Il 04/05/2022 20:08, Paolo Russo ha scritto:
> Temo, Bruno, che questo post non ti piacera` molto, ma non
> mi hai lasciato molta scelta...
in realtà questo tuo post lo vedo come il naturale sviluppo del precedente.
Non posso che ringraziarti nuovamente perché mi dai l'occasione per
discutere della mia posizione su questioni che in realtà , in gran parte,
prescindono dalle tesi convenzionaliste.
> [Bruno Cocciaro:]
>> Ti faccio un esempio. La stragrande maggioranza dei fisici ritiene di
>> grande importanza l'esperimento di Aspect per il seguente motivo:
>> siccome Alice e Bob eseguono le loro misure simultaneamente, cioè i
>> loro orologi segnano entrambi t_mis nel momento in cui loro effettuano
>> la misura, allora nessun messaggio potrà partire dal punto, e nel
>> momento, in cui Alice ha effettuato la propria misura e arrivare da
>> Bob prima che egli effettui la propria misura (né viceversa). In
>> breve, le correlazioni non possono essere dovute a comunicazioni
>> perché le due misure sono simultanee.
>
> Ecco, partiamo da quest'esempio che fai, e che e` anche
> l'unico esempio dei presunti vantaggi del convenzionalismo
> che ti abbia mai visto fare. Premetto che non mi pare di aver
> seguito molto le discussioni che tu e altri avete fatto
> sull'argomento negli anni passati.
>
> Per cominciare, secondo me il convenzionalismo e` privo di
> contenuto fisico. Sottolineare la convenzionalita` di una
> data grandezza fisica (il tempo) non ha contenuto alcuno
> perche' *tutte* le grandezze fisiche sono definite tramite
> convenzioni.
Questo è ovvio. È come dire che è convenzionale il nome che si dà a un
certo concetto.
Comunque io non direi che "il tempo" sia una grandezza fisica, lo è
l'intervallo di tempo, ed è, come tutte le grandezze fisiche, *non
convenzionale*. Ciò che è convenzionale è la simultaneità di due eventi
distanti, cioè è convenzionale affermare che proprio adesso l'orologio
di Parigi sta segnando le ore 20:00.
> Cio` che da` loro un ruolo nella fisica sono le
> formule in cui tali grandezze compaiono.
diciamolo un po' meglio. Scegliamo convenzionalmente certi nomi (es:
forza, massa, lunghezza, intervallo di tempo) per certe grandezze
fisiche che diciamo che si misurano operando in opportune maniere
facendo uso di opportuni strumenti. Poi diamo (sempre convenzionalmente)
altri nomi (es: velocità , accelerazione, volume, densità ...) ad altri
enti definiti in termini dei primi visti sopra.
Ciò che dà un ruolo nella fisica a tutte queste convenzioni (a tutti
questi nomi) sono le *leggi fisiche* (che hanno in generale forma
matematica) le quali ci permettono di stabilire che la natura funziona
in una maniera tale da legare quei "nomi" secondo precise relazioni (es:
forza=massa*accelerazione).
> Se definisco le
> grandezze in maniera inutilmente complicata, le formule
> diventano inutilmente complicate. Ad esempio, chi potrebbe
> impedirmi di adottare un sistema di coordinate in cui al
> posto di x uso un x'=sqrt(4ct(x+2y-z))/2?
certo, non c'è motivo di complicare.
> Il convenzionalismo
> e` solo una complicazione perfettamente inutile e quindi
> occamisticamente da evitare.
Assolutamente no.
Il convenzionalismo sta lì a ricordarci cosa *non* ci dice la natura,
cosa stabiliamo noi arbitrariamente che, quindi, non potrà avere alcun
contenuto fisico se non quello che gli diamo noi. Non c'è *niente* di
più, cioè la natura non si adegua alle nostre scelte arbitrarie. Ad
esempio, la natura non funziona in modo da non far certamente essere un
evento che avviene in B causa di un altro evento che avviene in A perché
noi abbiamo scelto di piazzare due orologi, uno in A e l'altro in B, e
poi abbiamo arbitrariamente deciso di ruotare le lancette dei due
orologi in maniera tale che segnassero lo stesso istante quando
avvenivano i due eventi.
Tu, diversamente da Einstein, sostieni che la sincronizzazione standard
non è arbitraria. Bene, spetta a te dimostrare questa non arbitrarietà .
Spetta a te dimostrare perché la natura funzionerebbe in maniera tale da
far sì che l'ordinamento causale è sempre in accordo con l'ordinamento
temporale indotto dalla sincronizzazione standard.
Riprendo sotto la questione.
E, pur sapendo di Occam solo quello che si potrebbe leggere su un
Bignami, spero che egli abbia detto qualcosa di meno banale di
"l'espressione formale delle leggi fisiche è meglio scriverla in maniera
semplice. È meglio scrivere F=m*a invece che F+5N=m*a+5N"
> Per la sua stessa natura
> puramente formale, non puo` avere ripercussioni fisiche;
> pertanto, se in un ragionamento si tira in ballo il
> convenzionalismo per sostenere qualcosa di fisico, si puo`
> stare tranquillamente sicuri di stare sbagliando qualcosa.
le cose stanno in maniera opposta. Il punto è che non si può sostenere
qualcosa avente contenuto fisico sulla base dell'osservazione di
grandezze convenzionali definite arbitrariamente.
> Ad esempio, sulla base del convenzionalismo, sostieni che il
> ragionamento con Alice e Bob che hai riportato sia sbagliato.
Per l'esattezza ritengo che non si possa sostenere la correttezza di una
frase avente contenuto fisico come
(1) "nessun evento che avviene nel punto in cui si trova Alice quando
l'orolorio di Alice segna l'istante t_A=t_mis potrebbe essere causa di
un evento che avviene dove si trova Bob quando l'orologio di Bob segna
un istante t_B<t_mis",
semplicemente sulla base di una proposizione che non ha contenuto fisico
(o che non ha quel contenuto fisico), come t_B<t_A, proposizione che non
ha (quel) contenuto fisico perché gli orologi di Alice e Bob sono stati
sincronizzati secondo una procedura convenzionale scelta arbitrariamente
da noi.
Cioè la (1) potrebbe anche essere corretta, ma la sua correttezza va
dimostrata. Andrebbe cioè dimostrato che l'ordinamento temporale indotto
dalla sincronizzazione standard (quella che è stata adottata per gli
orologi di Alice e Bob), è un ordinamento che coincide sempre con
l'ordinamento causale.
Su questo direi che possano convenire tutti.
E ti faccio presente che quanto appena detto *prescinde* dalle tesi
convenzionaliste. Tanto è vero che, nella letteratura sulla
convenzionalità della simultaneità , la questione, che io sappia, non
viene posta da nessuno e, ad esempio, Reichenbach è convinto della
correttezza della (1) perché, a suo dire, la sua correttezza può essere
dimostrata sulla base di affermazioni aventi contenuto fisico (cioè la
dimostrazione *non* si basa sul fatto che t_B<t_A).
> Invece e` perfettamente corretto. La tua obiezione e` quindi
> un ottimo esempio del genere di confusione a cui puo` portare
> il convenzionalismo.
Beh, precisiamo. Immagino che tu voglia intendere che la correttezza
della (1) *si potrebbe* dimostrare. Bene, come dicevo, di ciò è convinto
anche Reichenbach e, verosimilmente, la stragrande maggioranza dei
convenzionalisti e non.
Io avevo fatto l'esempio per dire che *alcuni* ritengono di poter
chiudere il discorso sulla base della semplice osservazione che se
t_B<t_A allora l'evento in A non può essere causa dell'evento in B. Cioè
alcuni assumono che l'ordinamento temporale (indotto dalla
sincronizzazione standard) è sempre coincidente con l'ordinamento causale.
Però, diciamo che sia un errore di relativamente basso livello
l'assumere, senza opportuna dimostrazione, la coincidenza fra
ordinamento temporale e ordinamento causale.
Le mie considerazioni, basate sulla convenzionalità della simultaneità ,
avevano il semplice scopo di aiutare chi commette tale errore a
prenderne coscienza. Cioè aiutare a prendere coscienza del fatto che
l'eventuale coincidenza fra ordinamento temporale e ordinamento causale
deve essere dimostrata.
Da qui le mie domande ("Potremmo dire che Alice ...")
>> Potremmo dire che Alice potrebbe avvisare Bob dell'esito della
>> propria misura per il semplice fatto che, secondo la nuova
>> sincronizzazione, t_A è minore di t_B? E se no, perché no? E perché
>> potremmo invece eventualmente dirlo qualora gli orologi li avessimo
>> sincronizzati secondo la relazione standard ottenendo che le due
>> misure risulterebbero simultanee?
>
> Poco fa ho scritto che qualunque grandezza fisica puo` essere
> ridefinita in modo inutilmente complicato, ma ho anche
> precisato che cio` si puo` fare a condizione di correggere
> poi tutte le formule dove compare; cosa che tu, nella tua
> critica, hai tralasciato di fare. Da qui l'errore.
Non ho tralasciato di farlo per errore. Ho tralasciato di farlo
appositamente. Ho tralasciato di farlo perché l'onere della prova spetta
a chi sostiene che l'ordinamento temporale indotto dalla
sincronizzazione strandard è sempre coincidente con l'ordinamento causale.
La domanda implicita era: "Cosa ha di "speciale" la sincronizzazione
standard da poter assumere che l'ordinamento temporale da lei indotto
coincida sempre con l'ordinamento causale"?
> E` noto credo ormai da qualche millennio che un effetto non
> puo` precedere la sua causa; era noto da prima che esistesse
> la scienza, ha continuato a essere noto in fisica classica e
> continua a essere noto anche dopo Einstein, ovviamente usando
> la sincro standard che, come ho scritto nel post precedente,
> non e` stata scelta a casaccio.
Ma spetta a te l'onere della prova. Non puoi dire semplicemente "non è
stata scelta a casaccio". Se ti fermi a questo livello vuol dire che ti
fermi all'errore che prima catalogavo come di basso livello. Dico "basso
livello", ma ritengo che sia un errore compiuto in maniera abbastanza
naturale anche da tanti laureati in fisica. A livello più alto (es
Reichenbach e comunque, immagino, in generale chiunque si occupi di
fondamenti anche solo come studio, anche senza pubblicazioni ecc) si
sostiene la coincidenza fra ordinamento temporale e ordinamento causale
dopo che tale coincidenza è stata dimostrata. O, almeno, la si sostiene
come congettura avendo però chiara coscienza del suo status (o, almeno,
ritenendo di averla tale chiara coscienza).
> Anzi, da Einstein in poi, la
> regola e` stata rafforzata: l'effetto deve proprio essere nel
> cono del futuro della causa. Le distanze di tipo spazio non
> sono piu' ammesse.
Eh no, piano. Con la storia del cono di luce, futuro e passato assoluto,
tipo spazio, tipo tempo, si fa un altro passo e va specificato per bene
cosa si sta facendo!
Quello che si dimostra è che, sincronizzando gli orologi in ogni
riferimento secondo relazione standard, per coppie di eventi di tipo
tempo (cioè eventi per i quali, se una certa causa avvenisse in B e un
suo effetto in A, un segnale luminoso che partisse da B nel momento in
cui in B avviene la causa arriverebbe in A certamente prima che in A
avvenga l'effetto), l'evento causa è, in ogni riferimento, associato a
un istante t_caus sempre minore dell'istante t_eff associato all'evento
effetto.
In breve, si dimostra che *se* il legame causale fra due eventi è dovuto
(o potrebbe essere dovuto) a scambi di segnali (di qualsiasi tipo)
subluminali o luminosi, allora l'ordinamento causale fra i due eventi
coincide sempre con il loro ordinamento temporale indotto dalla
sincronizzazione standard: se la causa è in B e l'effetto in A allora
t_B<t_A (si domostra anche l'inverso: se t_B<t_A allora la causa è in B
e l'effetto in A). E questo sarà assoluto, cioè sarà vero in ogni
riferimento inerziale.
Si dimostra anche che la cosa non sarà più vera per coppie di eventi di
tipo spazio. Si dimostra cioè che *se* il legame causale fra due eventi
è dovuto a scambi di segnali (di qualsiasi tipo) *super*luminali, allora
l'ordinamento causale fra i due eventi *non* coincide sempre con il loro
ordinamento temporale indotto dalla sincronizzazione standard: se la
causa è in B e l'effetto in A, allora in alcuni riferimenti sarà t_B<t_A
ma si potranno sicuramente determinare riferimenti per i quali t_A<t_B.
Questa cosa viene ritenuta assurda da Einstein nel 1907. E, sulla base
di quanto appena detto, Einstein ritiene di poter dimostrare
l'impossibilità di esistenza di segnali superluminali.
Cioè Einstein, in maniera clamorosissima, commette l'errore che sopra
chiamavo di "basso livello": mescola ordinamento causale e ordinamento
temporale senza supportare tale mescolamento da alcuna dimostrazione.
Ritiene che l'ordinamento causale debba necessariamente coincidere con
l'ordinamento temporale indotto dalla sincronizzazione standard (cioè un
ordinamento che lui, due anni prima, aveva definito convenzionalmente in
maniera arbitraria). C'è da dire che Einstein probabilmente in testa
aveva implicitamente un completamento relativamente semplice della sua
dimostrazione che porterebbe al paradosso del nonno. Sta di fatto che
nel lavoro del 1907 tale completamento non c'è e non c'è nemmeno nei
testi di numerosi eminentissimi fisici (fra i quali diversi altri premi
Nobel) che fino agli anni '50 riprenderanno pari pari la dimostrazione
sbagliata di Einstein per sostenere l'impossibilità di esistenza di
segnali superluminali.
Descrivo questo errore di Einstein (e dei fisici che lo hanno seguito
nell'errore) nel paragrafo 2.2.1 di
https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/626/1/012054/pdf
Il completamento di cui sopra, cioè la dimostrazione del paradosso del
nonno, emendata dall'errore di "basso livello" di cui si diceva, si avrÃ
con Moeller nel 1955. In realtà Moeller riporta una dimostrazione più
sottile del semplice completamento che probabilmente aveva in testa
Einstein. In genere i testi riportano il paradosso del nonno secondo la
forma di questo completamento semplice. La dimostrazione sottile (e più
profonda) di Moeller l'ho vista solo nel suo testo.
Arriviamo quindi finalmente al punto conclusivo (almeno così pare che
sia): una volta dimostrata l'impossibilità di segnali superluminali,
pena paradossi causali (paradosso del nonno), abbiamo che eventi di tipo
spazio non possono essere causalmente correlati, e, siccome per eventi
di tipo tempo causalmente correlati l'ordinamento causale è sempre in
accordo con l'ordinamento temporale indotto dalla sincronizzazione
standard, possiamo finalmente ritenere dimostrata la coincidenza fra i
due ordinamenti.
Abbiamo finalmente capito cosa avrebbe di speciale la sincronizzazione
standard: essa dà luogo a un ordinamento temporale che coincide sempre
con l'ordinameno causale.
Poi i convenzionalisti potranno anche dire (in effetti dicono) che non è
mica solo la sincronizzazione standard a dare un ordinamento temporale
coincidente con l'ordinamento causale, esistono infinite altre
sincronizzazioni non standard che godono della stessa proprietà , ma,
certo, a questo punto uno può anche dire: ma a che cavolo potrà mai
servire una sincronizzazione che complica i formalismi e non dà (non può
dare) effetti fisici perché è solo un modo diverso di descrivere gli
stessi fenomeni?
Beh, io risponderei che, ad esempio, può servire a capire che si deve
dire ad Einstein che la sua dimostrazione è sbagliata, così arriva
Moeller e ce lo fa capire il motivo per il quale dovremmo ritenere
impossibile l'esistenza di segnali superluminali, ce la fa vedere una
dimostrazione corretta, ce lo fa vedere a quali paradossi andremmo
incontro qualora ipotizzassimo l'esistenza di tali segnali!
A me personalmente è servita, ad esempio, perché quando sono andato a
studiare questo paradosso del nonno, l'ho fatto avendo la coscienza che
mi stavo muovendo in un terreno minato, un terreno in cui era caduto lo
stesso Einstein, quindi ogni passo avrei dovuto meditarlo a fondo. È
possibile che, se non avessi affrontato quello studio con la coscienza
di essere in un terreno minato, avrei potuto non individuare il baco che
si insidia nella dimostrazione di Moeller, cioè avrei potuto non
individuare che in quella dimostrazione (e nelle dimostrazioni più
semplici ma meno profonde) c'è l'implicita assunzione del principio di
relatività in una forma che non può essere considerata corretta perché
non è la forma (corretta) data da Galileo. È una forma che manca del
fondamentale "riserratevi sotto coverta" che Elio, anni prima, mi aveva
fatto notare essere punto essenziale opportunamente sottolineato da Galileo.
> nel nostro universo e`
> possibile progettare meccanismi che collegano un evento a un
> altro. Un meccanismo puo` far si' che se avviene un certo
> evento A0, si verifichi anche un certo altro evento B0,
> mentre se invece di A0, nello stesso punto dello spazio e del
> tempo, si verifica A1, il meccanismo fa si' che invece di B0
> si verifichi B1.
[...]
> Questi meccanismi sono temporalmente orientati: funzionano in un
> solo verso del tempo,
No, sono *causalmente* orientati. Funzionano *indipendentemente* dal
"verso del tempo" il quale dipende dalle nostre scelte arbitrarie.
La causa è la partenza dell'aereo dalla Nuova Zelanda e l'effetto è
l'arrivo a Roma. I "meccanismi" che legano l'evento partenza e l'evento
arrivo funzionano *anche* se noi arbitrariamente scegliessimo (come in
effetti facciamo) di settare l'orologio della Nuova Zelanda in modo che
segni le ore 3 quando l'aereo parte e quello di Roma in modo che segni
le ore 2 quando l'aereo arriva.
> Se le leggi fisiche
> permettessero questi meccanismi in entrambi i versi del
> tempo, sarebbe possibile creare un doppio meccanismo del tipo
> A0->B0->A1 che porterebbe a una contraddizione logica (il
> cosiddetto paradosso del nonno).
Le leggi fisiche permettono che l'aereo arrivi a Roma alle ore 2. Quello
che non permettono è che l'aereo, ripartendo immediatamente da Roma per
tornare in Nuova Zelanda, arrivi alle 2, cioè arrivi nello stesso punto
da cui era partito con un'ora di anticipo (o anche eps nanosecondi)
rispetto alla partenza.
Forse sarebbe più corretto dire che noi *assumiamo* che ciò sia
impossibile in quanto la fisica sarebbe proprio impossibile senza una
tale assunzione. Almeno lo sarebbe (impossibile) la fisica sperimentale
avendo un qualsiasi esperimento sempre la seguente forma di teorema:
se
preparassimo certe cause (preparazione dell'apparato sperimentale)
allora
osserveremmo certi effetti (esecuzione delle misure che confermano, o
confutano, la correttezza delle previsioni).
Di passaggio faccio presente che l'errore di cui parlo nel paragrafo
2.2.2 del lavoro citato sopra consiste nel sacrificare l'ordinamento
causale proprio per poter dire che, in ogni riferimento, i fenomeni
rispettano l'ordinamento temporale indotto dalla sincronizzazione
standard. Un altro errore clamorosissimo possibile solo a seguito di una
non chiara coscienza dello stato *convenzionale* dell'ordinamento temporale.
> Come dicevo, la RR impone una restrizione piu' forte:
> niente puo` viaggiare a v>c.
qui entriamo in un nuovo capitolo. Ed è un capitolo che non ha a che
fare con la convenzionalità o meno della simulaneità .
So che quanto dici qua gode di pressoché totale consenso nella
letteratura scientifica. Cioè viene considerata corretta la
dimostrazione di Moeller di cui parlavo sopra.
Ma io dissento. Quello che citavo sopra, insieme a Physics Essays 26
531â€"547 (2013)
https://arxiv.org/abs/1209.3685, sono due lavori che
hanno come principale scopo proprio la confutazione di quanto dici. Io
sostengo che la RR *non* impone la restrizione che dici.
> Pertanto, *se* si assume valida la RR, il ragionamento che
> hai criticato e` perfettamente corretto: se gli eventi di
> Alice e di Bob sono separati da una distanza di tipo spazio,
> non puo` esserci comunicazione tra di essi.
> Magari qualcuno potrebbe pensare a un'estensione della RR per
> consentire velocita` superluminali.
Faccio presente che io assumo valida la RR, senza alcuna estensione. E,
come dicevo, sostengo che la RR *consente* velocità superluminali.
Però, ho già scritto troppo, inoltre non saprei dire se tu riterresti
chiusi i punti precedenti (quelli sulla convenzionalità della
simultaneità ), né se avresti voglia di ascoltare la mia posizione
riguardo questo nuovo capitolo.
Quindi direi che, almeno per ora, sia meglio che chiuda qua,
ringraziando nuovamente sia te che gli eventuali lettori arrivati fin qui.
> Ciao
> Paolo Russo
Ciao,
Bruno Cocciaro.
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Received on Sun May 08 2022 - 22:03:50 CEST