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Titolo: chiarimenti sulla gravitazione.

Scusate l'ingnoranza ma vorrei dei chiarimenti a proposito della legge di
gravitazione universale.
il problema è questo:sappiamo che due corpi interagiscono secondo la famosa
legge di newton,con un'azione a distanza.Non mi è chiaro però come
l'interazione possa avere luogo fisicamente (visto che l'etere non
esiste).....
sarei contento e grato se qualcuno potrebbe spiegarmi un pò le cose su come
si suppone avvenga l'interazione.
Ciao.
Mario.

 wrote in message
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
Ciao Mario,
il tutto è fondato sul concetto di CAMPO DI FORZE. Ovvero, la domanda è la
seguente: se io ho una massa in uno spazio vuoto essa dà luogo ad un campo
di forze, in altri termini essa induce una perturbazione nello spazio fisico
tale per cui se un'altra massa viene posta nello spazio a distanza r dalla
precedente si OSSERVA (alias MISURA) che essa subisce una forza il cui
modulo è proporzionale al prodotto delle masse ed inversamente proporzionale
al quadrato della distanza che le separa.
Non so se ho risposto almeno parzialmente alla tua domanda. Se desideri
sapere altro scrivimi.
Ciao, Francesco

Un'esemplificazione di discreta efficacia presenta lo spazio come un'enorme
rete da pescatori tesa su cui vengono dispodte sfere di masse diverse; prova
ad immaginare nella stanza ove ti trovi una rete stesa fra le pareti a mezza
altezza; in assenza di oggetti posti su di essa, ti apparirà perfettamente
piana; se appoggi una palla da biliardo su questa rete, essa si deformerà
sotto il "peso" della bilia; se poi nei pressi di quella sfera porrai il
boccino, otterrai una deformazione anche sotto quest'ultimo; la sua entità
sarà però minore e la presenza di un'infossatura più profonda prodotta dalla
prima bilia influirà sulla seconda inducendola a "cadere" verso di sè.
E' una semplificazione che ha il solo scopo di introdurre un concetto di
Relatività Generale; la massa deforma lo spazio-tempo e l'effetto
gravitazionale non è che la testimanianza di ciò.
Anche la luce subisce deformazioni nel suo tracciato quando transita in
prossimità di oggetti massicci proprio perchè lo stesso spazio che la ospita
viene deformato dalla massa dei corpi celesti.
Le "Croci di Einstein" sono "fantasmi" celesti, poichè offono la visione di
un oggetto lontanissimo scomposta in 4-5 riflessi per l'azione di enormi
masse galattiche poste fra noi osservatori e l'oggetto in esame.
Questo tentativo di spiegazione è senz'altro impreciso ed approssimato, ma
per approfondire l'argomento è necessario addentrarsi maggiormente nella
Teoria delle Relatività Generale, cosa non facile almeno per me.
Spero cmq di esserti stato di aiuto; senz'altro i lettori di questo NG
aiuteranno anche me.
Mi è stato spesso detto che noi sappiamo come agisce la gravità ( vedi
descrizione tramite lex Newton) ma non sappiamo il perchè nè cosa sia
effettivamente la gravità; ricordo di averla sentita definire come
caratteristica della massa.
Grazie per l'attenzione
GB


 Mario.
Premetto che per parlare di gravitazione bisognerebbe parlare di
relativita' generale e in questa la gravita' non viene vista come un'
interazione sullo spazio-tempo, ma come la struttura stessa dello
spazio- tempo;  spigartela cosi' sarebbe una strada troppo lunga(ho
visto che qualcuno ha gia' provato a seguirla per risponderti, ma penso
che si rischi di farti fraintendere, con l' idea del "lenzuolo", tutta
la relativita') e comunque il tuo problema nasce essenzialmente dal
fatto che ti chiedi come un' interazione possa propagarsi nel vuoto,
indipendentemente da che sia la gravita' o qualcosa di altro.
Non e' banale! tutt'altro.Comunque lo stesso problema si ha per i campi
elettromagnetici: dal sole ci arriva luce e la luce non e' altro un
insieme di onde elettromagnetiche che si propagano fino a noi nel vuoto.
Penso che l' unica risposta che ti possa fare capire qualcosa la puoi
trovare su qualche libro della storia della fisica in cui si racconti di
come e' nata l' idea di etere e di come e' stata smontata.
Vedrai che alla fine bisogna accettare che ci sono interazioni che si
possono propagare nel vuoto e basta.
Sono certamente poco illuminante, ma non sono un buon storico della
fisica e potrei dire cavolate. Guarda in biblioteca.
Saluti...
Vittorio barone Adesi

esiste).....
L'etere non esiste ma è probabile che esista qualcosa di analogo di cui
siamo più vicini a capirne il funzionamento che a sapere cosa sia
effettivamente, è lo spazio tempo, una sorta di rotaia tridimensionale che
guida i movimenti di ogni corpo, con tale presupposto si può spiegare la
propagazione del campo gravitazionale come propagazione di una perturbazione
dello spazio tempo (mooolto rozzamente si può paragonare alla propagazione
delle onde sonore nell'aria), nonostante tutto sembra funzionare come se
questo spazio tempo esista, può trattarsi solo di una coincidenza, entra
allora in ballo la teoria dei gravitoni (estremamente speculativa) che vuol
dare al campo gravitazionale un aspetto molto simile a quello di un campo
elettrico (si propagherebbe allora a c), puoi allora immaginare delle linee
di forza propagate ad opera di quanti (gravitoni) che con movimento
ondulatorio sono in grado di attraversare uno spazio vuoto, entrambi i casi
vanno daccordo (o li si fanno andare daccordo) con la relatività generale,
questa ha fatto infatti un passo avanti rispetto alla gravità newtoniana
ipotizzando un interazione tra i gravitoni (o onde gravitazionale, o
perturbazioni dello spazio tempo) stessi (penso interazioni di natura
elettrica), imponendo tali condizioni i calcoli delle orbite e così via
risultano estremamente più precisi di quelli newtoniani.
Ciao, Alberto

 Mario.
Ciao, ho ben poco tempo per cui cerchero' di essere breve e chiaro (cosa
impossibile!).
Allora riguardo alla questione genenrale, uno ammette facilmente che una
pietra
si possa propagare nel vuoto, cioe' che la materia si possa propagare nel
vuoto.
Per propagare intendo che se se la pietra prima e' in A e alla fine in B
allora
ha seguito una traiettoria continua tra A e B senza salti.
Osserva che dire che la velocita' del sasso non puo' superare un certo valore
e' come dire che questa traiettoria esiste davvero. Se la velocita' non avesse
limite, il sasso si potrebbe trovare in A al tempo 0 e istantaneamente dopo in
B
Orbene, non e' molto diverso per le forze a distanza. Basta assumere due cose
1) le forze sono mediate da un oggetto materiale, cioe' che ha massa, impulso
momento angolare ecc...  anche se non ha una posizione puntuale ma e'
esteso come un liquido.
2) Questo "liquido" schizza nel vuoto a velocita' finita esattamente come la
pietra, e quando raggiunge un'altro oggetto interagisce con quello, in quel
posto e in quel momento.
Nel caso delle forze tra cariche, il campo e' quello elettromagnetico, che e'
come un liquido (in realta' ci sono notevoli differenze da tanti punti di
vista)
che si sprigiona dalle cariche. Quando ho  due cariche ferme, il liquido  e'
"fermo" ed ha una certa configurazione. Appena muovo una delle due cariche,
provoco una perturbazione del liquido che viaggia ad una velocita' finita,
appena incontra la seconda carica provoca un effetto su di essa. Quindi c'e'
un certo ritardo... La perturbazione del campo ha, come dicevo, molte delle
proprieta' dei corpi "duri" per cui non c'e' niente di strano anche se si
propaga nel vuoto
(posso pensare un fronte d'onda elettromagnetico che separa una regione
vuota da una in cui e' arrivato il campo, questo fronte si muove con la
velocita' della luce e interagisce con tutto cio' che incontra).
Nel caso della forza di gravitazione di Newton, apparentemente c'e' una
propagazione a distanza a velocita' infinita della forza. Ma in realta' quello
che accade e' che se muovi una massa, le masse intorno prima di saperlo devono
ricevere la perturbazione gravitazionale emessa dalla prima. Purtroppo la
descrizione di tale perturbazione non puo' essere fatta nel linguaggio di
Newton, ma ci vuole la teoria della relativita' Generale (di cui la legge di
Newton e' una buona approssimazione quando le sorgenti si muovono lentamente e
non sono troppo grandi). Ma il succo e' piu' o meno quello di sopra (con
qualche differenza)...
Ciao, Valter Moretti

 Newton, ma ci vuole la teoria della relativita' Generale 
Pero' possiamo fare qualche passo avanti per capire la cosa anche senza
entrare nei meandri della relativita' generale. 
Le perturbazioni di questo liquido dipendono anche dalla velocita' 
di un oggetto, non solo dalla sua posizione (nel caso
dell'elettromagnetismo)
e addirittura, per la gravita', dalla sua accelerazione. Il risultato
finale e' che le condizioni del "liquido", e quindi i suoi effetti,
sono diretti verso il prolungamento della traiettoria che l'oggetto
stava percorrendo quando la forza (gravitazionale o elettromagnetica)
e' partita. Nella vita reale, in cui le accelerazioni sono abbastanza 
piccole, e' come se la gravita' si propagasse a velocita' infinita.
Ad esempio un elettrone, muovendosi, "trascina" le perurbazioni del
liquido (il campo elettrostatico), che risultano dirette verso il 
punto in cui e' ora. Se cambia bruscamente direzione, le perturbazioni
ci mettono un po' di tempo ad accorgersene,e continuano a puntare verso
il punto in cui l'elettrone avrebbe docuto stare. 
Spero di non aver confuso le idee.
-- 
Gianni Comoretto      			Osservatorio Astrofisico di Arcetri 
gcomo...@arcetri.astro.it
		Largo E. Fermi 5 
http://www.arcetri.astro.it/~comore
	50125 Firenze - ITALY


Ciao, mannaggia , perche' ho scritto? Non ho che un minuto di tempo per
replicare...Ti dico solo che non sono completamente del tutto d'accordo sulla tua
osservazione di sopra anche se e' vero quello che dici nella maggior parte dei casi
e io avrei dovuto precisarlo meglio.
Non c'e' una grossa differenza con i liquidi da questo punto di vista (anche se in
realta' ce ne sono tantissime ed enormi), puoi avere anche"spostamento netto di
liquido " nel caso di campo EM.
Puoi immaginarti un fronte d'onda E-M che separa una regione in cui non c'e' ancora
campo E-M da una in cui c'e' in questo caso e' proprio il "liquido" che si propaga
con la velocita' della luce.
Facciamo fatica a pensare una simile situazione, ma non e' cosi' strana.
Immagina che nell'universo ci siano solo due cariche uguali e di segno opposto
completamente sovrapposte dal tempo -oo al tempo T.  Questa situazione e'
compatibile con assenza totale di campo E-M nello spazio (anche se non e'l'unica
soluzione delle equazioni di Maxwell nel vuoto). Al tempo T Pinco Pallino decide di
separare le cariche e le tiene separate, cosa succede allora? Si sprigiona il campo
E-M e ci sara' un fronte d'onda del tipo di quello suddetto che parte dalle cariche
e percorre tutto l'universo alla velocita' della luce... fino a quando l'universo
non sara' tutto pieno di campo E-M (e ci vorra' un tempo infinito se pensiamo lo
spazio piatto e infinito come nella fisica relativistica speciale) e quando la
parte di radiazione del campo EM sara' passata, quella di induzione dara' luogo ad
un campo dipolare  statico (in teoria dopo un tempo infinito ma in pratica
"subito").
Se invece il campo EM riempie gia' tutto l'universo, come sottointendi tu
ogni eventuale accelerazione delle sorgenti (rispetto ad un sisitema inerziale)
provoca un'onda che si propaga sul campo gia' presente... Comunque grazie della
precisazione perche' era degna di nota
Ciao, Valter

Mario.
La domanda, come del resto è già stato detto, è tutt'altro che banale,
almeno da spiegare. Il concetto di azione a distanza è una di quelle cose
che ognuno sa per se ma non riesce a spiegare con parole agli altri , come
dire è qualcosa che devi acquistare da te per averne una coscienza piena
(cosa che in verità si dovrebbe fare con tante altre cose). Comunque dato
che ci sono provo anche io a spiegarti più o meno qualitativamente come
possa avvenire questo "miracolo" della natura.
La prima cosa che devi abbandonare è, secondo me, il concetto di
trasmissione delle forze "per contatto" che di solito si sperimentano in
prima persona o con cui si lavora nei primi approcci alla fisica; in verità
la gravità è una forza con cui ci si scontra giornalmente ma non ci facciamo
molto caso...Comunque dopo questo primo passo, credo tu sappia che le forze
sono generate da determinati enti fisici: corpi carichi elettricamente
generano una forza elettrica (statica se tali corpi sono fermi), all'interno
dei nuclei atomici si generano forze che tengono il nucleo unito, ecc...la
forza gravitazionale è generata da un corpo di massa ponderabile. Queste
forze che vengono generate sono le generatrici di un campo di forze (eh
bravo non ho idea di cosa sia un campo e non mi hai spiegato niente di
nuovo!!), cosa è un campo di forze? brutalmente definiamo un campo di forze
come una modificazione delle caratteristiche intrinseche dello
spazio(tempo?) nei dintorni dell' ente che genera tale campo di forze, tutto
va come se lo spazio che sta intorno al "generatore" risenta della presenza
del generatore stesso, quindi posizionando un oggetto che possa risentire
gli effetti di tale presenza ma al contempo non sia in grado di generare a
sua volta campi (o che li generi sufficentemente piccoli) studiare gli
effetti di tale campo di forze in modo da dedurre sperimentalmente la forma
di un oggetto matematico in grado di descrivere analiticamente tutte le
caratteristiche di tale campo di forze. Quello su cui credo valga la pena di
soffermarsi è l' espressione <<nei dintorni..>>: quanto valgono questi
dintorni di cui parliamo? Bene è lecito aspettarsi che questi dintorni siano
influenzati oltre che dal tipo di forza presa in considerazione anche dalla
"forza" che l'ente generatore ha di modificare lo spazio intorno a se un
esempio sarà chiarificatore: un corpo come la luna genera un campo
gravitazionale che crea una modificazione dello spazio(tempo[e senza ?])
molto ridotta rispetto alla modificazione che crea un corpo molto più
massivo come il nostro sole o giove, infatti sai che questa caratteristica
della forza di dipendere dalla "quantità di materia" è espressa formalmente
dalla legge di N. ma sai anche nella legge figura anche l'inverso del
quadrato della distanza del corpo di prova che si considera: bene la forza
gravitazionale fa corrispondere a corpi di massa differente un differente
estensione della modificazione delle condizioni spaziali, cosi teoricamente
l'estensione del campo gravitazionele generato da una massa sufficentemente
densa è infinito (è chiaro che poi a distanze molto grandi è impossibile
distinguere il valore di tale campo dal valore 0).
Il fatto successivo è: come è possibile che tale alterazione dello spazio
sia possibile anche in assenza di materia, cioè nel vuoto? La questione qui
si fa di molto più sottile, noi siamo abituati a vedere i corpi interagire
in presenza di materia ovvero crediamo che le forze (leggi i campi) abbiano
bisogno di un mezzo materiale per potersi propagare e quindi (inter)agire
con ciò che c'è nei dintorni. Nella verità delle cose ciò non è strettamente
necessario, insomma che bisogno avrebbe un campo gravitazionele o un campo
EM di qualcosa che lo trasporti da un punto all'altro dello spazio con
continuità? Lo so che questo può sembrare in contraddizione con quanto
precedentemente detto ma non lo è affatto, è solamente una questione di
considerazioni energetiche e del potenziale che sono un po' barbose da fare
e che ti risparmio.
Saluti
Adriano Amaricci

 spazio(tempo?)........
Questo, come discorso generale su cosa e' un campo(*lasciamo per
ora)perdere la relativita' generale*), lo si trova anche sui libri dei
primi anni di fisica, ma non mi ha mai tanto convinto. 
Non capisco in che senso si intende che le proprieta' dello spazio sono
cambiate dalla presenza di un campo:
lo spazio rimane per me come una struttura soggiacente ai campi(ripeto
che non voglio parlare di RG)e le proprieta' *apparentemente* nuove
dello spazio(per esempio, nel caso del campo elettromagnetico, vedo
effetti diversi su una carica di prova a seconda di dove la posiziono)
non sono in realta' da attribuire a una qualche modificazione intrinseca
dello spazio(che vorrebbe dire che le leggi della fisica dipenderebbero
dal punto in cui ci si mette, mentre invece cambiano solo le soluzioni
delle equazioni del moto, visto che si scelgono dati iniziali diversi),
ma sono le manifestazioni di una "sovrastruttura"(scusa il termine, ma
non mi viene in mente quale altro utilizzare) sullo spazio.  
Cosa ne pensate?
Vittorio Barone Adesi