Re: Un piccolo esercizio di relatività (ristretta!)

From: Bruno Cocciaro <b.cocciaro_at_comeg.it>
Date: Thu, 13 Apr 2023 21:28:08 +0200

Il 13/04/2023 15:54, Christian Corda ha scritto:

> Il punto che vi rifiutate di accettare è che la trasformazione di Langevin, forse in quanto dipendente dal tempo, rompe la covarianza generale. Quelle che tu chiami distanze, lo sono SOLO nel riferimento fisso. Nel riferimento rotante diventano delle semplici coordinate radiali, perché gli osservatori rotanti "vivono" in un' universo contratto rispetto a quelli fissi, vedere il libro del Landau su questo punto. La distanza propria ed tempo proprio nel riferimento rotante sono minori che nel riferimento fisso.

A me parrebbe che quello che in molti si rifiutano di accettare è quanto
segue.
Qualche giorno fa Elio, come battuta, ti ha detto (vado a memoria): "Ah,
ecco perché non ci capiamo, viviamo in spazi tempo diversi".
Bene, io direi che in molti ritengono che quella di Elio non possa
essere considerata niente altro che una battuta.
Invece, almeno per come mi pare di capire, sembra che tu possa ritenere
possibile quanto Elio ti dice come battuta (per quanto la cosa mi sembri
assurda, ma devo dire che mi è capitato di leggere in letteratura
assurdità analoghe, tipo il cosiddetto "principio di reinterpretazione").

Siccome, di fronte alle assurdità, è sempre bene essere _molto_ dubbiosi
(ad esempio, riguardo al cosiddetto "principio di reinterpretazione",
per molti anni ho pensato "non è possibile, certamente sto capendo male
io cosa vogliono dire", finché mi sono arreso e, per quanto mi riguarda,
ho sciolto il dubbio) ti chiederei gentilmente di rispondere al quesito
che pongo sotto.

Nel riferimento inerziale K io mi metto in un punto distante r da O
(distanza misurata con regoli fermi in K). Tu ti metti su un altro punto
distante sempre r da O. Entrambi siamo su un piano che chiamiamo x-y.
Ora notiamo che un disco di raggio molto grande è posto subito sotto di
noi due e sta ruotando attorno ad O mantenendosi sempre su x-y. Io mi
accorgo che insieme al disco (fisso col disco) ruota anche un orologio
O_m (orologio in moto) che vedo passarmi sotto ogni intervallo T
misurato dal mio orologio. Anche tu vedi che O_m ti passa sotto ogni
intervallo T misurato dal tuo orologio. A un certo punto ci accordiamo
di registrare gli istanti segnati da O_m nel momento in cui ci passa
sotto (ti mando un segnale luminoso e tu capisci che il primo valore che
devi registrare è il successivo alla ricezione del segnale luminoso. Il
primo che registrerò io sarà il successivo alla mia spedizione del
segnale di start).
Il primo valore che registro è Tau1. Il primo che registri tu è Tau2
(poniamo che sia Tau2-Tau1=5 ms).
Noi due, "vivendo" in K, concordiamo nel dire che O_m ha misurato un
intervallo di tempo Tau2-Tau1=5 ms da quando è passato sotto di me a
quando è passato sotto di te.

La domanda è la seguente:
O_m, "vivendo" sul disco in rotazione, dirà anche lui che ha misurato 5
ms da quando io sono passato sopra di lui a quando ci sei passato tu
oppure, siccome il "tempo proprio nel riferimento rotante è minore che
nel riferimento fisso", lui dirà che ha misurato meno di 5 ms da quando
è passato sotto di me a quanto è passato sotto di te?

Scusami se la domanda ti parrà banale, o anche offensiva, ma io non
riesco proprio a capire cosa cavolo puoi intendere con le parole "il
tempo proprio nel riferimento rotante è minore che nel riferimento
fisso", e, alla fine, mi sta venendo il sospetto che tu possa proprio
intendere che sì, secondo O_m lui misura meno di 5 ms.
Nell'ipotesi (che continuo a ritenere la più probabile perché
l'alternativa mi pare assurda) che tu rispondessi "certo che no, anche
O_m dirà 5 ms" allora avrò almeno capito che ciò che non capisco è cosa
intendi con le parole "tempo proprio".

>  r_A e r_B sono definiti nel riferimento non rotante ma A e B ruotano. Il riferimento solidale ad A e B, cioè dove misuri il tempo proprio è quello rotante, non quello fisso. E siccome i due riferimenti NON sono sincronizzati devi tenere conto di questo effetto.

anche questa è una frase che non riesco a capire perché mi pare assurda.
La sincronizzazione fra orologi diversi non ha *mai* alcuna rilevanza
fisica. E dire che due _riferimenti_ sono sincronizzati o meno è sempre
roba che ha a che fare con le scelte convenzionali delle coordinate che
decidiamo di usare per descrivere i fenomeni. I quali (i fenomeni)
funzionano in un modo che prescinde dalle coordinate che noi scegliamo
per descriverli. L'unica possibilità che vedo è che tu voglia intendere
qualcosa che poi dici usando parole che, almeno a me, risultano
incomprensibili.

> Si, ma il punto è che dTau_A/dTau_B  nel riferimento fisso è diverso da dTau_A/dTau_B nel riferimento rotante. Due osservatori con la stessa coordinata radiale nel riferimento fisso e nel riferimento rotante misurano tempi propri diversi.

Frasi come questa mi fanno pensare che tu potresti rispondere alla
domanda fatta sopra che O_m misurerà meno di 5 ms. dTau_A e dTau_B sono
risultati di misure effettuate da strumenti posti nel riferimento
rotante. L'esito di una misura dipende da cosa succede allo strumento di
misura. Non dipende dallo stato di chi guarda il display dello strumento
dove viene mostrato l'esito della misura. Il tipo che sta sul disco vede
scritto 4 sul display, invece tu che stai fermo in K ci vedi scritto 5.
È chiaro l'assurdo che io leggo nelle tue parole (come mi pare anche altri)?

> La formula che avete ricavato è così giusta che le precisissime misurazioni fatte col rotore di Mossbauer sono consistenti coi miei calcoli anziché con i vostri.

In via _molto_ teorica quell'esperimento potrebbe rivelarsi in futuro
come quello che mise in una crisi insanabile la relatività. Gli autori
peraltro sono di quella idea. Se l'esperimento è corretto la relatività
salta. Ma quell'esperimento è di sicuro troppo poco per far saltare la
relatività (sarebbe già saltata n volte se fosse stato per _un_
esperimento).
Ad esempio, non so cosa "sia" un orologio atomico, nel senso che non so
quanto è grande, quanto è pesante. In buona sostanza non so quanto possa
essere complicato mettere un orologio atomico su un disco rotante
(magari la cosa è possibile e qualcuno ha già fatto l'esperimento). Si
mette un orologio atomico in rotazione, si lascia lì un mese o un anno,
insomma il tempo necessario per vedere che lui ha misurato il tuo 2/3
invece che l' 1/2 previsto dalla relatività. A questo punto
comincerebbero ad esserne due gli esprimenti in contrasto con la
relatività e in accordo tra loro. E credo anche che potrebbe diventare
di più la gente disposta a considerare modelli secondo i quali il
corretto calcolo in relatività andrebbe fatto in altro modo.

Infine, il fatto che usi le parole "le precisissime misurazioni" mi fa
sospettare che tu non sia uno sperimentale. E il fatto che tu creda così
fermamente in ciò che dici mi fa sospettare che tu sia un teorico.
Non ricordo dove ho letto una citazione di Einstein (credo vera) in cui
lo scienziato tedesco dice che la differenza fra un teorico e uno
sperimentale è che, riguardo al teorico, nessuno crede nelle sue teorie
tranne lui, mentre invece tutti credono negli esperimenti dello
sperimentale tranne lui. È ovviamente una battuta, però c'è del vero.

Ciao,

Bruno Cocciaro.

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