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Titolo: costanza della velocità luce

 
Trovo strana la non influenza del moto dell’osservatore sulla velocità della luce (misurata dall’osservatore) perché è certo che:
-la luce di una lampada necessita di un certo tempo per arrivare fino a me
-se mi muovo verso quella lampada quel tempo si riduce e la frequenza 
dell’onda cresce.
 
Quindi la mia velocità può influire su ciò che io osservo sulla luce, ma non
sulla velocità che io *potrei* osservare, e questo, ammetterete che è strano
agli occhi degli sprovveduti.
 
Vero che la RR spiega come tutto questo succede, ma la nella RR la costanza 
pare un postulato che poi viene dimostrato vero dalle innumerevoli 
osservazioni che confermano la RR. Così fanno pure le osservazioni astronomiche
anche se misure di velocità da-a dicono siano impossibili. 
 
Ma veramente una misura di c *da-a* è impossibile?
Permettete che ci rifletta un attimo?
 
La Terra, ruotando attorno al Sole, si avvicina e si allontana dalle stelle.
Prendiamo una di queste stelle e cerchiamo di misurare la velocità della
sua luce sia quando la Terra procede il più velocemente possibile verso di
essa, sia quando se ne allontana (6 mesi dopo).
 
Certo è un pasticcio perche’ la Terra ruota e quindi bisogna beccare anche
il momento giusto, ma rimando il problema a dopo che il seguente esperimento
mentale abbia eventualmente consentito di escludere che la cosa è una cazzata
in partenza.
 
Bene, la Terra stia viaggiando comodamente seduta in treno verso una luce
lampeggiante. Il treno sia scoperchiato in modo che la luce non trovi 
impedimenti. Non mi è chiaro se per la Terra-osservatrice la lunghezza del 
treno è *veramente* contratta, ma tale eventuale contrazione è identica
a quella che si avrà quando il treno tornerà indietro (alla stessa velocità 
dell’andata, perciò non cambierà anche ciò che può succedere al signor Tempo).
 
In testa al treno un sensore trasmette ad un oscilloscopio posto al centro 
del treno i segnali indotti da quella luce lampeggiante,  lo stesso fa un
analogo sensore posto in fondo al treno (quando il treno torna indietro
non cambia nulla, viene solo scambiata la testa con la coda)
 
Se la velocità del treno si componesse con quella della luce emessa da quel
lampeggiatore, il tempo di volo della luce da sensore a sensore sarebbe
diverso a seconda della direzione del treno (ricordo che eventuali casini
alle lunghezze e al Tempo non cambiano fra andata e ritorno).
 
Per rilevare i tempi di volo (e verificare *direttamente* l'indipendenza di c
dal moto dell'osservatore)  uso  l'oscilloscopio: quando la luce si spegne,
il segnale proveniente dal sensore davanti scompare prima della scomparsa
del segnale proveniente dal sensore dietro (mi è stato detto da persone
del mestiere che esistono oscilloscopi in grado di evidenziare questo tempo
di volo anche con una distanza ragionevole fra i due sensori).
 
Perchè questa sia una misura *da-a* occorre però essere certi che i due cavi 
che collegano i due sensori non introducano varianti, devono essere cioè
lunghi uguali e accordati così come fa Bertozzi in
https://www.youtube.com/watch?v=FV1_K6uT1ac
 
(durante la *accordatura* i due cavi vanno collegati allo stesso sensore, ma
sono sempre tesi e diritti come quando piazzati per fare le misure)
 
Naturalmente io assumo che quando uno dei due cavi, accordati usando
lo stesso segnale fornito da uno dei sensori, viene spostato sull’altro
sensore, la  *accordatura* resti valida; questo perché ritengo che la velocità
del segnale elettrico nel cavo dipenda esclusivamente dal cavo stesso.
 
Qualcuno mi ha detto che questa è cosa non garantita, ma non mi ha risposto
quando ho chiesto che cosa potrebbe succedere (e ora gli chiedo se dubita
anche delle misure di Bertozzi).
 
Un altro ha obiettato dicendo che in realtà l'impulso elettrico viaggia
nell'etere e che ne è influenzato mentre il cavo sarebbe semplicemente 
una specie di guida d'onda ... chissà che casino in un microprocessore :-)
 
A questo punto domando:
-la scienza ufficiale conferma ciò che io penso sui due cavi accordati?
-la tecnologia oggi disponibile è adeguata?
-logicamente può stare in piedi? Intendo dal punto di vista della RR e delle
cose da essa *direttamente* dimostrate vere per via osservativa
 
Se una delle risposte è no, è inutile ragionare sull’ipotesi di sfruttare
l’orbita terrestre con i relativi casini sull'orientamento degli strumenti. 
 
Altrimenti perchè questa misura non viene fatta?

 
Un gentilissimo fisico che si occupa di acceleratori, mi dice che quel test 
è fattibilissimo e mi linka
http://www.fisicaweb.org/relat%20ristretta/ppt/La%20costanza%20e%20la%20misura3.ppt
 
dicendo che alla slide 16 si vede  una cosa simile a quella da me proposta
e non segnala problemi per lo spostamento dei cavi accordati
 
dice però che è tempo perso: miliardi di osservazioni già confermano
la costanza di c anche quando si muove l'osservatore
 
Ad esempio, mi dice, accelerando a velocità relativistiche un pacchetto 
di elettroni se si misura la radiazione emessa, è sempre c, sia nel sistema 
di riferimento del laboratorio, sia nel sistema di riferimento degli 
elettroni (cioè in un sistema di riferimento solidale con la sorgente).
 
Io però non capisco bene; cercando di figurarmi la cosa mi sono detto:
 
"lancio una lampadina a quasi c e misuro una velocità c di un lampo 
emesso da quella lampada standomene seduto nel laboratorio: 
benissimo, è la sorgente a muoversi. Idem se me ne stessi seduto 
sulla lampadina (riferimento solidale con la sorgente) difatti io osservatore 
sono fermo rispetto all'emittente. Ma dovè il mio caso? il caso in cui è 
l'osservatore a muoversi?"
 
Certamente io non ho capito bene. Mi ha anche detto che i miei due test
intervallati di 6 mesi sono stati sicuramente fatti e che chiederà 
riferimenti più precisi ad altri. In attesa mi domando: se si sono presi 
la briga di controllare che il moto della sorgente è ininfluente
http://accelconf.web.cern.ch/Accelconf/rupac2012/papers/weppd009.pdf
 
quando basta l'osservazione sulle stelle doppie,
perchè è scandaloso completare il controllo sulla costanza di c
in una situazione in cui poi gli eretici non potrebbero più invocare
i "complotti della natura"?

 Certamente io non ho capito bene ... 
 
in particolare non riesco a immaginarmi come si faccia a misurare c
da un sistema di riferimento solidale con la sorgente (cioè, a me pare
d'aver capito, stando a cavalcioni degli elettroni)

Nessun commento ma qualcuno pare sia passato a dare un'occhiata.
Nel far loro gli auguri, confesso che ho fatto sicurame un errore scrivendo 
<... perchè è scandaloso completare il controllo sulla costanza di c in una
situazione in cui poi gli eretici non potrebbero più invocare i "complotti 
della natura"?> 
 
Non escludo di averne fatti altri e più gravi, comunque non ho considerato la velocità di circa 300 km/s del sistema solare rispetto alla radiazione di fondo, pertanto per occorre anche che le due misure distanziate di 6 mesi avvengano a 90° rispetto alla direzione di detto movimento.
 
certo le cose si complicano 
-bisogna evitare il casino dovuto alla rotazione della Terra 
-bisogna guardare sempre in direzione della tangente all'orbita 
-questo sguardo dev'essere a 90 gradi rispetto al movimento di 300 km/s 
non è roba da dilettanti, oppure ho detto un'altra stupidaggine?
 
(ringrazio chi mi ha segnalato la questione)

 
Questo moto di 300 sembra confermato dalle misure sulla radiazione di fondo. Vedi la "anisotropia da dipolo", ad es. un certo Balbi (La musica del Big Bang)
 
dice che ci sarebbe un movimento di 600 da una parte e di 300 dall’altra e quindi resterrebbe il 300 (dalla parte opposta da cui pensavano prima)
 
Il mio schizzo 
http://digilander.libero.it/gino333/moto.terra.jpg
 mostra che
l'esperimento fatto in questo modo dovrebbe impedire agli *eteristi* (almeno 
a quelli che dicono che i corpi si muovono in un etere *fermo* e non
*trascinato*) di invocare il *complotto di Poincarè* qualora lo stesso
esperimento mostrasse che la velocità dell’osservatore non si compone con 
quella della luce (gli altri esperimenti pare consentano a quegli eteristi di
affemare che detta composizione è esattamente compensata dalla contrazione 
dei regoli e/o del tempo, così come risulta dalle trasformazioni di Lorentz) 
 
- il Sole si muove a 300 km/s in un mare di etere fermo
- la Terra gira attorno al Sole a 30 km/s, quindi pure nel mare d'etere a 3
 
0
  km/s (oltre ovviamente a seguire il Sole nel suo movimento)
- quando la Terra è in (1) se punto il regolo tangenzialmente all'orbita e 
  verso destra, punterò anche verso una qualche stella lontana; rispetto
  ad essa la Terra si avvicinerà a 30 km/s (non sto parlando della velocità
  *relativa* alla Stella); dopo 6 mesi, in (2) la Terra  si allontanerà d
  alla stessa Stella a 30 km/s (sempre muovendosi a 30 km/s in un etere 
  supposto fermo)
- in (1) e (2) il test prevede un regolo puntato verso quella stella, quindi 
  il regolo è orientato sul movimento di +-30 km/s e quindi la contrazione 
  del regolo non cambia (essendo sempre |30|)  visto che il movimento di 300 
  km/s causato dal Sole and Co è a 90° rispetto alla stella verso cui si sta 
  puntando il regolo
 
Ripeto che se la contrazione dei regoli in (1) e (2) è identica, non può
compensare le eventuali composizioni di c con la velocità della Terra-
osservatrice (sempre ragionando come si  pensa ragionino la maggior parte 
degli eteristi)
 
Vero però che, secondo le dette trasformazioni, il *tempo* varia con la 
velocità (rispetto ad un etere supposto fermo) e questo senza considerare 
come è puntato il regolo. Però in un secondo la Terra si sposta da (1) a X 
e da (2) a Y lungo le due diagonali lunghe entrambe 301,5 km; quindi  nelle 
due misure distanziate di 6 mesi e fatte in quel modo, la contrazione del 
tempo è identica e quindi ancora non si possono compensare per questa via 
le eventuali composizioni di c con la velocità della Terra-osservatrice 
 
Se c non cambia, la composizione che parrebbe logico esserci non c'è, 
e allora bisogna proprio rassegnarsi ad accettare la RR.
 
 
Discutendo la questione con un fisico (molto gentile e disponibile visto che perde tempo per causa mia) mi è stato obiettato che "Per immaginare un esperimento serve necessariamente una teoria" teoria che certamente io non ho,
però una osservazione è un'osservazione e a me pare debba essere accettata
se non ci sono errori o ambiguità.
 
In questa proposta ci sono almeno due problemi:
 
a) spostare uno dei cavi accordati dal sensore in cui si è fatta l'accordatura all'altro sensore del regolo compromette l'accordatura o no? Se no, perchè?
b) si sfugge realmente al *complotto*? se no, perchè?
 
ci sono altri problemi?

Riepilogo i post precedenti (tenendo conto di alcune critiche ricevute altrove).
 
 
Alcuni dei problemi precedenti non mi sembrano più tali, però devo tirare i remi in barca sulla possibilità di convincere (in un senso o nell'altro) tutti gli eteristi. Scusate se prima d’arrivare al nocciolo faccio un po’ di premesse, se su queste non si concordasse è inutile che ci perdiate del tempo.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Prima di Einstein, molti immaginavano la materia immersa in un mare d'etere, uniforme ovunque e non *trascinato* dai corpi che vi si muovono. Per costoro l’etere era *un riferimento assoluto* che supportava la radiazione luminosa così come fa l’aria col suono. Pertanto la velocità dell’emittente della luce non si combinava con la velocità *propria* della luce (c), mentre la velocità dell'osservatore nell’etere doveva modificare la velocità della luce che appare all'osservatore stesso. Però, per spiegare l’inatteso risultato dell’esperimento di Michelson e Morley (MM), dovettero escogitare le cosiddette “trasformazioni di Lorentz” (TL) giustificate fisicamente come interazione elettromagnetica fra materia ed etere (definite a volte un “complotto della natura* che nasconderebbe l’aumento della velocità per effetto della contrazione dei regoli). Quanto al ritardo degli orologi previsto dalle TL (il “tempo locale” di Lorentz, credo trascurato prima di Einstein non essendo a quei tempi neppure concepibile la possibilità di osservarlo) m’immagino (per simmetria) che avrebbero dato una spiegazione fisica identica: interazione fra etere e particelle del cesio o simili.
 
 
 
 
In sintesi, le TL ante-RR (Relatività Ristretta)  dicono che un regolo in movimento (parallelo alla direzione del moto) si contrae di un certo fattore rispetto alla lunghezza misurata in quiete, allo stesso modo la durata di un fenomeno visto in movimento risulta dilatata dello stesso fattore rispetto alla durata quando visto in quiete (per la durata non pare ci sia una direzione da rispettare) questo come dice anche il testo scolastico del Caldirola usato 25 anni fa da mia figlia.
 
 
 
 
 
 
 
La Relatività Ristretta (RR) dice grossomodo lo stesso, ma dai suoi postulati del 1905 si deduce che la velocità di chi misura la velocità della luce (c) è irrilevante: il misuratore rileverà sempre la stessa c. Viene messo da parte il riferimento assoluto (l’etere) tant’evvero che esiste una sola formula per il doppler luminoso (mentre è duplice nel caso del doppler acustico, una per il moto dell’emittente e un’altra per il moto dell’osservatore). Il moto è relativo ma, non essendoci un etere di mezzo, la relatività è diretta fra emittente e osservatore perciò sembra si possa dire che è indifferente che sia l’uno o l‘altro a muoversi (nonostante, dico io,  sia a volte possibile sapere chi ha pigiato il piede sull’acceleratore: considerate, ad es., due astronavi viaggianti appaiate a motori spenti quando una di esse accende i motori).
 
 
 
 
 
 
 
Quindi le TL della RR, formalmente identiche alle precedenti, non indicano un fenomeno fisico subito dai regoli e dagli orologi, ma sono conseguenza di un “procedimento operativo di misura”, inoltre il regolo in volo, a conti fatti, non risulta contratto, ma “ruotato” (cose lette nel Caldirola prima citato) cioè, se ho ben inteso, succede qualcosa connesso allo “spaziotempo” della RR (dettagli e calcoli non importano non essendo certo il caso di dubitare di essi). Io però resto confuso: il fenomeno non sarebbe fisico eppure l’orologio che ha volato ritorna ricordandosi d’aver rallentato (grazie al contatore connesso al dispositivo) inoltre il Caldirola mette questa “rotazione” solo in nota a margine, mentre sembra parlare di reale  contrazione dei regoli anche in ambito RR (fortunatamente per la presente questione la distinzione è irrilevante).
 
 
 
 
 
 
 
Altre perplessità mi derivano dall’esperimento mentale di Einstein dove abbiamo un treno, una banchina e due fulmini simultanei per chi sta in banchina: al viaggiatore arriva prima il lampo verso cui il treno si dirige eppure il viaggiatore misura sempre c. Se così è, allora ha ragione Einstein nel dire che “… Perveniamo così al seguente importante risultato: gli eventi che sono simultanei rispetto alla banchina non sono simultanei rispetto al treno e viceversa …” oppure si potrebbe pensare che il *tempo* scorra diversamente per chi viaggia a meno che non succeda qualcosa di *fisico* agli orologi (che gli orologi in moto possano perdere di sincronia lo dicono i fatti oltre alle TL, cosa su cui credo avrebbero concordato pure gli antichi eteristi). Però non mi è chiaro se la “non simultaneità” che dice Einstein corrisponde a ciò che deriva dalle TL.
 
 
 
 
Visto che mi sento confuso, non avendo una preparazione e un’attitudine adeguata, forse farei bene a fidarmi degli esperti, anche perché mi dicono che è impossibile controllare se è vero che *il viaggiatore misura sempre c* senza imbattersi in *complotti della natura* e/o assumere ipotesi ad hoc.  Ad esempio mi dicono che ci sarebbero novelli eteristi che per confermare le loro teorie (che non conosco) vorrebbero fare misure di c *one-way* (da-a) e invece si ritrovano a fare misure da-a-da oppure con irrisolvibili problematiche di sincronizzazione di orologi.
 
 
 
 
 
 
Quelle sono problematiche non alla mia portata, permettetemi tuttavia di ragionare su di un metodo di misura ricalcato dall’esperimento fatto decenni fa al MIT 
https://www.youtube.com/watch?v=FV1_K6uT1ac
 dove viene misurato il tempo di volo di un pacchetto di elettroni fra due sensori posti all’inizio e alla fine di un acceleratore lineare: essi volano quasi a c pertanto è certo possibile adattare il metodo ad un impulso luminoso. Gli esperti dicono che la (probabile) conferma della costanza in oggetto resterebbe soggetta ad un margine di incertezza, tuttavia io mi sentirei costretto ugualmente ad accettare ad occhi chiusi la RR perché il mio istinto di fabbro ferraio mi porta ad immaginare che la costanza dovrebbe essere smentita (prenderla nei denti fa spesso rinsavire).
 
 
 
 
Mi è già stato detto che è inutile perderci tempo perché, oltre al secolo di misure astronomiche che già dimostrano la costanza, anche gli acceleratori di particelle la confermano in modo molto più evidente, però a me non mi è riuscito di capire se in queste misure l’osservatore è effettivamente in movimento rispetto alla radiazione e penso che una dimostrazione astronomica sia molto più facile da comprendere per noi semplici curiosi. Vi prego quindi d’avere pazienza.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mare d’etere o non mare d’etere, la Terra disegna un’orbita attorno al Sole, perciò si avvicina e si allontana dalla luce in arrivo dalle stelle (che per tutti viaggia a velocità indipendente da quella dell’emittente come dimostrato dalle stelle doppie). Così fa pure il treno di Einstein nei confronti dei lampi dei due fulmini. Noi terrestri osservatori di stelle, se prima andavamo verso una luce in arrivo, 6 mesi dopo ce ne allontaneremo; poiché la velocità della Terra è di 30 km/s, osservando oggi la luce di una stella che ci arriva parallela alla tangente dell’orbita e facendo le stessa cosa 6 mesi dopo, avremmo un variazione di velocità relativa Terra-luce di 30+30` che su 300.000 mi dicono essere sufficienti per essere rilevati anche con gli antiquati mezzi del test del MIT: basterebbe cioè un regolo (non kilometrico) con due sensori alle estremità A e B, collegarli a un oscilloscopio con due cavi *accordati* in modo che un segnale impieghi lo stesso tempo a percorrerli, puntare il regolo verso la stella (l’oscilloscopio mostrerà due tracce continue) e poi interrompere il flusso luminoso. La traccia proveniente da A terminerà dopo che il segnale elettrico corrispondente sarà andato da A all’oscilloscopio mentre la traccia proveniente da B terminerà dopo che la fine del fascio luminoso avrà percorso il tratto A-B e il segnale elettrico conseguente sarà andato da B all’oscilloscopio. Pertanto la distanza della fine delle due tracce indicherebbe il tempo di volo A-B.
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Al MIT avrebbero collegato i due cavi tutti in A, regolato qualcosa in modo che la fine delle due tracce fossero contemporanee e poi avrebbero spostato uno dei cavi in B. Ma qui casca l’asino, mi dicono che spostare un cavo può compromettere l’accordatura; per la verità non ho capito perché succede, ma non mi pare un problema perché qui non interessa una misura precisa di c, ma *la sua variazione* dopo 6 mesi. Quel che importa è che se lo strumento è impreciso lo sia sempre e sempre allo stesso modo. Quanto alla *contrazione dei regoli* la procedura prima indicata (dove lo strumento è in linea con la tangente all’orbita) si può essere sicuri che sarà identica nelle due rilevazioni: la velocità relativa osservatore-luce in arrivo sarà sempre + o - 30 km/s (il segno è irrilevante per le TL), quanto ai cavi che al MIT si vedono arrotolati (anch’essi sono dei *regoli*) si può porre l’oscilloscopio a metà fra A e B,  usare cavi lunghi metà A-B e poi montarli tesi e paralleli all’asta che porta i sensori. Quanto alle contrazioni del *tempo* non c’è da preoccuparsi perché la Terra non muta di velocità in modo apprezzabile in 6 mesi.
 
 
 
 
 
Volendo però premunirsi dalle obiezioni di un eterista redivivo e considerando che ultimamente si è scoperto che il sistema solare partecipa di un moto di circa 300 km/s in una certa direzione (vedi “La musica del Big Bang” di Amedeo Balbi) occorrerebbe che le due misure fossero fatte quando la tangente all’orbita terreste è a 90° rispetto a detta direzione, altrimenti la velocità della Terra (che per l’eterista non è quella relativa alla luce in esame, ma è relativa all’etere *fermo*) in certi momenti potrebbe essere di 300+30 e 300-30 e allora il *tempo* (così dicono le TL) non sarebbe più lo stesso.
 
 
 
Ho schizzato la situazione in 
digilander.libero.it/gino333/moto.terra2.jpg
  le due misure andrebbero fatte quando la Terra è in TA e in TC. La cosa immagino si complicherebbe parecchio, comunque non ho idea delle difficoltà pratiche connesse a tali misure, certamente la rotazione della Terra deve dare assai fastidio.
 
 
 
 
 
 
 
 
Certo questo schema non metterebbe a tacere un eterista che, oltre a considerare le TL, ritenesse che anche la corrente elettrica in un filo risente del moto della corrente nell’etere. Per questo eterista quando la corrente viene rallentata in uno dei cavi sensore-oscilloscopio, viene accelerata nell’altro. Saremmo cioè in presenza di un nuovo *complotto della natura” capace di *nascondere* l’effetto della composizione della velocità dell’osservatore con c (o perlomeno di *alterarlo*: bisognerebbe fare i conti e vedere se succede come in MM con la contrazione dei regoli). A me l’ipotesi non convince: se anche gli elettroni (e le altre particelle) fossero *fatti di etere* (disse qualcosa del genere persino Einstein) credo che l’elettrone si comporti da elettrone e che se anche la corrente non fosse un moto di cariche, sarebbe comunque qualcosa che passa d’elettrone in elettrone dentro il filo e non nei dintorni del filo dove è più facile immaginare un’interazione con l’ipotetico mare d’etere. Comunque su questa ipotesi lascio la palla a chi ne sa più di me.
 
 
Certo che se il test ipotizzato non fosse una cavolata e se mostrasse una sensibile divergenza nelle due misure, il Signor Etere uscirebbe dal cassetto assai ringalluzzito :-) …..
 
 
 
 
 
 
Tornando al secolo di misure celesti che non hanno dato adito ai sospetti che io invece nutro, mi domando, se il *rumore* delle misure che si fecero e continuamente si fanno è così basso da rendere evidente una variazione di soli 60/300.000. E quante volte sarà capitato di confrontare due misure distanziate di circa 6 mesi entrambe guardando sempre tangenti all’orbita? A me pare che la probabilità sia molto bassa. Possibile che nessuno abbia fatto misure nelle condizioni più favorevoli per verificare l’effettiva costanza di c in presenza di moto dell’osservatore? Eppure ho notizia di molti studi legati al moto dell’emittente (come 
http://accelconf.web.cern.ch/Accelconf/rupac2012/papers/weppd009.pdf
 ) che, visto cosa succede con le stelle doppie, mi parrebbero ridondanti.