Massimo Brighi wrote:
> Quello che si verifica sperimentalmente e che risulta
> costante uguale a c, e' soltanto la
> velocita' della luce su percorsi di andata e ritorno
> che puo' essere effettuata con un unico orologio mentre
> qualunque misura della velocita' della luce cosidetta
> one-way richiede due orologi distanti sincronizzati, ma
> purtroppo la loro sincronizzazione presuppone proprio che
> la velocita' della luce one-way sia costante.
> (ci sono altri tipi di misure che richiedono spostamento di
> orologi, ma come e' noto, il moto di un orologio altera la misura
> del tempo da esso misurato e la valutazione di questa alterazione
> si puo' calcolare con le trasformazioni di Lorentz la cui
> costruzione pero', si basa sul postulato della costanza della
> velocita' della luce one-way)
> Quindi il secondo postulato della teoria della relativit� ristretta
> (TRR), cioe' quello della velocita' della luce costante, e'
> puramente convenzionale ed � probabilmente un' ottima scelta per
> semplificare i calcoli.
Non e' proprio cosi'*convenzionale*.La velocita' c la misuri su un
percorso chiuso con un unico orologio che quindi e' "sincronizzato
con se stesso per definizione" a questo punto risulta fisicamente
che tale velocita', misurata sui percorsi chiusi vale sempre c
e questo e' OK. Ora entra la parte parte piu' convenzionale:
usando il valore di c ottenuto si definisce la sincronizzazione
tra orologi in quiete a distanza.
In tutto cio' sembra che il lato convenzionale sia enorme e che
siano possibili altre alternative. Ma non e' cosi': appena cerchi
di costruire
altri concetti necessari per sviluppare la fisica basati sulla
sincronizzazione vedi che la scelta e' abbastanza forzata, oppure
devi "pagare in altro modo".
Esempio se prendi degli orologi in quiete relativa e li sincronizzi
con l'assioma della velocita' della luce, una volta fatto cio',se la
RR vale, la sincronizzazione *permane* nel tempo e soddisfa la
*proprieta' transitiva* (se A e sincronizzato con B e B lo e' con C
allora C lo e' con A) per questi due fatti, la sincronizzazione della
TRR permette di dare senso al concetto di *spazio di quiete* isotropo
ed omogeneo nei sistemi di riferimento inerziali e di dare senso
all'invarianza galileiana-einsteiniana, senza il quale non si fa molto.
Viceversa se e' vera la relativita' nel senso che una volta definita la
sincronizzazione come sopra, risulta che la velocita' della luce e'
davvero c *sempre* anche *dopo* che hai sincronizzato gli orologi
(e l'invarianza di c ti assicura la transitivita' della sincronizzazione
insieme all'omogeneita' e l'isotropia dello spazio di quiete) allora
altre procedure "classiche" di sincronizzazione *non possono
funzionare* perche' producono patologie fisiche.
Non ho una dimostrazione generale, ma ho esaminato tutti i casi che mi
venivano in mente ed ho trovato *sempre* delle patologie. Prendi per
es. due orologi in quiete (ma ovviamente in posti diversi), per
sincronizzarli prendi un terzo orologio e sincronizzalo a vista
(nello stesso posto) con il primo dei due orologi, poi "lancialo" verso
il secondo e sincronizza il secondo con l'ora segnata dall'orologio
in moto nell'istante in cui passa per il secondo orologio.
Se e' vera la RR questo presunto processo di sincronizzazione
produce delle schifezze: intanto dipende dal moto dell'orologio lanciato
e se non ne fissi il moto (in che modo poi?) la sincronizzazione non
permane nel tempo, ma quello che e' piu' pesnate e' che non ti permette
di dare senso al concetto di spazio di quiete *perche' non vale la
proprieta'transitiva della sincronizzazione*, o, se a forza imponi che
valga, devi rinunciare all'omogeneita'e/o l'isotropia dello spazio in
sistemi di riferimento inerziali. Ovvero se pensi tali richieste in
termini di coordinate, devi rinunciare all'invarianza Galileiana nella
sua forma piu' elementare.
E' vero potremmo anche rinunciare a tutte queste cose, ma non vedo perche'
complicarci in modo tanto esasperato la vita, anche perche' dovremmo
alla fine portarci dietro dei "misuratori" di disomogeneita' ed anisotropia
che non fanno altro che partire dalla relativita' e "modificarla a forza"
rispetto ad una certa nostra convenzione ... Da una parte hai una
descrizione "semplice", nel senso che gli enti (sistemi di riferimento)
sono trattati tutti con le stesse equazioni, dall'altra hai una
descrizione *degli stessi fenomeni fisici* in cui certi enti che nella
prima descrizione risultavano essere tutti trattati nello stesso modo
ora sono trattati in modo diverso a causa di una *tua* convenzione.
E' un po' come usare un metro di gomma per misurare, e tutte le
volte tenere conto del fatto che e' di gomma e quindi rifarsi i
conti dell'allungamento dovuto alle tensioni ogni volta, e in piu'
mi devo ricordare ogni volta le relazioni costitutive del regolo di
gomma (che per altro ho scelto io): tanto vale mi prendo un regolo
di un materiale solido!
> Purtroppo ha delle conseguenze poco piacevoli quando entrano
> in gioco sistemi accelerati come nell'effetto gemelli
> (non chiamamolo paradosso per favore) o nell'effetto Sagnac.
Non ho proprio capito di cosa stai parlando, puoi essere piu'
esplicito?
> E poi i filosofi brontolano perche' si accorgono, magari
intuitivamente,
> che c'e' qualcosa di poco chiaro (e secondo me hanno ragione).
>
Non direi, l'oscurita',se c'e', e' la stessa che c'era nella parte
definitoria della meccanica classica. Ma in questo non c'e' niente
da fare: stiamo parlando di *oggetti fisici* e non (solo) di *idee*:
a qualche livello dobbiamo decidere di dichiarare che le cose
e le procedure sono "evidenti in pratica".
Certo questo livello si sposta sempre di piu' tant'e' che in fisica
classica lo stesso processo di sincronizzazione cadeva nel
guazzabuglio delle cose "evidenti in pratica" e, fino a quando
Einstein non ci ha infilato il naso, e' rimasto tale (a prezzo
di non capire cosa in realta'dicevano i risultati dell'esperimento
di Michelson-Morley).
> Il fatto che la velocita' one-way possa dipendere dalla direzione
> di propagazione permette l'esistenza di teorie alternative alla
> TRR, che sono equivalenti (almeno cosi' sembra) dal punto di vista
> sperimentale alla TRR.
> Una in particolare assegna alla simultaneita' tra eventi il valore
> assoluto che aveva nella fisica Galileana e ha anche una capacita'
> esplicativa sicuramente superiore alla TRR anche in sistemi
> accelerati.
Vabbe' pero' dovra' definire la sincronizzazione in qualche modo
"brutto" nel senso detto sopra, non e' che sia un male, ma e'
un "catenaccio da portarsi dietro".
Conosci la "meccanica di Hertz"? L'idea di Hertz era che potesse
essere possibile sostituire il concetto di forza (funzione
dell'atto di moto) con quello di vincolo, anche per le forze
attive e riformulo' tutta la meccanica in questo modo:
effettivamente si ottiene una meccanica "osservativamente
equivalente" a quella ordinaria, ma misurare una forza con un
dinamomentro alla fine e' piu' facile che scoprire come sono
fatti i sui "vincoli matematici" di Hertz. In pratica e' la
storia del metro di gomma detta sopra.
In ogni caso mi pare molto strano che con modelli alternativi
alla RR si riesca a parlare di sincronizzazione assoluta a meno
di non stravolgere completamente l'idea di spazio di quiete...
Tutto questo cosa vuole dire: che la realta' e' ignota e noi
possiamo solo farne "modelli", ma non ne conosceremo mai
l'"essenza"? La mia idea e' che non e' per niente cosi':
la realta' e' come il concetto che i matematici chiamano
una "varieta' differenziabile" su cui io posso mettere sistemi
di coordinate diversi ed e'proprio nella sua natura di essere
descrivibile con vari modelli equivalenti. Ma non e' nella sua
natura di essere descrivibile da tutti i modelli possibili...
Ciao, Valter
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Nuova moderazione in fase di test - perdonate i disagi
Received on Mon Sep 25 2000 - 00:00:00 CEST