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Titolo: relatività

Ciao a tutti,
Sto leggendo il libro edito da Zanichelli intitolato "Fisica dello
Spazio-Tempo", veramente bellissimo, ma più che altro sconvolgente.
Il brutto ( o il bello ) è che più leggi, più credi di aver capito ma
poi ti assalgono dubbi mostruosi del tipo "Ma allora come fa un oggetto
a stare fermo su un tavolo" e ti rendi conto che non hai capito nulla. E
allora via a rileggere da capo.
Il concetto più gustoso è secondo me quello della curvatura dello
spazio: la forza di gravità non esiste, esiste solo la curvatura dello
spazio, causata dalla massa. OK, non entriamo nei dettagli sconcertanti
del tipo "perché la massa curva lo spazio, perché lo spazio afferra la
massa, eccetera, magari un'altra volta".
Quello che vorrei sapere è questo: come posso vedere la curvatura dello
spazio? Certo non la curvatura stessa ma i suoi effetti! Allora
prendiamo una bolla di gas gigantesca, magari Giove per esempio (mi si
passi il termine "bolla" pf). Dunque questa bolla si autodispone a forma
di sfera, o sferiode, giusto? Lo vediamo tutti. Scartiamo l'ipotesi che
una bolla di liquido in un sistema libero abbia questa forma solo per le
forze di coesione. Allora la suddetta forma è dovuta al fatto che
l'insieme del materiale di Giove ha curvato lo spazio e quindi il gas si
dispone a forma di sfera, non a forma di cilindro o di disco piatto.
Sta in piedi come ragionamento?
Un'altra domanda che mi tormenta: un libro sta fermo su un tavolo: ma 20
cm piu' sotto lo spazio è leggermente più curvo (è piu' vicino al luogo
geometrico del centro della terra). E' per questo che se non ci fosse il
tavolo il libro cadrebbe? Un corpo tende a muoversi verso una regione di
maggiore curvatura? Noi finora l'abbiamo chiamata forza peso.
Ormai se si fa sparire la forza di gravità bisogna partire da zero e
spiegarsi tutto.
L'ultima domanda (grazie per la pazienza): vorrei provare a venire
sparato con una catapulta per esperienzare la sensazione di essere al
centro di un sistema in volo libero. Immaginiamo di venire sparato in
alto con un'angolo di 45°. Dal momento che mi è stata impressa
l'accelerazione io comincio a volare, seguendo una parabola, e sono in
un sistema di volo libero. Se fossi bendato, mi accorgerei se sto
salendo o cadendo, potrei "sentire" l'apice della parabola?
Intuitivamente direi di si', perché me lo direbbe il mio stomaco, ma in
teoria non dovrei accorgermene, è cosi'?
Saluti a tutti,
Christian
-- Questo gruppo e' robomoderato - il messaggio e' inserito automaticamente

CC ha scritto nel messaggio <35D1727E...@yahoo.com-...
-
-Ciao a tutti,
-
-Sto leggendo il libro edito da Zanichelli intitolato "Fisica dello
-Spazio-Tempo", veramente bellissimo, ma più che altro sconvolgente.
-.......
-.......
-Quello che vorrei sapere è questo: come posso vedere la curvatura dello
-spazio? Certo non la curvatura stessa ma i suoi effetti! Allora
-prendiamo una bolla di gas gigantesca, magari Giove per esempio (mi si
-passi il termine "bolla" pf). Dunque questa bolla si autodispone a forma
-di sfera, o sferiode, giusto? Lo vediamo tutti. Scartiamo l'ipotesi che
-una bolla di liquido in un sistema libero abbia questa forma solo per le
-forze di coesione. Allora la suddetta forma è dovuta al fatto che
-l'insieme del materiale di Giove ha curvato lo spazio e quindi il gas si
-dispone a forma di sfera, non a forma di cilindro o di disco piatto.
-
-Sta in piedi come ragionamento?
-
Sì
-Un'altra domanda che mi tormenta: un libro sta fermo su un tavolo: ma 20
-cm piu' sotto lo spazio è leggermente più curvo (è piu' vicino al luogo
-geometrico del centro della terra). E' per questo che se non ci fosse il
-tavolo il libro cadrebbe? Un corpo tende a muoversi verso una regione di
-maggiore curvatura? Noi finora l'abbiamo chiamata forza peso.
-
Sì
-Ormai se si fa sparire la forza di gravità bisogna partire da zero e
-spiegarsi tutto.
-
-L'ultima domanda (grazie per la pazienza): vorrei provare a venire
-sparato con una catapulta per esperienzare la sensazione di essere al
-centro di un sistema in volo libero. Immaginiamo di venire sparato in
-alto con un'angolo di 45°. Dal momento che mi è stata impressa
-l'accelerazione io comincio a volare, seguendo una parabola, e sono in
-un sistema di volo libero. Se fossi bendato, mi accorgerei se sto
-salendo o cadendo, potrei "sentire" l'apice della parabola?
No.
-Intuitivamente direi di si', perché me lo direbbe il mio stomaco, ma in
-teoria non dovrei accorgermene, è cosi'?
Ammesso che non ci sia l'attrito dell'aria, il tuo stomaco passata
l'accelerazione si sente nel "vuoto" fino alla dolorosa deccelerazione.
-
-Saluti a tutti,
-Christian
Saluti a tutti
Pico


CC ha scritto nel messaggio <35D1727E...@yahoo.com-...
: L'ultima domanda (grazie per la pazienza): vorrei provare a venire
: sparato con una catapulta per esperienzare la sensazione di essere al
: centro di un sistema in volo libero. Immaginiamo di venire sparato in
: alto con un'angolo di 45°. Dal momento che mi è stata impressa
: l'accelerazione io comincio a volare, seguendo una parabola, e sono in
: un sistema di volo libero. Se fossi bendato, mi accorgerei se sto
: salendo o cadendo, potrei "sentire" l'apice della parabola?
   Direi proprio di si`. Considerare una parabola confonde le idee. Un 
moto parabolico risulta dalla composizione di un moto rettilineo uniforme 
orizzontale, e di un moto non uniforme verticale. Concentrati su 
quest'ultimo, pensando ad un sasso lanciato verticalmente in aria. Esso 
decelera uniformemente, finche' raggiunge il punto piu` altro, dopo di 
che scende accelerando uniformemente (in maniera "speculare" rispetto a 
quel che era successo salendo).
   Ora, semplificando, i moto uniformi non "si sentono", cioe`, in ambito
non relativistico, tutte le leggi della fisica agiscono allo stesso modo
su un corpo in quiete (rispetto a qualche sistema di riferimento) o in
moto rettilineo uniforme. Questa e` chiamata "relativita` galileiana",
perche' gia` Galileo la conosceva. 
   Quello che invece "si sente" sono le accelerazioni, sia in modulo
(diminuisci o aumenti la velocita`) che quelle che modificano il verso o
la direzione del moto. 
   Semplificando ancora di piu`, su un`automobile che andasse su una 
strada liscia, non facesse rumore, avesse i finestrini oscurati etc. non 
potresti capire se stai fermo, o a quale velocita` stai andando. Invece 
se l'automobile frena, o sterza etc., te ne accorgi.
Spero di essere stato chiaro. Ciao,
							Daniele


    Direi proprio di si`. 
Non sono d'accordo. Un corpo in caduta libera, dal momento in cui cessa
l'accelerazione che gli ha impresso la spinta verso l'alto (catapulta)
procede, nel suo spazio percettivo, di moto rettilineo uniforme...
infatti, l'accelerazione gravitazionale VERSO L'ALTO della gravita' e'
compensata dall'accelerazione VERSO IL BASSO del corpo che cade. E' un
po' difficile da spiegare (non sono sicuro io stesso di averl chiaro il
concetto)....
Immagina una lastra di ghiaccio secco posta su di un tavolino, a sua
volta posto su di un treno in un tratto di binari rettilineo:
Quando il treno parte, sviluppa una accelerazione verso il proprio
"muso", imprimendo al blocco di ghiaccio secco una accelerazione uguale
ed opposta verso la coda del treno stesso: risultato, il pezzo di
ghiaccio rimane fermo (rispetto al suolo) perche' e' sottoposto a due
accelerazioni uguali e di segno opposto.
Diversamente, se il pezzo di ghiaccio fosse fissato al treno, allora
"sentirebbe" l'accelerazione del treno, venendo a mancare l'altra
accelerazione.
In effetti nella vita di tutti i giorni siamo sottoposti ad una
accelerazione di 1g verso l'alto.... 
Tra l'altro e' un dato di fatto che, negli esperimenti simulati di
assenza di gavita' a bordo di aerei speciali, il periodo di non-gravita'
inizia PRIMA dell'apice della curva percorsa dal velivolo e nessuno e'
in grado, teoricamente, di avvertire il punto morto della traiettoria.
Ciao
Roberto


Roberto Negro (
ine...@isa.it
) wrote:
: Daniele A. Gewurz wrote:
: > : CC ha scritto nel messaggio <35D1727E...@yahoo.com-...
: > : ....l'accelerazione io comincio a volare, seguendo una parabola, e sono in
: > : un sistema di volo libero. Se fossi bendato, mi accorgerei se sto
: > : salendo o cadendo, potrei "sentire" l'apice della parabola?
: > 
: >    Direi proprio di si`. 
: Non sono d'accordo. Un corpo in caduta libera, dal momento in cui cessa
: l'accelerazione che gli ha impresso la spinta verso l'alto (catapulta)
: procede, nel suo spazio percettivo, di moto rettilineo uniforme...
: infatti, l'accelerazione gravitazionale VERSO L'ALTO della gravita' e'
: compensata dall'accelerazione VERSO IL BASSO del corpo che cade. E' un
: po' difficile da spiegare (non sono sicuro io stesso di averl chiaro il
: concetto)....
   E` difficile da spiegare perche' c'e` qualcosa che non va: 
l'accelerazione gravitazionale e` la stessa cosa dell'accelerazione del 
corpo che cade, ed e` diretta verso il basso.
   Non so che cosa intendi per "spazio percettivo", ma non riguarda la 
fisica. Magari, quando sento una certa musica mi sembra di volare, e 
quindi non so che cosa si provi ad essere lanciati con una catapulta, 
oltre ad un po' di apprensione... Quello che e` poco ma sicuro e` che il 
proiettile (umano o inanimato che sia) non si muove di moto ne' 
rettilineo ne' uniforme (se no non percorrerebbe una parabola!). Solo, la 
_proiezione_ parallela al terreno del moto e` rett. unif. (ignorando al 
solito la resistenza dell'aria etc.).
: In effetti nella vita di tutti i giorni siamo sottoposti ad una
: accelerazione di 1g verso l'alto.... 
   Immagino che intendessi "verso il basso"...
Ciao,
							Daniele


    Immagino che intendessi "verso il basso"...
No, intendevo proprio verso l'alto.... il vettore forza ha verso opposto
del vettore dell'accelerazione la quale produce la forza... altrimenti
perche' l'accelerazione centripeta (=verso l'interno) produrrebbe una
forza centrifuga (=verso l'interno)? Oppure perché quando acceleriamo in
avanti in macchina siamo spinti all'indietro?
Ciao
Roberto


Roberto Negro (
ine...@isa.it
) wrote:
: No, intendevo proprio verso l'alto.... il vettore forza ha verso opposto
: del vettore dell'accelerazione la quale produce la forza... 
???
:                                                             altrimenti
: perche' l'accelerazione centripeta (=verso l'interno) produrrebbe una
: forza centrifuga (=verso l'interno)? Oppure perché quando acceleriamo in
: avanti in macchina siamo spinti all'indietro?
???
   Che c'entra? Quando acceleriamo in macchina siamo spinti _in avanti_
(altrimenti quando vai in macchina da Roma a Milano ti ritroveresti a
Napoli). Se poi uno fissa la sua attenzione su un sistema di riferimento
solidale con l'automobile, in quel sistema l'auto non accelera (per
definizione, la macchina e` ferma rispetto ad esso), e sono i passeggeri o
gli oggetti a bordo ad essere spttoposti ad un'accelerazione verso
"dietro". Ho l'impressione che tu tenda a confondere i due punti di vista. 
   Non voglio essere offensivo, ma hai studiato un po' di Meccanica 
seriamente, "facendo i conti"? Cioe', non solo "qualitativamente" ma 
scrivendo, per un dato stato di cose, le equazioni del moto?
Ciao,
							Daniele


l'accelerazione si sente nel "vuoto" fino alla dolorosa deccelerazione.
~~
Roberto Colmegna - 
rober...@hotmail.com


accelerazione di 1g verso l'alto.... 
Vorrei risponderti, ma non posso:
mi si e' appena spiaccicato il mouse sul soffitto.


 basso.
Scusa, ma mi sembra che si faccia un po' di confusione tra moti armonici
e moti uniformemente accelerati.... il liquido e' sottoposto, istante
per istante, alla stessa accelerazione di gravita' cui e' sottoposto il
resto del sistema di percezione. Pertanto si ricrea l'ambiente
dell'"ascensore di Einstein" e il soggetto percepisce una assenza di
gravita'....
PS. veramente ho sentito di qualche pazzoide che avrebbe smentito la
"teoria dei gravi", per cui corpi di massa diversa vengono accelerati in
quantita' diversa da forze uguali, ma non ne so di piu'!!!
Ciao
Roberto


 
Ho gia' abbondantemente chiarito la toppa con chi di dovere :))
Pero' ancora mi devo spiegare perche' un corpo soggetto ad accelerazione
centripeta viene "spinto" verso l'esterno e non verso l'interno... 
Ciao


centripeta viene "spinto" verso l'esterno e non verso l'interno... 
Spero che tu non abbia la patente, altrimenti non vorrei essere nei
paraggi: secondo quanto dici, girando lo sterzo verso destra
l'automobile dovrebbe andare a sinistra :-)
Un corpo, se non gli viene applicata nessuna forza, si muove di moto
inerziale (cioe' e' fermo o in moto rettilineo uniforme, dipende da
come prendi il sistema di riferimento).
Immagina un corpo che si muove ad una certa velocita' di moto
rettilineo uniforme (cioe' non accelera, non gira, ecc.).
Se su questo corpo non agisce nessuna forza, continuera' a muoversi
cosi' per sempre.
Vuoi fargli compiere una curva verso destra.
Cosa fai?
Da che parte devi "tirare" con una forza applicata?
Da che parte "vorrebbe andare" il corpo se tu non applicassi questa
forza?
Rifletti su questo e forse ti si chiarira' la situazione.
Piu' di questo non so cosa dirti... non sono capace di spiegare le
cose, ma sono sicuro che Valter o Elio (quando tornera') saranno
capaci di spiegartelo bene, io mi sono limitato a darti quella traccia
perche' una spiegazione fatta male ritengo che sia piu' dannosa della
non conoscenza.
Ah... un'ultima cosa.... non confondere forza ed accelerazione.
La causa e' la forza, l'effetto e' l'accelerazione.
Capisco che "F = m a" potrebbe far intendere male... considerala
a = (1/m) F
che forse rende meglio l'idea del rapporto causa/effetto e della
funzione della massa. Per m costante va bene.
In realta' sarebbe F = dp/dt dove p = m v (momento lineare o quantita'
di moto).


 forza?
Credo di aver capito perfettamente: per far mantenere una traiettoria
curva a un corpo devo applicargli una forza CENTRIPETA (da qui immagino
sia nato il fatto che la frase "...un corpo soggetto ad una
accelerazione..." sarebbe formalmente sbagliata), la quale impone al
corpo una accelerazione centripeta... se poi c'e' un vincolo (un spago)
la reazione vincolare si esprime come forza centrifuga applicata al capo
dello spago!
Scusate la toppa ma non sono un fisico, forse qualcosa piu' simile
all'ingegnere, finora se qualche apparecchio non mi funzionava lo giravo
di 180 gradi e tutto a posto!!!!
Ciao


La forza di gravitŕ č una forza attrattiva diretta verso il centro della
terra, l'accelerazione di gravitŕ essendo legata alla precedente dalla II
legge della dinamica (F=ma) anche. Un corpo in caduta libera, cioč un corpo
su cui agisce unicamente la forza di gravitŕ non puň accorgesi del suo stato
se č effettivamente isolato. Nel caso specifico dell'uomo proiettile
lanciato tramite catapulta se si trascurano gli effetti dovuti alla presenza
dell'aria, non si puň percepire assolutamente il vertice della parabola.
Ugo Ghione


 -- Questo gruppo e' robomoderato - il messaggio e' inserito automaticamente
Sicuro?
Allora ti propongo uno scherzo: portati dietro, in volo, un elettrone!
essendo una particella carica, emette radiazione quando viene accelerato, quindi
rilevando la radiazione puoi determinare le variazioni di traiettoria.
E' uno scherzo e "credo" di conoscere la risposta, che porta alla conclusione
che
neppure cosi' puoi "sentire" il vertice della parabola, ma vedo una difficolta'
se
la traiettoria è tanto alta da essere approssimabile con un'ellisse (fuoco nel
centro della terra).
Mi piacerebbe ascoltare pareri qualificati su questo paradosso.
Mauro Fiorentini


 E' uno scherzo e "credo" di conoscere la risposta
Ciao, 
La questione che sollevi per quello che ne so io non ha ancora soluzione
certa, nel senso che se prendi due relativisti a caso
hai buona probabilita' che abbiano opinioni divergenti sul fatto
che una carica in caduta libera in un campo gravitazionale irraggi o no.
Tu quale soluzione preferisci?
Ciao, Valter
Valter Moretti
Dipartimento di Matematica
Universita' di Trento e INFN

 Universita' di Trento e INFN
Io veramente volevo arrivare a un'altra conclusione: "se" irraggia, l'irraggiamento
dipende
dall'accelerazione, che e' costante in tutta la traiettoria, quindi la sua intensita'
non ti dice quando arrivi al vertice della parabola. La direzione media della
radiazione emessa pero' dovrebbe dare informazioni aggiuntive.
Per un'orbita ellittica, l'accelerezione non e' costante, quindi l'intensita' della
radiazione
dovrebbe svelare da sola tutto.
Giunto a questa riflessione, che mi sembrava illogica, vorrei capire dove ho
sbagliato.
(Ho sbagliato? Figuraccia? Pazienza, non sara' l'ultima)
Grazie e ciao


 
Nessuna figuraccia, quello che volevo dire e' che il problema 
dell'irraggiamento delle cariche in caduta libera in un campo
gravitazionale, per quello che conosco, non ha soluzione universalmente
condivisa io non ci ho mai pensato con attenzione,
ma conosco reletivisti di professione (io uso la relativita' ma non
posso dirmi un relativista) che hanno opinioni opposte sull'argomento,
anche applicando il principio di equivalenza...
per cui e' una strada pericolosa quella che hai intrapreso.
Tutto qui!
(Comunque, se ti porti dietro una carica e questa irraggia, e tu sei
attaccato ad essa, sentirai la forza di rinculo dell'irraggiamento
(che sara' molto piccola comunque); a rigore quindi non saresti
nella situazione in cui ci si era messi inizialmente in cui su di te
agiva solo la forza gravitazionale.)
Ciao, Valter

 Tu quale soluzione preferisci?
Posso dire la mia?
Non mi considero un "relativista", e non ho studiato a fondo la
questione. Ma ho letto qualcosa, e mi sono fatto la seguente opinione
(provvisoria?).
1) Sappiamo che il PE e' locale, quindi non lo si puo' usare quando
abbiamo a che fare con fenomeni che riguardano il comportamento
all'infinito.
2) La definizione di radiazione richiede di studiare il comportamento
asintotico del flusso del vettore di Poynting per una sfera di raggio
che va a infinito, e richiede che la metrica sia asintoticamente
lorentziana.
Facciamo ora l'esempio di una carica in caduta libera verso una massa
sferica: possiamo parlare di radiazione solo nelle coordinate di Schw.,
che sono asintoticamente lorentziane. In queste coordinate la carica e'
accelerata, quindi irraggia.
Il riferimento di quiete (caduta libera) della carica non e' estendibile
all'infinito: presenta patologie tipo "orizzonti".
Ovviamente il risultato (la carica irraggia) e' obiettivo, quindi ci
deve essere modo di ricostruirlo anche nel riferimento in caduta libera.
Mi pare di ricordare un lavoro di un decina di anni fa dove la cosa era
discussa. Se
interessa lo posso ritrovare.
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica
Universita' di Pisa

interessa lo posso ritrovare.
E' senza dubbio interessante.


 Universita' di Pisa
  Bentornato Elio!
  Qualche anno fa, Maison (convertito a relativista) del Max Planck
  di Monaco ci fece un discorso simile al tuo, pero', molti anni prima 
  Massa, relativista dell'universita' di Genova, mi fece un discorso 
  opposto cercando di convincermi che la carica in questione non puo' 
  irraggiare... 
  Come ho gia' detto non ho mai pensato seriamente alla questione e 
  nemmeno ho letto su di essa. 
  Riguardo a quello che dici tu ho delle perplessita' sul fatto  
  che i punti 1) e 2) siano un buon modo di abbordare il problema. 
  Quello che dici e' ovviamente vero, pero' il fatto che una 
  carica che ad un certo momento viene lasciata in balia delle
  sole forze gravitazionali, da quel momento  irraggi o no lo dovrei
  capire anche localmente senza scomodare 
  l'infinito, perche' SE la carica irraggia perde 4-impulso cosa che   
  implica una 4-forza di frenamento applicata sulla carica (che 
  quindi non e' solo in balia delle forze gravitazionali). Questo
  mi sembra che non c'entri niente con il fatto se la metrica e'
  asintoticamente piatta o no. Il fatto che ci sia o no una 4-forza 
  sulla carica, non dipende dalle coordinate usate ovviamente, ma
  nemmeno, mi pare, per il principio di localita', puo' dipendere
  dal comportamento della metrica all'infinito... o no?
 
 
  Ciao, Valter
 ----------------------


  dal comportamento della metrica all'infinito... o no?
O addirittura, viceversa, la corretta metrica all'infinito dipende dal
fatto che sia o no radiazione...


 E' senza dubbio interessante.
Ne ho trovati due...
D.G. Boulware, Ann. of Phys 124 (1980), 169
W. Fugmann, M. Kretzschmar, N. Cim. 106B (1991), 351
... che sostengono tesi opposte.
Entrambi si occupano soprattutto del caso opposto a quello che dicevo
io: carica accelerata, vista da un rifer. comovente.
Per il primo irraggia, Per i secondi no.
Affrontano anche il problema, posto da Valter, della reazione di
radiazione.
Boulware spiega come si possa avere radiazione senza reazione. Ma non
chiedetemi di spiegarlo qui, perche' ho solo scorso superficialmente il
lavoro.
