Re: Sistemi di riferimento

From: Valter Moretti <moretti_at_science.unitn.it>
Date: 2000/01/07

Carlo Canali wrote:
>
> Qualunque studente al primo anno del corso di fisica accetta facilmente
> l'idea che un sistema si possa
> definire inerziale qualora la sua velocit� non vari nel sistema di
> riferimento delle stelle fisse.
> Il fatto � che questa definizione appare anacronistica: la legge di Hubble e
> le attuali teorie cosmologiche affermano chiaramente che le stelle fisse...
> non sono fisse.
> Come conciliare, allora il principio di inerzia con il fatto che l'universo
> � in continua espansione?
> L'idea migliore sarebbe quella di considerare inerziale un sistema in cui
> vige la "massima isotropia" rispetto, ad esempio, al red-shift stellare, ma
> tutto questo non rischia di mettere in crisi il concetto di teoria fisica
> locale? Insomma, il principio di inerzia � troppo importante
> per essere classificato come "quasi scontato".


 Ciao, quello che sollevi e' un problema interessante e purtroppo poco
 discusso.

 Dobbiamo tenere conto che una volta assunta la relativita' generale,
 non c'e' alcun bisogno logico di tenere il vecchio principio d'inerzia.
 Anche se spesso si mantiene per puri scopi "pedagogici" spiegando la
 stessa RG.

 Nella fisica classica c'era l'idea (il postulato) che puo' essere
 espressa in un linguaggio moderno e non tautologico come quello di
 Newton dei principia (almeno su queste questioni), come l'ipotesi
 che esiste/esistesse una classe privilegiata di sistemi di riferimento
 in cui TUTTI i corpi sufficientemente lontani tra di loro si muovessero
 di moto rettilineo uniforme [e questo e' altamente non quando hai piu'
 di UN corpo "sufficientemente lontano" banale se ci rifletti un attimo,
 e a me, quando riusci' a riformulare in termini fisicamente sensati
 le tautologie che mi avevavno insegnato a recitare, non sembro' per
 nulla, anche perche' secondo me il mio insegnate del primo anno di
 fisica, non l'aveva in realta' nemmeno lui capito.]. In questa classe
 di sistemi veniva e viene descritta tuttora la meccanica classica cosi'
 come, piu' o meno, la imposto' Newton, ed il concetto di forza reale
 veniva/viene definito in tale classe di sistemi.
 
 SE questo assunto era verificato e sistemi inerziali esistevano allora
 nascevano varie proposizioni sperimentali (aggiungendo assunti "ad hoc"
 piu' o meno attendibili: per esempio che un sisitema in quiete
 con il centro di massa del sisitema solare, cioe' sostanzialmente con
 il sole) fosse un sitema inerziale, che sono poi state
 verificate nell'ambito delle tecnologie disponibili. Non ricordo
 quale pianeta e' stato previsto esistere e poi sperimentalmente
 osservato, proprio in base a tali assunti ed alla legge di gravitazione
 di Newton [altri fenomeni come la precessione del perielio dell'orbita
 di Mercurio, invece sono rimasti inspegati nella meccanica classica].

 Con cio', l'impostazione di Newton e' stata almeno
 localmente (nel sisitema solare) "corroborata".
 Ma tu ben sai che se A => B e B e' vera allora
 e' in generale falso che A sia vero, per cui ci possono essere altre
 spiegazioni degli stessi fatti sperimentali, ovvero spiegazioni
 dell'esistenza *locale* (per locale intendo distanze dell'ordine del
 sistema solare almeno) di sistemi di riferimento che si comportano
 come quelli inerziali, all'interno di una teoria piu' ampia della
 meccanica classica.

 In quest'ottica si puo' pensare che l'esistenza "locale" di
 coordinate inerziali sia conseguenza (su piccole scale spaziotemporali)
 della struttura certe soluzioni locali delle equazioni di Einstein,
 dove, lo ripeto, per "locali" intendo distanze grandi come il
 nostro sistema solare e forse oltre. Ora non saprei dire se il tuo
 suggerimento basato sull'isotropia sia quello giusto, purtroppo non
 mi sono mai occupato del problema in modo particolare, ma non vedo
 per principio un grosso problema.
 
 In quest'ottica la coincidenza fisica degli apparenti sistemi
 inerziali come quei sistemi in quiete con le stelle fisse potrebbe
 avere una spiegazione che nella meccanica di Newton non puo' avere
 (perche' non e' pensabile in quella teoria un'azione che costringa i
 corpi lontani a muoversi in moto rettilineo uniforme reciproco, tale
 azione sarebbe propagata da una"forza" che e' assunta essere nulla in
 questo caso).
 
 Ciao, Valter Moretti
Received on Fri Jan 07 2000 - 00:00:00 CET