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Titolo: Il concetto più difficile (per me) da capire

La distorsione dello spaziotempo.
L'etere non esiste...e chi sono io per metterlo in dubbio ?
Non esiste niente di niente e tuttavia la presenza di una massa riesce 
ad incurvare lo spaziotempo...
Ma cosa si incurva se non esiste nulla ?
Per amor del Cielo, non vorrei dare l'impressione : < ecco un altro che mette in dubbio la fisica ufficiale...>, dico solo che questa -distorsione>
del nulla è molto difficile da capire.
af

af44...@gmail.com
 ha scritto:
 > La distorsione dello spaziotempo.
 > L'etere non esiste...e chi sono io per metterlo in dubbio?
 > Non esiste niente di niente e tuttavia la presenza di una massa riesce
 > ad incurvare lo spaziotempo...
E questo chi te l'ha detto?
Dovresti smetterla di leggere libri cosiddetti "divulgativi".
Non ti fanno capire niente e creano soltanto confusione.
E il tuo è già un caso benigno, perché almeno ti rendi conto di non
capire.
Ci sono invece di quelli (non faccio nomi) che pensano di capire e ci
"ragionano" sopra, e ogni tanto ci mettono a parte dei loro
"risultati".
 
 > Ma cosa si incurva se non esiste nulla?
 > ...
 > dico solo che questa -distorsione- del nulla è molto difficile da
 > capire.
Anch'io non capirei niente, se non avessi ben altri strumenti, se non
avessi studiato testi seri.
(E in quei testi non troverai mai la parola "distorsione": troverai
"spazio-tempo curvo", che ha un preciso significato matematico.)
Dovreste tutti mettervi in testa che non ci sono alternative per
capire: prendersi un buona laurea magistrale in Fisica, meglio se in
Fisica Teorica, e lavorare per qualche anno nel campo che t'interessa.
Certo, non è da tutti...
L'alternativa è occuparsi d'altro. Ci sono tanti campi interessanti,
che non debbo stare a suggerirti io.
-- 
Elio Fabri


Stai confondendo il "vuoto" col "nulla".
Il vuoto indica assenza di materia, ma ha comunque proprietà 
fisiche: è possibile "elettrizzarlo", "magnetizzarlo" e 
anche ... "gravitarlo"... scusate il termine ignobile, ma 
serve a dare l'idea.
Il nulla è un concetto direi metafisico, nella realtà non 
esiste.
Non parliamo poi della MQ, di cui io conosco solo il nome, 
in cui particelle virtuali ribollono nel vuoto 
continuamente, nascono e si annichilano continuamente.
Altro che "nulla" :-)


Sicuramente non sono la persona più indicata per darti una risposta ma a parte il fatto che la prima contestazione sul vuoto ai primi del 900 è stata quella dell'avere supposto le onde elettromagnetiche nel vuoto ma ti vorrei fare notare che si possono benissimo dare delle proprietà al vuoto per superare qualunque ostacolo, cosa che si è fatto benissimo.
 
La cosa importante che vorrei dire per i fautori dell'etere che forse, come ai primi del 900 ancora oggi, forse non si conoscono alcune proprietà dei fluidi che potrebbero fare superare tutte le difficoltà che hanno incontrato i grandi fautori dell'etere.
 
 
Solo per farti un esempio ancora non si è riusciti a dare una giustificazione sulla formula empirica trovata da von Kàrmàn che lega la frequenza del distacco dei vortici con la velocità di un fluido, ma cosa ancora più importante non si è riuscito a dare una spiegazione su quello che per Feynman era incomprensibile e mi riferisco a quanto scrive su Vol. 2, 41-6 dove testualmente si legge
 
 
 
 
 
Ora continuiamo ad aumentare la velocità del cilindro interno. Dapprima il numero delle bande cresce. poi improvvisamente, si vedono le bande diventare ondulate, come in Fig. 41-8 e, le onde si spostano intorno al cilindro. E' facile misurare la velocità di queste onde: per elevate velocità di rotazione essa tende a 1/3 della velocità del cilindro interno e nessuno sa perché. Ecco una sfida: un numero semplice come 1/3 e nessuna spiegazione. Effettivamente tutto il meccanismo della formazione delle onde non è ben capito e tuttavia si tratta di un flusso laminare stazionario.
 
Il testo originale si può trovare su
 
https://www.feynmanlectures.caltech.edu/II_41.html
 
 
 
Forse sono giustificazioni di poco interessanti ma forse potrebbero nascondere dei fenomeni sconosciuti che potrebbero portare a modelli alternativi all'attuale e forse più comprensibili ed intuitivi.
 
M F

 che non debbo stare a suggerirti io.
 
Io concordo col punto di vista di Elio solo fino a un certo punto. Poi 
divento contemporaneamente più pessimista e più ottimista.
 
Più pessimista perché devo confessare che con una laurea vecchio 
ordinamento (ufficialmente equivalente ad una l.magistrale) in fisica, 6 
anni di specializzazione post-laurea, e 37 anni di attività nella 
ricerca, non sono convinto di aver veramente capito un buon numero di 
cose. Ogni tanto, anche recentemente, si accende una lampadina e un 
pezzetto in più di comprensione sembra collegarsi al resto, ma restano 
diversi "misteri". Inoltre, sono anche pessimista che a certe domande si 
possa rispondere unicamente lavorando sugli aspetti tecnici. Quelli sono 
indispensabili, ma non sufficienti. La conoscenza di cosa vuol dire 
"curvatura di una varietà differenziale" dal punto di vista matematico è 
condizione necessaria ma non sufficiente per capire come questo concetto 
si possa utilizzare in fisica. Purtroppo in molta ricerca attuale, vedo 
una focalizzazione solo sugli aspetti tecnici, senza mai porsi i 
problemi di "interpretazione" indispensabili per la transizione dslla 
matematica alla fisica.
 
Sono più ottimista perché secondo me il cuore della domanda in questione 
è accessibile anche senza una preparazione specialistica, pur 
richiedendo un notevole sforzo per staccarsi da automatismi e concetti 
acriticamente stratificati nella nostra formazione scolastica.
 
Secondo me il cuore della domanda è collegato alla questione di cosa sia 
la "geometria fisica" ovvero come interpretare l'utilizzo di enti 
geometrici nella descrizione del mondo fisico. Tutte le maggiori 
difficoltà concettuali, secondo me sono già presenti se ci si pone 
domande simili a quelle dell' OP in condizioni in cui la geometria 
euclidea dello spazio fornisce un valido modello del mondo fisico.
 
Infatti, anche in quel caso ci si dovrebbe porre la domanda: cosa è, nel 
mondo fisico, lo spazio postulato dalla geometria? cosa è un punto? come 
individuo operativamente un punto, una linea un piano? Tutte domande che 
possono portare facilmente a conclusion simili a quelle dell'OP ("Non 
esiste niente di niente in mezzo e tuttavia riusciamo a parlare di 
distanza tra oggetti").
 
Possibili risposte a queste domande (e per me il plurale è d'obbligo) 
sono state proposte in passato da matematici e fisici in termini di 
discussione delle regole di interpretazione, più che di risultati 
tecnici sulla geometria euclidea. I ragionamento possono essere a volte 
non facili da seguire, non perché le conoscenze tecniche siano 
stratosferiche, ma perché occorre sganciarsi da comode abitudini mentali 
come pensare che una retta sia un segno "dritto" tracciato su una 
superficie.
 
Questo tipo di analisi, secondo me, se da un lato richiede la padronanza 
tecnica della geometria euclidea, può essere proposta e resa 
comprensibile anche a chi non ricordi più come si dimostra il teorema di 
Pitagora.
 
Non ho tempo e neanche mi sento particolarmente in grado di dare una 
risposta articolata alla domanda iniziale. Però per non restare sul 
discorso generale, osservo che la geometria fisica dice qualcosa sulle 
relazioni spaziali di entità fisiche individuabili. Ci sono due punti di 
vista possibili: quello puramente relazionale tra entità fisiche 
(esistono solo oggetti e lo "spazio" della geometria è uno strumento per 
parlare di queste relazioni), oppure lo spazio e i punti sono anche loro 
parte della realtà (come contenitore degli enti fisici).
 
Se si prende il primo punto di vista tutte le affermazioni sullo spazio 
sono in realtà affermazioni su relazioni e distanze tra oggetti. Col 
secondo si fanno affermazioni anche sul "contenitore".
 
Direi che i due punti di vista (regole di interpretazione), in RR e RG 
coesistono. Forse il punto di vista relazionale può risultare più 
comprensibile, rispetto all'attribuire proprietà allo spazio e non ai 
corpi. Però il l inguaggio è più aderente al modello "contenitore".
 
Molto probabilmente rendersi conto di questa dualità può aiutare a 
superare scogli cognitivi.
 
Giorgio

Grazie a tutti per le risposte.
Mi è tornata alla mente la bella immagine dei due esploratori che partono dall'equatore terrestre diretti verso il
polo Nord ma distanti tra di loro di una certa quantità, i due camminano senza deviazioni ne' a destra ne'a sinistra,
tuttavia dopo aver percorso diversi chilometri , misurano la loro distanza e vedono che tale distanza è diminuita...
magari pensando che ci sia stata una misteriosa forza che li attirava l'un l'altro, senza rendersi conto che il 
fenomeno era solo da imputare alla sfericità della Terra.
Orbene, mi chiedevo se lo stesso esperimento lo si possa effettuare nello spazio (magari lontano il più possibile
da altre stelle o pianeti). Due astronavi distanti tra di loro (diciamo 1000km), partono in linea retta senza deviare
e poi dopo un certo tempo si ritrovano più vicini. Ma forse c'è una certa difficoltà a dire partono in linea retta...
linea retta rispetto a cosa ? Sulla Terra partivano dall'equatore con un angolo di 90°, ma nello spazio quale
angolo si può misurare ? Non so.
af
 
 
 
 
 
 

 coesistono. 
 
 
 
 
 
 
Ascoltavo una decina di giorni fa una docente universitaria che si occupa di relatività e didattica della relatività. Anche lei metteva in luce la differenza tra questi due punti di vista, però a me è parso di capire che non possano coesistere in una stessa visione, nel senso che sono alternativi. Infatti ad esempio lei spiegava che Einstein (assieme ad altri come Leibniz e Mach) apparteneva ai "relazionalisti" mentre Minkowski (con Newton e Wheeler, tra gli altri) ai "sostanzialisti". Quindi, da quel che ho capito, al limite possiamo dire che i due punti di vista coesistono nel senso che sono due interpretazioni esistenti ed entrambe lecite, ma bisogna scegliere "da che parte stare". Magari Giorgio intendeva la stessa cosa e sono io ad aver interpretato male il suo messaggio.
 
Davide

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Credo che possa essere d'interesse l'opinione di Einstein su questo punto. Quando Einstein era ancora studente al Politecnico di Zurigo nel 1900, era molto interessato all'idea di etere. La sua proposta iniziale di tesi di ricerca era di fare un esperimento per misurare la velocità con cui la Terra si muoveva attraverso l'etere: "La velocità di un'onda è proporzionale alla radice quadrata delle forze elastiche che causano la [sua] propagazione, e inversamente proporzionale alla massa dell'etere mosso da queste forze." Nel 1916, dopo che Einstein completò il suo lavoro fondamentale sulla relatività generale, Lorentz gli scrisse una lettera in cui ipotizzava che all'interno della relatività generale fosse stato reintrodotto l'etere. Nella sua risposta Einstein scrisse che si può effettivamente parlare di un "nuovo etere", ma non si può parlare di movimento in relazione a quell'etere. Ciò è stato ulteriormente elaborato da Einstein in alcuni articoli divulgativi. Nel 1918 Einstein parlò pubblicamente per la prima volta di questa nuova definizione. Poi, all'inizio degli anni '20, in una conferenza che fu invitato a tenere all'università di Lorentz a Leida, Einstein cercò di riconciliare la teoria della relatività con l'etere lorentziano. In questa conferenza Einstein sottolineò che la relatività ristretta ha portato via l'ultima proprietà meccanica dell'etere: l'immobilità. Tuttavia, continuò dicendo che la relatività ristretta non esclude necessariamente l'etere, perché quest'ultimo può essere utilizzato per dare realtà fisica all'accelerazione e alla rotazione. Questo concetto è stato pienamente elaborato all'interno della relatività generale, in cui allo spazio sono attribuite proprietà fisiche (in parte determinate dalla materia), ma a quell'"etere" (con cui intendeva lo spazio-tempo curvo) non può essere attribuita alcuna sostanza o stato di moto. In un altro articolo del 1924, intitolato "Sull'etere", Einstein sosteneva che lo spazio assoluto di Newton, in cui l'accelerazione è assoluta, è l'"etere della meccanica". E all'interno della teoria elettromagnetica di Maxwell e Lorentz si può parlare dell'"etere dell'elettrodinamica", in cui l'etere possiede uno stato di moto assoluto. Per quanto riguarda la relatività ristretta, anche in questa teoria l'accelerazione è assoluta come nella meccanica di Newton. Tuttavia, la differenza dall'etere elettromagnetico di Maxwell e Lorentz risiede nel fatto che "poiché non era più possibile parlare, in alcun senso assoluto, di stati simultanei in diverse posizioni nell'etere, l'etere divenne, per così dire, quadridimensionale poiché non esisteva un modo oggettivo di ordinare i suoi stati solo in base al tempo". Ora "l'etere della relatività ristretta" è ancora "assoluto", perché la materia è influenzata dalle proprietà dell'etere, ma l'etere non è influenzato dalla presenza della materia. Questa asimmetria è stata risolta all'interno della relatività generale. Einstein ha spiegato che "l'etere della relatività generale" non è assoluto, perché la materia è influenzata dall'etere, proprio come la materia influenza la struttura dell'etere. Probabilmente questo concetto è ciò che potrebbe aver dato a Wheeler l'idea per la sua celebre frase:  "la materia dice allo spazio-tempo come curvarsi, e lo spaziotempo curvo dice alla materia come muoversi". In altre parole, l'etere Einsteiniano non è altro che il campo gravitazionale stesso. E questo mi porta ad enfatizzare un'ulteriore proprietà del campo gravitazionale, che spesso non è ben capita neppure da molti supposti relativisti: il campo gravitazionale è auto-sorgente di se stesso! Ciò dipende dal fatto che le equazioni di Einstein non sono lineari, e per questo motivo il campo gravitazionali può essere la sorgente di una quantità aggiuntiva di gravità, in modo che il campo gravitazionale stesso possa autosostenersi. In fisica delle particelle accade qualcosa di simile quando i campi obbediscono a equazioni non lineari. Questi sono ciò che chiamiamo  "solitoni". Le soluzioni delle equazioni di Einstein nel vuoto hanno in effetti qualche analogia coi solitoni, anche se sono in realtà più complicate. Ad ogni modo, l'unica somiglianza di questo concetto di etere relativistico con i modelli classici di etere risiede nella presenza di proprietà fisiche nello spazio, che possono essere identificate attraverso le geodetiche. Io credo che queste opinioni di Einstein sul "nuovo etere" non siano in conflitto con il suo abbandono dell'etere classico nel 1905. Come lo stesso Einstein ha sottolineato, nessuna "sostanza" e nessuno stato di moto può essere attribuito a quel nuovo etere.


.... Einstein ha spiegato che "l'etere della relatività generale" non è assoluto, perché la materia è influenzata dall'etere, proprio come la materia influenza la struttura dell'etere. Probabilmente questo concetto è ciò che potrebbe aver dato a Wheeler l'idea per la sua celebre frase:  "la materia dice allo spazio-tempo come curvarsi, e lo spaziotempo curvo dice alla materia come muoversi". In altre parole, l'etere Einsteiniano non è altro che il campo gravitazionale stesso. 
....
 
Sì, che questo potesse essere il punto di vista di Einstein è intuibile 
dal testo di alcune delle conferenze cui accenni. Ovviamente, un "etere" 
di questo tipo è lontanissimo dalle idee meccaniche ottocentesche che 
ancora oggi qualche buontempone a digiuno di fisica vorrebbe spacciare 
per valide.
 
Resta secondo me, per bilanciare questo punto di vista "sostanzialista" 
l'osservazione che se prendiamo come definizion di spazio-tempo 
l'insieme degli eventi (in un modello continuo degli stessi) è 
altrettando lecito sostenere che stiamo parlando sempre e soltanto di 
relazioni geometriche tra enti/oggetti (un evento li presuppone), sebza 
introdurre un "contenitore". E chissà se questo non possa essere un 
punto di vista più proficuo per estendere la RG nel microscopico, dove 
un modello continuo non ha molte chances di continuare a funzionare a 
tutte le scale.
 
Giorgio

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Qui la questione si fa più interessante e complicata. In un suo lavoro del 2014 lo spagnolo Cenalo Vaz, poco noto ma secondo me più bravo di molti altri, ha ripreso l'idea dell'epoca di Hawking che gli orizzonti dei buchi neri in natura siano solo apparenti, ma di fatto, è andato oltre ciò che sosteneva Hawking. Quantizzando in modo rigoroso tramite l'Equazione di Wheeler DeWitt il collasso gravitazionale di Lemaître�€"Tolman�€"Bond, Vaz ha mostrato che la materia si condensa sulla superfice di Schwarzschild che non è dunque un vero orizzonte, ma un orizzonte apparente. Quindi in realtà Vaz ha dimostrato che aveva ragione Einstein nel 1939 quando diceva che non si hanno singolarità in natura e che tutta la materia collassante va a formare un sottilissimo guscio sferico estremamente compatto. Di fatto però il risultato di Vaz ci dice che le correzioni di gravità quantistica NON si hanno come si crede comunemente alla scala di Planck, ma alla scala di Schwarzschild. Quindi, più che di scala microscopica parrebbe che la RG vada estesa in una scala delle alte energie. Per esempio, per un buco nero standard di massa dell'ordine di decine di masse solari le correzioni quantistiche sarebbero necessarie già in una scala che va dalle decine alle centinaia di chilometri (ordine di grandezza del raggio di Schwarzschild  per buchi neri di questa massa). Recentemente io ed altri colleghi abbiamo trovato risultati consistenti con quelli di Vaz a partire dal collasso gravitazionale di Oppenheimer e Snyder per cui questi gusci sferici compatti di Vaz-Einstein hanno delle proprietà quantistiche che permettono di analizzarli in termini particellari (anche se si tratta solo di una elegante caratterizzazione matematica) come stati analoghi agli stati s dell'atomo di idrogeno ed obbediscono alla teoria di Schrodinger in approssimazione non-relativistica e, in caso di assenza di rotazioni, a quella di Klein-Gordon nel caso relativistico. In questo caso dunque l'etere Einsteiniano sarebbe soggetto a delle fluttuazioni quantistiche ed il passaggio dal modello continuo a quello discreto sarebbe anch'esso dipendente dall'energia in gioco. Work in progress.


Perdonatemi se riprendo l'argomento a cui gentilmente avete già risposto.
Quanto mi piacerebbe avere <ben altri strumenti>  ripetendo le parole del Prof.
Fabri per capire questa cosa, purtroppo non ho le basi matematiche e fisiche
per raggiungere un tale obiettivo, nè posso iscrivermi all'Università per studiare tali cose nè 
tantomeno studiarle da solo senza un Prof. che ti segue e ti spiega qualche passaggio che
non hai capito sui libri.
Non pretendo tanto,conosco bene i miei limiti....
Ma allora costui cosa vuole direte ?
Cerco di spiegarmi : è possibile avere <un'idea> di ciò che avviene senza le basi matematiche/fisiche
di ciò che avviene ?
Faccio un esempio servendomi del principio di equivalenza (e se mi direte che è valido per me questo
 basta perchè di più non posso pretendere :
materiale trovato a questo link :
 
https://relativitaristretta.altervista.org/il-principio-di-equivalenza-di-einstein/?doing_wp_cron=1680451799.4896919727325439453125
 
 
ma mi riferisco ad una parte solo di tutto il link :
 
https://ibb.co/c2860FB
 
 
Una sorgente luminosa emette un segnale perpendicolare al moto della capsula e
attraversa all'istante t=0 una piccola apertura presente nella capsula in accelerazione.
Durante il moto del segnale luminoso la capsula si sposta in su e pertanto la luce incontra
la parete opposta un pò più in basso rispetto a dov'era entrata; l'osservatore nella capsula
percepirà il moto del raggio di luce come parabolico.
Cosa avviene quando si replica questo esperimenro nella capsula ferma sul pianeta ?
Per il principio di equivalenza dovremmo poter rilevare una deviazione della luce anche
all'interno della seconda capsula. Questa deviazione perfettamente indistinguibile
dalla prima, sarebbe dovuta alla sola azione della gravità del pianeta e ciò sembra
un controsenso, dal momento che il fotone non ha una massa e pertanto dal punto 
di vista classico non dovrebbe essere soggetto alla gravità.
Furono queste considerazioni che condussero Einstein a supporre che la presenza di una
massa producesse una variazione della geometria dello spazio-tempo ?
Come vedete in questa spiegazione non c'è matematica o formule fisiche (che non capirei),
ma se il ragionamento è valido tanto mi basta.
af44

 ma se il ragionamento è valido tanto mi basta. 
 
 
A mio avviso il ragionamento inizia, però poi non si conclude. Infatti pone una premessa ("Per il principio di equivalenza dovremmo poter rilevare una deviazione della luce anche
 
all'interno della seconda capsula.") e poi in base a questa premessa non argomenta ma descrive ("Furono queste considerazioni che condussero Einstein ...").

Per amor del Cielo, non vorrei dare l'impressione : < ecco un altro che mette in dubbio la fisica ufficiale...>, dico solo che questa -distorsione>del nulla è molto difficile da 
capire.af
 
 
Il metodo va sotto il nome generale di "geometrizzazione della
 fisica", già usato in relatività ristretta da Minkowski, esteso a
 varietà (spazitempo) "non riemanniane" (astratte anch'esse, cioè
 alla curvatura si aggiunge anche una torsione) quando si vuole
 geometrizzare anche il tensore magnetico (magnetismo), in
 aggiunta appunto alla gravitazione della Relatività generale.
 
 
Per queste ultime la divulgazione, che io sappia, non c'è... così
 puoi stare tranquillo che nessuno ti propinera', come realtà
 fisica, spaziotempo non solo curvi ma anche ritorti, come i panni
 dalle lavandaie prima delle lavatrici. 
 
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Anth
 
 
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