Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Velocità della luce e relatività

Ho trovato su un sito di news hardware (tutt'altro che un'autorità nel
settore della fisica) questa notizia:
"All'Università di Princeton, nel New Jersey, un gruppo di scienziati è
riuscito a far passare una quantità di luce predeterminata attraverso una
stanza satura di CESIO ad una velocità di 310 volte quella della luce!!!!"
E' vera?
Magari se poteste darmi anche qualche spiegazione... tenete conto che sono
uno studente di ungegneria con una piccola infarinata di relatività.
--
______________________________
Per rispondere Brain(a)
infinito.it
La mia homepage 
www.infinito.it/utenti/brain
....work in progress....
bye Brain

 E' vera?
Con *solo* due modifiche e' vera.
La prima (marginale) e' che non si tratta di una stanza ma di una cella
(contenitore da esperimenti) di vetro pyrex lunga 6 cm.
La seconda (sostanziale) e' che la velocita' di cui si parla e' la
cosiddetta "velocita' di gruppo" (vg) definita come
vg = c/ng
con ng = n(f) + f*n'(f)
dove n(f) e' l' indice di rifrazione in funzione della frequenza (f) e
con n' indico la derivata prima di n(f) rispetto alla frequenza.
Il risultato di Wang, Kuzmich e Dogariu e' che trovano 
ng = -310 +/- 5  (ng, non vg).
A questo punto interpretano il valore negativo come corrispondente ad
una vg maggiore di c in un modo che onestamente mi sembra un po'
"tirato": (traduco da Nature)
"Per un mezzo di lunghezza L, ci vuole un tempo L/vg = ng L/c perche' un
impulso di luce lo attraversi.Confrontato con il tempo di propagazione
impiegato dalla luce per attraversare la stessa distanza nel vuoto, L/c,
l' impulso luminoso che entra nel mezzo ne uscira' ad un istante
corrispondente ad un ritardo DT = L/vg - L/c = (ng - 1)L/c.
Quando ng e' < 1, il tempo di ritardo DT e' negativo, ....omissis...
cioe' un impulso di luce puo' apparire all' altro estremo (della cella)
prima che se avesse attraversato la stessa distanza nel vuoto. Inoltre,
in contraddizione conpunti di vista tradizionali secondo cui una vg
negativa della luce non ha alcun significato fisico, quando ng diviene
negativo, il ritardo negativo dell' impulso -DT = (1-ng)L/c diviene piu'
grande del tempo di transito nel vuoto L/c. In altre parole, e' come se
l' impulso uscisse dalla cella ancor prima di entrare. Questo fenomeno
controintuitivo e' conseguenza della natura ondulatoria della luce."
Da notare che nelle conclusioni si preoccupano di affermare
esplicitamente  che l' effetto osservato NON contraddice ne' la
relativita' ne' la causalita'.
A chi conosca le "debolezze" della velocita' di gruppo riguardo la 
caratterizzazione  della velocita' di propagazione del segnale luminoso
nei mezzi in cui si manifesta la dispersione anomala il risultato di
Wang non dovrebbe creare particolari problemi (se non per il modo in cui
e' stato presentato).
Sulle diverse "velocita'" che possono caratterizzare la propagazione di
un segnale luminoso, avevo postato qualcosa su questo NG non molto tempo
fa.
Per chi volesse approfondire l' argomento, posso indicare la discussione
contenuta nel Jackson di elettromagnetismo oppure il libro di L.
Brillouin "Wave propagation and Group velocity" (Academic, New York
1960).
Giorgio Pastore

 controintuitivo e' conseguenza della natura ondulatoria della luce."
Con "e' come se" cosa intendi dire?...L'impulso esce effettivamente dalla
cella prima di entrare.
E' questo quello che hanno trovato Wang, Kuzmich e Dogariu?
Dalle varie opere divulagative che ho letto sulla relatività mi pare di aver
capito, che sia possibile dimostrare che non ci è possibile percepire niente
di ciò che avviene oltre l'orizzonte degli eventi... Per questi fenomeni in
cui ng è <1 invece mi sembra plausibile che un impulso di luce possa saltare
attraverso l'orizzonte degli eventi.
Questo forse è dovuto al fatto che quanto si parla di orrizzonte degli
eventi si considera un: "punto di vista tradizionale secondo cui una vg
negativa della luce non ha alcun significato fisico"?
Ti ringrazio comunque per la tua precedente risposta.


 attraverso l'orizzonte degli eventi.
Un principio fondamentale in scienza e non e' di non complicare
indebitamente cose gia' complicate.
Io lascerei stare gli orizzonti degli eventi (cosa c' entrano i buchi
neri e le singolarita' spazio temporali con gli esperimenti di Wang ?).
Ciao 
Giorgio

 linguaggio ai limiti della correttezza professionale.
Riguardo a questi annunci che ogni tanto si sentono
sulla " velocità della luce superata " credo sia di qualche
interesse il sito
http://www.socorro.demon.co.uk/gunter.htm
dove c'è un articolo del 1995, che mi sembra
pertinente a tutta questa intricata questione. 
Vi si parla di un esperimento fatto da Nimtz (trasmissione
di una sinfonia di Mozart a quasi cinque volte la velocità
della luce). Il commento di John Baez (un esperto di
quantum gravity) apparso il 27 luglio sul NG americano
sci.physics.research è il seguente:
"the catch, as always, is that only a kind of " real - analytic
approximation " of the waveform is tunneling superluminally:
being predictable from the very start, it does not carry any
information."
Baez aggiunge un avvertimento:
" While reading the above article, remember : Chiao is right,
Nimtz is confused, and the journalist's attempt to vaguely
insinuate that perhaps something amazing is happening is 
just a dirty trick to keep us interested ".
cordialmente,
Corrado Massa