioni di Einstein con procedure
standard: e` la velocita` della luce. Abbiamo discusso moltissimo sul NG
su queste cose, se ai una ricerca con Google trovi tutto.


> Chiedo scusa per il linguaggio assolutamente non scientifico, non posso fare
> altrimenti ma ho sempre la speranza di farmi capire.
> Per finire ti ringrazio per la risposta e se vorrai ancora chiarirmi le
> idee, sperando che ai tuoi studenti (io non sono studente, e ripeto, non
> lavoro in questo campo) non risponda sempre "� falso" quando ti propongono
> qualche dubbio :)
>



Non ti preoccupare per il linguaggio: basta intendersi alla fine.
Credimi, ai miei studenti non dico molto spesso "e` falso'"... :-)
non mordo!
Ciao, Valter
Received on Mon Apr 15 2002 - 09:52:35 CEST