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Titolo: Filosofisica

"Sul concetto di tempo nella fisica" è un tilolo affascinante: il titolo del 
relativamente breve capitolo 6 di un (credo) molto noto libro di circa un 
secolo fa, ma confermato dall'Autore una cinquantina d'anni fa.
Ho messo un 'credo' fra parentesi perché se fosse noto quando dovrebbe, 
quanto sto per osservare non sarebbe sfuggito a molte persone, se non a 
tutte.
 
Il racconto inizia ipotizzando che il fulmine colpisca delle rotaie nei 
punti A e B molto lontani fra di loro. Aggiunge che i due colpi di fulmine 
sono accaduti simultaneamente. Ma si chiede subito se tale ultima 
osservazione sia sensata.
Infatti dopo poche righe l'Autore deve ammettere:
«Supponendo che un abile meteorologo fosse riuscito a scoprire, dopo 
ingegnose considerazioni, che il fulmine deve sempre colpire simultaneamente 
i due punti A e B, si presenterebbe allora il compito di controllare se 
questo risultato teorico sia davvero o no in accordo con la realtà. Ci 
imbattiamo nella stessa difficoltà in tutti gli enunciati fisici ove entra 
in gioco il concetto di 'simultaneo'.»
Di qui la necessità, conclude, di una definizione di 'simultaneità' capace 
di fornirci il metodo per mezzo del quale decidere sperimentalmente ... se 
entrambi i colpi di fulmine sono avvenuti simultaneamente.
 
Allora attribuisce a un eventuale lettore la proposta di collocare sul punto 
intermedio M fra  A e B il punto di osservazione, dotato di specchi 
opportunamente orientati in modo che l'osservatore veda i punti A e B 
simultaneamente [attenzione: *veda* e *simultaneaneamente*; vedi punto a) 
più sotto], così che possa apprezzare se i due fulmini sono simultanei o no.
 
Alcuni dubbi su questa soluzione: i due punti li vede accostati o 
sovrapposti? Se sono sovrapposti non può apprezzare nulla, se sono invece 
scostati di una quantità S compatibile con la dimensione del flash luminoso 
di un fulmine, e opportunamente filtrati otticamente, allora è possibile 
vedere simultaneamente i due flash distinti, però si è introdotta un'altra 
distanza, S, seppure eventualmente "non grande" e uguale nelle due 
direzioni, ossia sembra che si sia in una situazione non diversa, 
logicamente, da quella che si voleva risolvere. Quindi niente è stato 
risolto.
 
Invece l'Autore si mostra insoddisfatto per un'altra ragione, infatti si 
chiede: la luce viaggia alla stessa velocità da A a M e da B a M? E si 
auto-obietta che per sostenerlo si sarebbe dovuto già disporre di una 
definizione di tempo.
Definizione che invece l'Autore si propone di escogitare proprio mediante 
questo esperimento mentale dei due fulmini gemelli.
 
Secondo l'Autore l'eventuale lettore coinvolto in questo problema a questo 
punto si ribella e conclude:
«Che la luce richieda lo stesso tempo tanto per percorrere il tratto A-M 
quanto per percorrere il tratto B-M, non è nella realtà né una supposizione 
né un'ipotesi circa la natura fisica della luce, bensì una convenzione che 
io posso fare a mio arbitrio al fine di giungere a una definizione di 
'simultaneità'.»
 
La cosa a un primo sguardo sembra realmente arbitraria, priva di fondamento, 
del tipo 'il fine giustifica i mezzi''. Applicata a qualunque cosa reale non 
avrebbe alcun senso, perché una cosa reale - per esempio un lungo ponte ma 
anche l'intera rete ferroviaria, - è *simultaneamente* fatta di quello che è 
fatta, che si faccia o no una convenzione sulla luce. Lo è anche nella più 
nera delle notti. Non si può dare alla luce più responsabilità di quella che 
può concretamente avere, altrimenti una lampadina, magari a basso consumo o 
a LED, prenderebbe il posto di Dio :)
 
a) Ma la mente del lettore, mi pare, fa riferimento a un altro fatto, tutto 
psichico appunto, ed è il seguente: la simultaneità è quella che *io* 
apprezzo (un *io* sperimentalmente esteso eventualmente, per esempio, a un 
filmato ad alta velocità); anzi se ho misurato con esattezza AM e BM in modo 
che siano uguali (ma anche qui occorre psichicamente una certa fiducia), se 
i due flash arrivano contemporaneamente alla mia mente, o meglio se la mia 
mente li considera simultanei, allora i due fulmini sono stati simultanei. 
***Per me***.
Del resto, se in base alla simultaneità di due eventi io dovessi prendere 
una decisione (io o un robot), non potrebbe che essere ciò che *io* vedo (o 
il robot vede) a farmi prendere la decisione.
Un po' come dire che è solo l'empirico - per di più soggettivo - a far 
valere la decisione sulla simultaneità e quindi le decisioni conseguenti. 
Però questa non è la relatività della fisica, ma semmai quella della 
psicologia (inclusa quella robotica :), che è ben altra cosa.
 
Comunque il concetto di 'a mio arbitrio' pronunciato dall'ipotetico lettore 
e preso per buono dall'Autore, è proprio un concetto psicologico e non 
certamente fisico.
 
Così continua invece l'Autore, che sembra molto soddisfatto dell'alzata di 
scudi del suo ipotetico lettore, però nell'accezione della convenzione, non 
nell'accezione del riferimento soggettivo di cui ho appena detto in a):
«Chiaro che questa definizione può essere usata per dare un significato 
esatto non solo a due eventi ma a quanti ne vogliamo, e indipendentemente 
dai luoghi in cui gli eventi sono situati rispetto al corpo di riferimento 
(in questo caso la linea ferroviaria).(1)
Siamo in tal modo condotti anche a una definizione di 'tempo' nella fisica.»
 
(1) Nota dell'Autore: «supponiamo inoltre che quando tre eventi A, B e C si 
verificano in luoghi differenti in modo che A sia simultaneo a B e B a C 
(simultaneo nel senso della definizione data più sopra) sia anche 
soddisfatto il criterio per la simultaneità della coppia di eventi A e C. 
Questa supposizione è un'ipotesi fisica circa la legge di propagazione della 
luce; è certamente necessario che sia soddisfatta se deve essere possibile 
conservare la legge della costanza della velocità della luce nel vuoto.»
 
Ecco il punto a mio parere cruciale del capitolo:
«Supponiamo a questo scopo che orologi di costruzione identica vengano 
collocati nei punti A, B e C della linea ferroviaria (che è il sistema di 
coordinate), e che essi vengano regolati in modo che le loro lancette 
abbiano simultaneamente (nel senso suddetto) la medesima posizione. In 
queste condizioni noi intendiamo per 'tempo' di un evento la lettura 
(posizione delle lancette) di quello fra gli orologi che si trova 
nell'immediata vicinanza (spaziale) dell'evento in esame. In tal modo viene 
associato a ogni evento un valore del tempo per principio suscettibile di 
osservazione.»
 
Nota:
quello che l'Autore chiama 'tempo' non è che la simultaneità fra l'evento in 
esame e l'evento 'posizione delle lancette'. E già qui si vede chiaramente 
l'impostazione circolare del ragionamento. L'"immediata vicinanza" non 
attenua il problema della circolarità logica, non solo perché presuppone una 
simultaneità che è invece sotto esame, ma anche perché una mente matematica 
come quella dell'Autore sa per istinto che il piccolo e il grande sono 
sempre e solo relativi - in senso galileiano naturalmente - e che quindi il 
significato vago di 'immediata vicinanza' non modifica la circolarità del 
ragionamento. Però la soluzione è accattivante, nel senso che se si immagina 
che proprio il fulmine illumini l'orologio nel punto A e che una pellicola 
sensibile colga la sua immagine, e che accada lo stesso nel punto B, allora 
avremmo due foto identiche a testimonianza della simultaneità dei due 
fulmini. Il problema resta nella circolarità del ragionamento, che impone a 
due eventi (fulmine in A e posizione delle lancette di un orologio "vicino") 
di essere simultanei per poter dimostrare la simultaneità di altri due 
eventi (fulmine in A e fulmine in B). Cosa logicamente insostenibile.
 
Dunque è il concetto di "suscettibile di osservazione", garantito da questo 
metodo, a fare da riferimento logico della simultaneità di due eventi in A e 
in B. In sostanza è una doppia simultaneità (fra orologi e fra il singolo 
orologio e l'evento in esame), simultaneità fissata per convenzione a 
garantire la simultaneità fra gli eventi. E però gli orologi sono a loro 
volta eventi, quindi soggetti al medesimo giudizio convenzionale, e lo 
stesso vale per la simultaneità fra il singolo orologio e l'evento 
"immediatamente vicino".
Il ragionamento risulta quindi immediatamente circolare, dunque non risolve 
il dubbio iniziale ma lo lascia intatto.
E ovviamente la soluzione di natura psichica, che è la sola soluzione 
affidabile, non può essere accettata dalla fisica.
La fisica, riguardo al tempo in particolare, si affida dunque alla 
convenzione: agli orologi "sempre" simultanei, pur precisando che stanno 
sullo stesso riferimento, come l'Autore scrive qui sotto.
 
Infatti il dubbio, che verrebbe ora a chiunque, viene immediatamente 
sdrammatizzato dall'Autore, ma di fronte alla circolarità del procedimento 
la sdrammatizzazione non può funzionare:
«Questa convenzione contiene un'ulteriore ipotesi fisica, la cui validità 
non potrà venir posta in dubbio salvo che sulla base di una prova empirica 
del contrario. Si è supposto che tutti quegli orologi camminino con la 
stessa rapidità se sono di costruzione identica. Più esattamente diremo: 
quando due orologi collocati fermi in luoghi differenti di uno stesso corpo 
di riferimento, vengono regolati di maniera che una posizione particolare 
delle lancette di uno degli orologi sia simultanea (nel senso suddetto) con 
la stessa posizione delle lancette dell'altro orologio, allora  le 
"posizioni" identiche delle lancette saranno sempre simultanee (nel senso 
della definizione più sopra riferita).»
 
Dunque si parte con il dubbio sul concetto di 'simultaneità', ma, per 
sciogliere il dubbio, si fissa in sostanza per convenzione il significato di 
simultaneità, introducendo degli orologi per definire il tempo nell'ambito 
della medesima circolarità logica: *orologi identici danno la stessa 
indicazione posti a qualunque distanza fra di loro (nel riferimento)*. 
Dunque si postula la simultanietà degli orologi per verificare la 
simultaneità degli eventi.
Sintetizzando, si postula la simultaneità per verificare la simultaneità. 
Ecco dunque chiara e distinta la circolarità logica del ragionamento.
 
Tutto ciò è comprensibile perché in altro modo il problema del tempo non può 
essere affrontato dalla tradizione, anche se dovrebbe essere evidente che un 
orologio, senza una qualche forma di memoria, non dice niente.  In un 
orologio convenzionale la forma di memoria è lo zero (o il 12) del 
quadrante, rispetto al quale viene eseguita la lettura. E lo stesso vale per 
qualunque orologio: davanti a un orologio digitale noi sappiamo benissimo 
che il numero che leggiamo è riferito a uno zero che nella realtà (es. delle 
7 di mattina) non c'è ma è nella memoria sia del dispositivo sia di chi 
legge l'ora.
In altre parole, senza una (qualche forma di) memoria, il concetto stesso di 
orologio non  ha senso.
E quindi non lo ha il concetto di tempo costruito sul concetto di orologio.
Ecco, dubbi su questo non ce ne possono essere, e le conseguenze sono 
quantomeno interessanti.
 
Ma tornando al concetto di 'simultaneità', tutto ciò che è - ossia esiste e 
quindi è ed è solo presente - è per definizione simultaneo.
Dunque, tornando alla ferrovia, nel presente è illuminato dal fulmine aut il 
punto A aut il punto B, aut sono illuminati entrambi.
Se sono illuminati entrambi nel presente, allora dobbiamo concludere 
semplicemente che esistono i fulmini su entrambi, ed esistenza nel presente 
è appunto simultaneità per definizione.
 
Ma di misure, dotate di un sostegno logico non circolare come sopra, non se 
ne possono fare per ovvie ragioni: ogni forma di misura si fonda infatti 
sulla memoria e quindi falsa anche per un verso non heisenberghiano il 
risultato [*].
Perciò ci dobbiamo accontentare di convenzioni che però sono per loro natura 
proprio costrizioni logiche ("pregiudizi"), e quindi possono allontanare 
dalla realtà senza neppure sapere di quanto.
 
[*] fondarsi sulla memoria è - per definizione - fondarsi su ciò che non 
esiste se non nella memoria stessa (alle 7:00 del mattino lo 0:00 di 
riferimento, cioè al mezzanotte, non esiste, se non nella memoria). Di qui 
la concreta paradossalità anche del concetto stesso di  misura.
 
Omaggi
Omega
 
 
 

molto interesante.
Però se è vero che
la memoria è alquanto
cosa privata è altresì
vero che fissando
delle unità di misura,
queste danno modo
a tutti di avere, dopo
la misura, nella
memoria un ricordo
comune ovvero
una relazione.
Questo anche nei banalissimi
casi che io voglia 1 kg di pane
1 metro di stoffa o gli
impiegati in ufficio tutti
alle 8.30 del mattino.
La misura è un metodo valido per
condividere la stessa memoria.
 
ciao
Massimo 

 quindi è ed è solo presente - è per definizione simultaneo.
 
Beh, se "è" è *univocamente* sinonimo di "è presente" - se cioè "è" si 
dice in un solo modo, come "è presente" - allora forse è come dici. Ma 
se "è" si dice polivocamente, cioè in vari modi ("è presente", "è 
passato", "è futuro"), allora non tutto ciò che è - cioè, non ogni cosa 
che è - è per definizione simultaneo (ovvero, non ogni cosa che è, è per 
definizione simultanea con qualunque altra). 
Domanda, non nuova su icfm: "è" si dice univocamente come "è presente"?:-
). Io, come sai, dico di no.
 
Un saluto,
 
Marco

 lampadina, magari a basso consumo o a LED, prenderebbe il posto di Dio :)
 
Questo il punto giusto per una sola considerazione, che rafforza quanto hai
appena detto con l'esempio del ponte o della rete ferroviaria. 
Consideriamonproprio un lungo ponte: il golden gate di San Francisco
http://www.google.it/imgres?imgurl=http://us.123rf.com/400wm/400/400/upthebanner/upthebanner0912/upthebanner091200025/6070256-foto-del-ponte-golden-gate-di-san-francisco.jpg&imgrefurl=http://it.123rf.com/photo_6070256_foto-del-ponte-golden-gate-di-san-francisco.html&h=702&w=1200&sz=86&tbnid=y8rmZ74xmskIVM:&tbnh=90&tbnw=154&zoom=1&usg=__DdCyojz6czPTQB4YsVzQGxBk8Xg=&docid=5S5l3WSHa4-O-M&sa=X&ei=7-9WUqzJOcaitAbmuYCoBQ&ved=0CD4Q9QEwAg
 
 
C'e' qualcuno che, trovandosi di fronte a quel ponte *reale*, sia in grado 
di coglierlo *simultaneamente* in tutta la sua lunghezza? Sicuramente no: ne 
cogliamo un tratto, *poi* il successivo, *poi* un altro ancora e *poi* 
magari cogliamo nuovamente gli stessi tratti ripercorrendoli a ritroso con 
lo sguardo. Eppure noi parliamo del ponte come di un manufatto che consiste 
*simultaneamente* di tutte le sue parti. Possiamo fare la stessa 
considerazione per un qualsiasi oggetto reale, anche indipendentemente dalla 
sua lunghezza: abbiamo il concetto di un oggetto qualsiasi, cui possiamo 
dare il nome generico di "corpo fisico", tanto piu' che l'Einstein della 
citazione afferma un'inseparabilita' dello spazio astratto dalla fisicita' 
degli oggetti che lo occupano. Pero' Einstein afferma anche 
l'inseparabilita' dello spazio dal tempo, nel concetto sintetico di 
spazio-tempo, quindi l'inseparabilita' del tempo dal corpo fisico. Nel 
capitolo 8 (il tuo 6) naturalmente Einstein parla da fisico; ma, al di sotto 
della questione di competenza dei fisici, non vi e' qualche presupposto di 
tipo logico? Penso proprio di si'. Infatti, come puo' essere concepito un 
corpo fisico, se non sul presupposto *logico* di una *simultaneita'* di 
tutte le sue parti? Se e' cosi', tutte le difficolta', discusse nel 
capitolo, circa una definizione di "simultaneita'" da rintracciare sotto 
un'ottica di ricerca empirica, si fonda sul presupposto *logico* della sua 
ipostatizzazione, necessaria al concetto di "corpo fisico", senza il quale 
non sarebbero neppure immaginabili e discutibili quegli esperimenti piu' o 
meno ideali.
Un saluto,
Loris

 Consideriamonproprio un lungo ponte: il golden gate di San Francisco
 

Benissimo (vedi anche quello che Husserl dice con l'esempio della 
percezione del "cubo" nonché il problema kantiano dell'esperienza di una 
successione). Non si dà *simultaneamente* la percezione di tutte le parti 
di cui [però] dobbiamo dire un corpo fisico *simultaneamente* consiste. Se 
il tempo - ed io darei credito a questa protasi - è inseparabile da un 
corpo fisico, se cioè il tempo appartiene alla costituzione di un corpo 
fisico come tale, allora *non* possiamo cavarcela (molto a buon mercato) 
attraverso una separazione realista tra la sussistenza del corpo fisico 
(come aggregato di parti simultaneamente esistenti) e la temporalizzazione 
della percezione che lo coglie (la quale viene temporalizzata in una 
successione di percezioni [inevitabilmente] di parti), proprio perché il 
corpo fisico risulterà esso stesso da tale separazione, senza cioè poter 
essere presupposto ad essa.
Di più: si potrebbe aggiungere che già *logicamente* la stessa 
costituzione di qualcosa *come* parte presuppone la simultanea presenza di 
ciò di cui essa è parte (se il tutto di cui la parte è parte non è 
presente, allora la parte non è presente *come* parte). Ma allora, se la 
presupposizione della simultaneità (come simultaneità della esistenza 
delle parti di un corpo fisico) è il fondamento logico di tutte le 
difficoltà, la radice di tali difficoltà è molto profonda. Proprio per 
questo non si darà mai che il concetto fisico di simultaneità venga a 
cadere, senza che ciò sia la *simultanea* caduta del concetto di corpo di 
fisico e dunque la dissoluzione dell'intero edificio teorico della fisica. 
Ma allora, se la fisica deve presupporre la simultaneità della esistenza 
delle parti di un corpo fisico, figuriamoci se non può partire dalla 
simultaneità degli orologi per definire, tramite questa, la simultaneità 
degli eventi.
 
Cari saluti,
 
Marco

 ). Io, come sai, dico di no.
 
L'uso corrente di 'è' come di ogni altra forma di un verbo considerato 
ausiliario di default è sostanzialmente arbitrario: è assente, è 
inesistente, è passato, è futuro. Un 'è' d'appoggio, appunto meramente 
ausiliario.
L'uso che io ne faccio non è come ausiliario, ma è analogo all'uso di 
'esiste', quindi autonomo, autosufficiente, "intransitivo". Perciò dire "è 
presente" è per me pleonastico, inutile, se non proprio perché so che sto 
parlando con chi crede nel tempo e quindi ha bisogno di quella precisazione.
 
Un saluto
Omega