Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: La Relatività dimostra che l'etere non esiste?

La Relatività (einsteiniana) dice queste due cose:
1) Il Principio di relatività (il cui enunciato è: le equazioni che
esprimono le leggi fisiche rimangono invariate in forma quale che sia il
sistema inerziale nel quale vengono formulate) vale per tutti i fenomeni
fisici;
2) La velocità di propagazione delle perturbazioni elettromagnetiche è un
invariante per tutti gli osservatori inerziali.
Non dice altro.
Perciò qualunque affermazione si possa fare che chiami in causa la
relatività o è una ripetizione di 1 e 2 o deve derivare da 1 e 2 (e solo da
loro). In particolare anche l'affermazione:
" la relatività dice che l'etere non esiste "
deve poter essere derivata da 1 e 2 e solo da loro.
La derivazione è possibile?  Io penso di no.
Infatti quello che dalla Relatività si può derivare non è: "l'etere non
esiste", ma è " non è possibile evidenziare una condizione di moto
rettilineo e uniforme rispetto all'etere".
Non è la medesima cosa.
La deduzione che l'etere non esiste non è una conseguenza di 1 e 2
solamente, ma è  anche conseguenza di  una proposizione ancor più generale
della Fisica, che respinge l'idea di considerare come oggetti fisici entità
che non possono diventare oggetto di indagine sperimentale.
E sembrerebbe proprio che l'etere sia uno di questi: infatti, quale può
essere la natura di un corpo rispetto al quale non possiamo sapere se ci
stiamo muovendo o se siamo fermi?    di che materiale può essere fatto?
Esso inoltre, per rendere conto dei fenomeni elettromagnetici, dovrebbe
avere (ma anche qui la Relatività non c'entra) caratteristiche fisiche cosí
strane e insolite da renderlo inaccettabile anche  all'immaginazione più
libera.
La conclusione usuale (che quindi è solo in parte connessa con la
Relatività) è che l'etere non esiste.
Questo è un punto fermo nelle attuali convinzioni dei fisici, sostenute, del
resto, dalla autorità di un personaggio della statura di Einstein.
Per ciò che riguarda me, vorrei considerare quanto ho detto finora come una
premessa a quanto sto per dire, una premessa così riassumibile: non è vero
che la Relatività (intendo la sola Relatività) dimostra che l'etere non può
esistere.
Ciò posto, è davvero impossibile costruire un corpo come lo intende la
Fisica, cioè un corpo che sia un insieme di particelle dotate di proprietà
osservabili, che abbia  le caratteristiche dell'etere e che non entri in
conflitto con la Relatività?
Io dico che è possibile, anzi,  la natura ha già provveduto a farlo.
Consideriamo un fotone.   E' una particella che ogni fisico riconoscerebbe
come oggetto "esistente". Possiede momento, energia, spin e ha massa nulla.
Se cerco di misurare la velocità di un fotone trovo sempre c; se siamo due
sistemi inerziali in moto relativo e misuriamo la velocità del fotone
troviamo ancora entrambi c. Possiamo provare a cambiare in tutti i modi
possibili l'orientamento delle nostre terne di riferimento e la nostra
velocità relativa, ma troviamo sempre e comunque c.
Consideriamo un insieme di fotoni. Il corpo che essi costituiscono ha tutte
le proprietà che l'etere maxwelliano richiedeva, anche quelle più strane, ad
esempio ha la proprietà di lasciarsi attraversare dai corpi materiali senza
opporre apprezzabile resistenza.
Conclusione: questo è il bistrattato etere di cui tutti negano l'esistenza!
E' il modello moderno dell'etere di Maxwell, un modello di cui Maxwell,
fisico prequantistico e prerelativistico, non poteva ovviamente in nessun
modo avere idea.
Dunque, quello che non esiste non è l'etere, ma è il modello di etere
proposto da Maxwell.
Ma non è solo un problema di vecchio modello da rifare: l'etere
quantistico/relativistico obbliga anche a cambiare (io credo in meglio) il
linguaggio e il modo di introdurre i concetti dell'elettromagnetismo. Ad
esempio:
- l'etere non è più la sede/supporto (o, come spesso si dice, il mezzo) di
alcuna perturbazione;
- le onde elettromagnetiche non hanno alcun significato fisico, non sono
onde di fotoni, ma sono onde di probabilità quantistica;
- i fenomeni elettromagnetici non sono dovuti a perturbazioni dell'etere;
- l'etere è un corpo quantistico e relativistico, un corpo assai strano,
eppure un corpo.
La Relatività esce ovviamente indenne da questa nuova definizione. Infatti
la proposizione relativistica "non è possibile evidenziare una condizione di
moto rettilineo e uniforme rispetto all'etere" seguita a valere
imperturbata, grazie alle proprietà dei fotoni.
Infine, in ossequio a Occam e al suo rasoio, possiamo chiederci: introdurre
l'etere fotonico è necessario?
Secondo me sì, perché capire l'elettromagnetismo senza introdurre l'etere
mi sembra un'impresa disperata, se non addirittura paradossale, dal momento
che l'etere è, per definizione, l'oggetto di studio dell'elettromagnetismo,
nel senso che l'elettromagnetismo si è sviluppato ed esiste perché c'è un
etere su cui indagare.
Le teorie fisiche riguardano sempre e solo corpi o sistemi di corpi di cui
esse cercano di spiegare le proprietà fisiche.  La Fisica non ha altri scopi
che interessarsi a studiare le proprietà dei corpi. Se l'etere non esiste,
di quale corpo l'elettromagnetismo cerca di spiegare le proprietà fisiche? E
se non cerca di spiegare le proprietà fisiche di un corpo o sistema di
corpi, può essere considerato una teoria fisica? O non sarà piuttosto una
ideologia politica, o una corrente di pensiero filosofico, o una convinzione
religiosa?
Proseguo con le domande.
Se l'etere non c'è, quale è l'entità fisica in grado di esercitare pressione
di radiazione? Usualmente si risponde: è il campo elettromagnetico, ma
questo non è un oggetto fisico, perché non è direttamente misurabile!
(Possono essere misurate solo le forze agenti sulle particelle cariche e il
campo e.m. viene calcolato appunto come rapporto fra la forza misurata su
una particella di prova e la carica della particella).
Più in generale, come si fa ad accettare che esistano variabili dinamiche
come la quantità di moto, il momento angolare, l'energia elettromagnetici se
non si fa riferimento a qualcosa di fisico che li possiede?
E ancora, quando si quantizza il campo e.m. e queste variabili dinamiche
diventano operatori, i loro autovalori a che cosa sono riferiti?
Saluti

 che cosa sono riferiti?
Questa e' materia di un corso avanzato di fisica teorica; non se ne puo'
trattare qui.
Anche perche' non capisco che conoscenze hai. Per un verso, sembri a
conoscenza di aspetti tecnici della m.q. e anche di QED; per un altro,
sembra che tu non abbia capito il procedimento di astrazione sottinteso
alla teoria quantistica dei campi.
Forse e' di questo che dovremmo discutere.
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica
Universita' di Pisa

opporre apprezzabile resistenza.
Ma il viceversa non e' vero, dato che la maggior parte dei corpi solidi non
sono del tutto trasparenti...
l'unica cosa che non cambia e' il moto del corpo solido, ma se non vado
errato, il fotone "va a sbattere" contro qualche elettrone, che assorbe la
sua energia (e quindi, come non detto, varia anche il suo moto).
Non riesco ancora a figurarmi come possa esistere qualcosa di "assolutamente
fermo".
Ciao,
Duca Volgare
_________________________________
Three vermilion snakes of female face
The smallest motion filled with grace

Darth Vader
E-Mail  : 
porko...@usa.net
          ste...@flashnet.it-> FILE ATTACHMENT!
Web     : 
www.geocities.com/Tokyo/9301
          (Hokuto No Ken)
        : 
www.Geocities.com/Area51/9416
          (5h del Liceo Scientifico S. "A.Righi")
ICQ N.  : 6486772
Fidonet : 2:335/392.79
Found @ : CARTONI.ITA, MANGA.ITA (Fidonet);
          IAC, IACA, IBC, IBXH, IBF, IAF, 
          IFSW, IFR-T, FRA, RAA*, UMAA (Usenet);
          IAC-Jap, Animemania (Mailing List);
*Curatore della FAQ di IAC-Jap*