Newsgroup: it.scienza.astronomia
Titolo: velocità della luce

Non so se la domanda è troppo sciocca per meritare una risposta, 
ma seguendo il programma Viaggio nel Cosmo, i continui riferimeni 
alla velocità della luce come barriera insuperabile per gli spostamenti 
nello spazio, mi hanno fatto sorgere un dubbio (e spero tanto che 
qualcuno di buon cuore abbia la pazienza di svelarmi l'arcano):
esiste un punto di riferimento rispetto al quale misurare tale velocità?
Mi spiego con un esempio: se io lancio da fermo un oggetto a 100 km/h, 
tralasciando la forza di gravità, l'atrito con l'aria, ecc., so che
tale oggetto si allontanerà da me e dal punto in cui lo ho lanciato
alla velocità di 100 km/h.; se però ipotizzo di lanciarlo per esempio
da un veicolo che si muove alla velocità di 100 km/h (spero che nessuno
ci provi sul serio...)e nella stessa direzione di marcia, lo stesso oggetto si allontanerà da me sempre
alla velocità di 100 km/h, ma dal punto in cui lo ho lanciato alla 
velocità di 200 km/h., ovvero la velocità del lancio sommata a quella
del veicolo (se il lancio avviene nella direzione opposta, l'oggetto dovrebbe invece.
avere una velocità pari a 0).
Visto che nell'universo pare non esserci niente di immobile (i piantei
ruotano su se stessi, orbitano intorno a stelle, che si muovono in
galassie che viaggiano in un cosmo che si espande), mi chiedo se esiste
un solo punto dello spazio in cui la velocità della luce può essere
preso come un valore assoluto. 
Se provo a pensare a un punto di origine a cui riferire tutto il
moto presente nell'universo, non riesco a pensare che al centro di esso
(sempre che ne esista uno).
E' possibile quindi che la velocità della luce come valore massimo
sia un concetto relativo?
Se la luce emessa per esempio da una stella viaggia a una velocità di 
circa 300.000 km/sec in una direzione,è possibile che in un'altra direzione 
tale velocità possa essere inferiore a causa della velocità relativa
della stella che l'ha emessa?
Non so se qualcuno avrà anche solo voglia di pensarci, comunque
ciao a tutti.
Marco

 della stella che l'ha emessa?
la velocita' della luce e' una costante assoluta, in qualunque punto di
riferimento.
Se misuri la velocita' di un fascio di luce emesso da un'auto che
viaggia a 300 km/ora rispetto a te, la velocita' della luce sara' sempre
c e non c + 300.
Se adesso ti viene il mal di testa, prendi un analgesico...:-)
Ciao
Enzo Lombardo
-- 
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~  wind .....
      ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~    wave ......
              ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~    fun ......
                       ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~     


La tua domanda non e' affatto sciocca!
Fino ad Einstein si pensava che se due corpi viaggiano uno contro
l'altro, la velocita' di avvicinamento sara' data dalla somma
vettoriale delle due velocita'.
E' esattamente quello che osserviamo quotidianamente, quindi ci sembra
del tutto ovvio estendere questa semplice formula anche dove non e'
stata provata la sua validita'.
Alla fine del 19 secolo, due scienziati americani Michelson e Morley
volevano misurare la velocita' della luce da diverse direzioni. La
velocita' attesa era c + v, dove v e' la velocita' della terra, se la
luce va contro il movimento della terra e c - v dalla parte opposta.
(Cioè la somma vettoriale delle velocità). Con grande sorpresa dei due
scienziati, la velocità era sempre la stessa! Altro che somma
vettoriale c+v, la velocità era sempre c! Neanche loro ci credevano e
hanno continuato a perfezionare l'esperimento pensando ad un errore
strumentale, ma la velocità della luce restava sempre uguale in tutte
le direzioni.
Ma se la luce viene verso di noi a velocità c e noi viaggiamo contro
questi fotoni a velocita' v la velocità di avvicinamento non e' c + v?
No resta c. Questo è un dato sperimentale, quindi significa che la
legge della somma delle velocità non è corretta.
Pochi anni dopo nasce la relatività ristretta di Einstein.
Non posso certo scrivere qui le formule della trasformazione di
Lorentz, sappi però che se due corpi viaggiano uno contro l'altro a
velocità v1 e v2, la velocità di avvicinamento non è la somma v1 + v2,
ma si deve calcolare con un'altra formula, la quale è molto simile a
v1+v2 a basse velocità ma diventa più piccola man mano che la velocità
sale ed il suo limite è appunto la velocità della luce.
Pensa che questo vale non solo per la velocità, ma anche per il tempo,
la massa, la lunghezza.
Questo ci insegna che non si deve mai estendere una legge fisica oltre
i limiti di applicabilità, una linea può sembrare retta anche dopo
kilometri, ma andando oltre, a 40000 km, c'è la possibilità di avere
la sorpresa di non essere a 40000 km dal punto di partenza, ma di
essere invece al punto di partenza!
Quindi come è normale considerare la terra intorno a pochi kilometri
come se fosse piatta, così si deve pensare alla fisica di newton
rispetto a quella relativistica di Einstein.
Spero di averti aiutato.
Armando Rio

Effettivamente mi sono spiegato male: non intendevo dire che la luce possa raggiungere una velocità assoluta maggiore a 300.000 km/s, ma che questa possa variare rispetto all'osservatore e all'emittente se questi sono in movimento. Se per esempio emittente e osservatore si muovono a velocità diverse l'uno rispetto all'altro non riesco a capire come possa un qualsiasi oggetto muoversi alla stessa velocità rispetto ad entrambi. 
Io sono sicuramente il primo pirla che passa, e non sono sicuro che quanto dico sia stato contraddetto da mille altre teorie quanto non lo sono del fatto che costituisca una insignificante banalità. Se qualcuno ne ha voglia però, provi a leggere con pazienza i vari passaggi, cercando di visualizzare quanto dico prima di liquidare il tutto con un "non è così perchè la teoria della relatività dice...", così per pura carità intellettuale.
Faccio un esempio: prendiamo una sorgente luminosa che emette dei flash in una determinata direzione; se io rimango fermo accanto alla sorgente luminosa, i raggi di luce emessi si allontaneranno rispetto a me e alla sorgente luminosa alla velocità di 300.000 km/s; se però con la mia panda superveloce schizzo via alla velocità di 299.999 km/s. nella direzione in cui è stato emesso il flash, questo si allontanerà da me solo a 1 km/s; d'altra parte se il flash viene emesso nella direzione opposta al mio senso di marcia, io mi allontanerò dal flash a 599.999 km/s.. La velocità del flash rispetto alla sorgente rimarrà invece invariata a 300.000.
Spero di essermi spiegato meglio.
Se adesso, facendo un passo ulteriore, ipotizzo che anche la sorgente luminosa (per comodità A) si muova ad una velocità di 300.000 km/s rispetto ad un'altra sorgente luminosa (B) che emette luce nella direzione verso cui sta muovendosi A, i casi secondo me sono due: o la luce emessa da A si
muove rispetto ad A a 300.000 km/sec e la luce emessa da B si muove a 300.000 km/sec rispetto a B,
ma in questo caso la luce emessa da A nella propria direzione di marcia dovrebbe muoversi rispetto a 
a B a 600.000 km/sec. (cosa impossibile per la teoria della relatività), o la luce di B si muove a 300.000 km/sec rispetto a B e a 0 km/sec rispetto ad A ecc., ecc.. 
In pratica la velocità della luce rimane invariata in assoluto, ma se i corpi sono in movimento essa varia in proporzione alla loro velocità.
Ora tutto 'sto casino per cercare di applicare il ragionamento ai corpi celesti che chiaramente sono in continuo movimento gli uni rispetto agli altri (rotazione sull'asse, orbitazione, espansione). Le implicazioni in fondo non credo siano così ininfluenti, ma prima di parlarne vorrei essere sicuro della correttezza delle mie affermazioni.
Ciao
Marco

la velocita' della luce rimane costante, quello che cambia e' la freq.


        [...omissis...]
beh, ho dovuto buttare nel cestino il post di replica, perche' mi hai
battuto sul tempo.
Questa spiegazione l'avevo postata anch'io in occasione di un lungo
tormentone con  La Grotta di Merlino.
Tra l'altro, ci fu anche chi comincio' a dire che gli  "antichi " e la
Bibbia avevano ragione, che la terra era ferma nello spazio!!!:-)))
Saluti


Marco
Ciao Marco,
capisco che il problema sia ostico, ma con il tempo e qualche buon
libbro il tutto ti sembrerà più facile.
Armando Rio

A questo proposito vi consiglio il CD ROM dedicato ad Einstain pubblicato
con Specchio del quotidiano La Stampa, li sopra troverete degli esperimenti
relativi a sorgenti luminose in movimento, e sarà possibile agire
direttamente negli esperimenti, camdiando sia le variabili che il punto di
osservazione.
ciao
roby
Fpr...@tin.it


Grazie del consiglio spero di trovarlo anche qui in Austria.
Ho trovato in rete anche un ottimo lavoro sul problema:
The velocity addition problem:
www.theory.caltech.edu/people/patricia/srela.html
e
The velocity addition problem, solved:
www.theory.caltech.edu/people/patricia/minkc.html
Sono una parte di una lezione sulla relativita' con animazioni,
grafici e spiegazioni, una lezione in rete veramente molto ben fatta!
Ciao
Armando Rio