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Titolo: esperimenti ideali

Che cosa sono esattamente gli esperimenti ideali in fisica?
Chi li ha inventati?
Qual è la loro portata?
Ne esiste una raccolta?
Su quali libri?
Grazie a chi vorrà rispondere.
Alberto.
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Inviato via 
http://usenet.libero.it

 Su quali libri?
La domanda e' interessante e vorrei risponderti, ma ora non ce la
faccio. E dato che sono in partenza, dovrai aver pazienza fino alla
prossima settimana.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Che cosa sono esattamente gli esperimenti ideali in fisica?
Secondo una visione comune ma piuttosto ingenua del metodo scientifico,
i risultati sperimentali sarebbero "dati di fatto" nudi e crudi, con i
quali le teorie devono confrontarsi per essere "corroborate" oppure
"confutate" (oggi dire "verificate" e' demode').
Sotto questo punto di vista il metodo degli esperimenti ideali appare 
quantomeno sospetto...
Ma cos'e' un risultato sperimentale? 
E' una proposizione sicuramente vera, verificata empiricamente? 
C'e' davvero un abisso logico tra un risultato sperimentale "verace"
ed un risultato sperimentale "ideale"?
Queste domande non sono oziose, non sono banali e non sono neppure 
molto originali.
A scanso di equivoci, sarebbe opportuno che tu indicassi qualche 
esempio di cio' che intendi per "esperimento ideale". 
L'argomento ha tutti i requisiti per suscitare un interessante 
dibattito epistemologico.
-- 
 Elio Proietti        
Debian GNU/Linux

 quantomeno sospetto...
Intervengo solo ora perche' sono stato via qualche giorno.
A mio modo di vedere un esperimento ideale e' qualcosa di molto diverso
da cio' che mi sembra intenda Pangloss, e non ha niente a che vedere con
gli esperimenti veri e propri...
Di esperimenti ideali (oltre che reali) ha fatto uso Galileo, ne ha
fatto largo uso Einstein, sono serviti moltissimo nel dibattito sulla
meccanica quantistica.
Un esperimento ideale (secondo me...) e' un argomento puramente teorico,
strutturato come un esperimento, ma avente lo scopo di mostrare le
conseguenze necessarie di certe ipotesi teoriche.
Uno famosissimo, e forse il primo nella storia della fisica, e' quello
con cui G. smonta la tesi aristotelica secondo cui la velocita' di
caduta dovrebbe essere proporzionale al peso del corpo. Non lo sto a
ripetere in dettaglio, ma delineo la logica.
Ammessa vera la tesi, un corpo piu' leggero cade piu' lento di uno piu'
pesante. Se mettiamo il primo sotto al secondo, dovrebbe frenarlo,
mentre invece insieme fanno un corpo ancora piu' pesante che dovrebbe
quindi cadere ancora piu' veloce...
Cio' che e' essenziale, come si vede, non e' affatto fare *davvero*
l'esperimento: si ragiona solo sulle ipotesi teoriche e sulle loro
conseguenze.
Einstein ha usato esperimenti ideali per dimostrare l'inerzia
dell'energia e il redshift gravitazionale (in piu' modi).
Nella storia della m.q. gli esper. ideali sono stati il terreno di
battaglia tra Einstein e Bohr: il primo ne inventava per mostrare che la
m.q. aveva delle contraddizioni; il secondo li smontava...
Anche il paradosso EPR e' costruito come un esperimento ideale.
Cio' che si chiede a un esper. ideale non e' che rappresenti una
situazione realizzabile in pratica, piu' o meno bene: si chiede solo che
la situazione sia possibile secondo la teoria di cui si ragiona.
Con questo credo di aver risposto alle prime tre domande di Alberto.
Alla quarta e quinta non so rispondere, anche perche' se ne possono
sempre inventare di nuovi...
Ma per quanto ho detto e' chiaro che molti libri di relativita' e di
fondamenti della m.q. ne riportano diversi.


conseguenze necessarie di certe ipotesi teoriche.
E' una definizione convincente. Sotto questo punto di vista gli 
esperimenti ideali sono logicamente ineccepibili.
Un paio d'anni fa abbiamo discusso un esempio a mio parere molto bello 
ed originale di questo genere. Mi riferisco al mulinello relativistico,
usato per trasformare in lavoro meccanico la radiazione di corpo nero 
uscente da una cavita'.


"Elio Fabri" ha scritto...
| Uno famosissimo, e forse il primo nella storia della fisica, e' quello
| con cui G. smonta la tesi aristotelica secondo cui la velocita' di
| caduta dovrebbe essere proporzionale al peso del corpo...
Ripensando a questo esperimento ideale, c'e' qualcosa che mi sfugge: in presenza
di attrito da parte dell'atmosfera, maggiore e' la massa del corpo, maggiore e'
la velocita' che acquista (a parita' di forma e volume).
Nell'esperimento ideale forse e' implicita un'altra ipotesi, altrimenti il moto
dei gravi, anche in presenza di attrito, dovrebbe essere a priori indipendente
dalla massa.
Come si puo' esprimere in modo semplice questa ipotesi implicita nel
ragionamento?
--
Giovanni Corbelli

 ragionamento?
In primo luogo direi questo: la tesi che Galileo confuta e' che la
velocita' di caduta dipenda dal peso del corpo, e *solo* da questo.
Infatti l'argomento va cosi': sa A pesa meno di B, cadra' piu' lento.
Allora mettendo B sopra A, B dovrebbe essere frenato da A e A dovrebbe
essere spinto da B; quindi il corpo congiunto, formato da A e B non
potrebbe cadere piu' veloce di entrambi, come si supponeva.
In presenza di aria l'ipotesi non e' vera: primo, perche' contano forma
e dimensioni del corpo, non solo il peso; secondo, perche' il moto di un
corpo e' influenzato da altri corpi che si muovono vicino ad esso.
La verifica e' molto semplice: prendi un libro e un pezzetto di carta,
come un francobollo. Presi ciascuno per suo conto, il libro cade molto
piu' rapidamente del francobollo; ma se poggi il francobollo sulla
copertina del libro e lasci cadere, vedi che cadono insieme.
Non so se la risposta e' soddisfacente...


"Elio Fabri" ha scritto ...
| In primo luogo direi questo: la tesi che Galileo confuta e' che la
| velocita' di caduta dipenda dal peso del corpo, e *solo* da questo.
| ...
| Non so se la risposta e' soddisfacente...
Lo e' senz'altro: quel *solo* mi ha chiarito bene che cosa confuta
l'esperimento ideale di Galileo, grazie 10^3!!
--
Giovanni Corbelli