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Titolo: One-way Speed of Light - variante esp. di Fizeau

Non so se è proprio una variante o l'esperienza originale (o quasi):
 
 
 
 
Due dischi rigidi sono solidali ad un asse rigido (di lunghezza 1 m) passante per i centri ed ortogonale ad essi. Su ognuno dei loro bordi un foro, i due fori sono leggermente disassati. Il tutto, assunto rigido, ruota a velocità angolare costante. Un raggio di luce emesso parallelamente all'asse verso il foro nel primo disco passerà attraverso il secondo solo ad una velocità angolare precisa, misurando la quale si risale alla velocità della luce. E' vero che non esistono sistemi rigidi in relatività ma una volta raggiunta una velocità di regime tutto il sistema si muove come se lo fosse.
Cosa c'è di errato in questa procedura? 
 
--
Wakinian Tanka

 Cosa c'è di errato in questa procedura?
 
Il primo disco di fatto è un orologio e il secondo
pure (il tic-tac è il periodo di rotazione), stai
misurando la durata di tempo di volo come differenza
dei tempi misurati dai 2 orologi in corrispondenza
agli eventi per cui la luce attraversa i fori, e
hai sincronizzato i 2 orologi tramite l'asse
rotante, quindi niente di nuovo, la misura della
velocità one-way richiede comunque la precedente
sincronizzazione di orologi lontani, mi sembra solo
che la procedura di sincronizzazione sia più farraginosa
e abbia un campo di applicabilità più limitato rispetto
ad altre.
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani


Concettualmente parrebbe funzionare.
Però i fori dovrebbero essere veramente piccoli. 
Tenuto conto che il momento della qdm di tutto l'ambarabam è quantizzato, rischi non non trovare mai la velocità angolare precisa.


 
 
Non mi è chiara la necessità di questa sincronizzazione. Se, in condizioni statiche, si punta un raggio laser verso il primi foro, si può segnare dove questo colpisce il secondo disco e praticare il foro su questo ad una distanza misurata con un righello. Non ho usato orologi né, (apparentemente) procedure di sincronizzazione.
 
--
Wakinian Tanka


Ad occhio, che non sai quando fai partire un disco e quando fai partire l'altro, se applichi forze a tutti e due, finché non hai sincronizzato gli orologi. Se invece applichi forze a solo uno ci devo pensare; entra in gioco la non-rigidezza del corpo e per sapere come è fatto il corpo che ruota lo devi misurare in diversi punti allo stesso istante, quindi devi sincronizzare; e probabilmente non puoi fare il calcolo se non conosci la velocità della luce.
 
Comunque queste domande/risposte sono tutte uguali, ed è possibile rispondervi anche senza capire come funziona la teoria della relatività.

 Non mi è chiara la necessità di questa sincronizzazione. Se, in condizioni statiche, si punta un raggio laser verso il primi foro, si può segnare dove questo colpisce il secondo disco e praticare il foro su questo ad una distanza misurata con un righello. Non ho usato orologi né, (apparentemente) procedure di sincronizzazione.
 
Ciascuno dei 2 dischi rotanti forati (con velocità
angolare per ipotesi costante, quindi si richiede
un sistema che la regoli in modo opportuno)
è un orologio, o se preferisci il display analogico
di un orologio (l'orologio sarà allora il "timer"
che regola il suo moto), l'asse che collega i 2
dischi ha la funzione appunto di sincronizzarne
il moto.
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani

Alberto_Rasà ha scritto:
 > Non mi è chiara la necessità di questa sincronizzazione. Se, in
 > condizioni statiche, si punta un raggio laser verso il primi foro,
 > si può segnare dove questo colpisce il secondo disco e praticare il
 > foro su questo ad una distanza misurata con un righello. Non ho
 > usato orologi né (apparentemente) procedure di sincronizzazione.
Mi colpisce la pervicace resistenza che fate a buttar giù dei numeri
quando discutete questioni come la presente-
Prevedo un'obiezione: sto ponendo una questione di principio, che
c'entrano i numeri?
Ma l'obiezione non coglie un punto: cercando di essere concreti
potrebbero venir fuori difficoltà di principio cui non si è pensato.
O viceversa: certo il mom. angolare è quantizzato, ma *quanto*
potrebbe influire questo su una determinazione di c, anche con 10
cifre significative?
All'altro estremo: quanto siamo sicuri che il sistena dei due dischi
si comporti come un corpo rigido?
Che non si deformi quando è in moto rispetto a quando era fermo?
Perché dovrebbe deformarsi? Pensaci...
-- 
Elio Fabri

 Cosa c'è di errato in questa procedura?
 
Niente. Stai solo dimenticando che devi misurare la distanza tra i due 
dischi nel sdr in cui non traslano, per poter trovare la velocità della 
luce. Ma la distanza va misurata nello stesso sdr *allo stesso tempo* e 
quindi torni col problema della sincronizzazione di orologi in luoghi 
diversi che vorresti risolvere senza convenzioni con la misura one-way.
 
Giorgio

 
Questa risposta mi pare al momento la più convincente. Tra l'altro credo di averla data pure io in passato in risposta ad un problema analogo. 
Però voglio ripensarci su, come anche su tutte le altre risposte, vorrei avere una visione più "limpida" della situazione. 
Ne approfitto per ringraziare anche tutti gli altri. 
Ciao. 
 
--
Wakinian Tanka


 
 
 
Deformare si deforma, ma raggiunto il regime, la deformazione dei dischi, che avviene radialmente (la presenza del foro tenderebbe a disequilibrare un pò il disco, ma questo si potrebbe risolvere alleggerendolo radialmente dalla parte opposta, ad es con una incavatura radiale) e quindi ne farebbe aumentare la circonferenza e di conseguenza la distanza tangenziale tra i fori, dovrebbe essere misurabile. Con che precisione anche qui non lo so. 
Ciao. 
 
--
Wakinian Tanka

Il giorno sabato 12 febbraio 2022 alle 00:10:03 UTC+1 Elio Fabri ha scritto:

Ok. Ci provo.
Supponimamo che tutto l'oggetto abbia un momento d'inezia di 0.1 Kgm, rispetto all'asse di rotazione.
Supponiamo che i due dischi abbiano raggio di 1 m, e che i fori siano posti vicino alla circonferenza.
Supponimo che il secondo foro sia disassato di 10^-3 m.
 
Suppomiamo che la coppia che imprime il movimento sia applicata a metà dell'asse in modo che sia tutto simmetrico rispetto ad un piano parallelo ai due dischi, passante per il centro dell'asse.
 
Effetti relativistici:
il secondo foro deve percorrere un millimetro nel tempo in cui la luce percorre un metro.
Dunque la velocità tangenziale del disco è un millesimo di quella della luce; gli effetti relativistici dovrebbero essere trascurabili.
 
Effetti quantistici:
Il momento angolare è un multiplo intero di h tagliato
L=momento di inerzia*velocità angolare=nh/2Pi
n=10^42
L'imprecisione sulla posizione del foro è una parte su 10^42. Dunque trascurabile
 
Effetti di deformazione:
 
Le variazioni di velocità angolare per trovare il punto di coincidenza possono essere rese piccole quanto si vuole, e comunque la simmetria vorrebbe che se ci sono deformazioni radiali sono le stesse in entrambi i dischi.
Non vedo nessuna ragione per cui l'oggetto dovrebbe deformarsi in senso longitudinale. 

Giorgio Pastore ha scritto:
 > Niente. Stai solo dimenticando che devi misurare la distanza tra i
 > due dischi nel sdr in cui non traslano, per poter trovare la
 > velocità della luce. Ma la distanza va misurata nello stesso sdr
 > *allo stesso tempo* e quindi torni col problema della
 > sincronizzazione di orologi in luoghi diversi che vorresti risolvere
 > senza convenzioni con la misura one-way.
Non mi pare. I dischi sono fermi oppure ruotano senza traslare.
Questo lo puoi verificare col metodo radar, usando un solo orologio.
E per misurare la distnza tra due oggetti fermi l'orologio non serve.
-- 
Elio Fabri


Nell'sdr in cui non traslano la distanza fra i dischi non dipende dalla sincronizzazione.

Giorgio Bibbiani ha scritto:
 > Il primo disco di fatto è un orologio e il secondo
 > pure (il tic-tac è il periodo di rotazione),
 > ...
Mi sa che non hai letto attentamente.
I due dischi sono connessi rigidamente.
 
Il solo problema che vedo è che non puoi essere sicuro che la
connessione "rigida" non si deformi quando passa dalla quiete al moto.
A parte il transitorio di accelerazione, l'asse dovrà poggiare su
cuscinetti, che avranno un po' d'attrito.
Se il motore sta poniamo vicino al disco A, per mantenere il disco B
in moto alla stessa vel. angolare di A occorre un momento torcente che
compensi quello dell'attrito sul cuscinetto B.
Quindi i due dischi girano sfasati.
 
Non vedo chiaro se si possa lecitamente assumere che l'attrito sia
trascurabile.
 
NB. Quel momento è *torcente davvero*, non come nell'uso ignobile
ormai invalso, per cui qualunque momento nei testi italiani viene
chiamato torcente perché in inglese (o in americano?) si dice sempre
"torque".
-- 
Elio Fabri

 E per misurare la distnza tra due oggetti fermi l'orologio non serve.
 
Ma non puoi sapere se due oggetti distant sono fermi relativamente se 
non misuri distanze.
 
Io non vedo modo di eliminare il problema della misura di posizioni 
*contemporanee* di oggetti distanti. Aggiungo però che, forse per mio 
limite, capisco poco la diatriba sulla velocità della luce one/two-way.
 
Giorgio

Il 12/02/2022 16:46, Elio Fabri ha scritto:
 
ADDENDUM, avevo appena scritto:
"1) mi sembra ... sia lecito assumere una
connessione rigida tra i 2 dischi,".
 
E mi correggo parzialmente, in effetti la connessione
rigida potrebbe anche in questo caso andare a invalidare
i postulati della RR (immaginiamo di dare un colpo
tangenziale al primo disco, l'effetto si trasmetterebbe
istantaneamente al secondo...), ma se non tentiamo tali
esperimenti mi sembra che _idealmente_ (quindi trascurando
gli attriti che citavi in precedenza ecc.ecc.) non ci siano
preclusioni a una connessione rigida tra i 2 dischi,
immaginando che il sistema raggiungesse una condizione stazionaria.
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani

 Mi sa che non hai letto attentamente.
...
 
Ho letto attentamente ma può darsi che io non abbia capito,
provo a spiegarmi con altre parole, già che ci sono aggiungo
2 osservazioni a latere:
1) mi sembra che il problema posto da Alberto sia un
gedankenexperiment, quindi che sia lecito assumere una
connessione rigida tra i 2 dischi, dato che non mi sembra
che la richiesta di rigidità entro un grado arbitrario
vada in questo caso a confliggere con i _postulati_ della RR
2) mi sembra che il problema posto da Alberto sia da intendersi
come puramente classico, non c'è motivo di preoccuparsi di
effetti di quantizzazione, che comunque verosimilmente avrebbero
sulla misura un effetto minore rispetto ad altre cause di errore.
 
Venendo al dunque, io ho inteso l'esperimento così:
 
a) la distanza tra i 2 dischi è fissata e si può verificare
che rimanga costante nel tempo, come scrivevi, con il metodo
del radar ranging: inviando un impulso di luce dal disco A
a quello B, facendolo riflettere in B e tornare in A e misurando
la durata di tempo di volo totale Dt_tot, la costanza già nota
della velocità della luce two-way e la costanza misurata
di Dt_tot garantiscono che la distanza Ds tra i 2 dischi rimanga
invariata.
b) per misurare la velocità one-way c della luce occorre allora
misurare nel riferimento del lab. gli istanti di tempo dei
2 eventi di attraversamento della luce attraverso i fori dei
2 dischi e calcolarne la differenza Dt, allora si avrà c = Ds / Dt,
il primo tempo si può arbitrariamente scegliere come nullo, il
secondo lo si misura in funzione del valore w della velocità
angolare dei 2 dischi e dell'angolo theta tra i 2 fori,
Dt = theta / w, quindi i 2 dischi sono di fatto 2 orologi (quando
un disco ha fatto 1 giro ha misurato una durata di tempo 2Pi / w),
e l'asse che li collega rigidamente svolge la funzione di
mantenerli sincronizzati.
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani

 
 
Se questa misura è costante nel tempo, allora è indipendente dalla sincronizzazione.
 
 
 
 
Detto questo, e senza avere ragionato sui dettagli, quindi tiro ad indovinare, se una sincronizzazione privilegiata con questo metodo è possibile, allora è possibile con ogni metodo che utilizzi interazioni fra particelle materiali, e va considerata privilegiata anche la sincronizzazione per trasporto lento.

 
 
Nemmeno io ma il problema sperimentale più grosso che vedo (a mio parere, ma non me ne intendo) è realizzare due fori così poco sfasati tra loro.
 
Diciamo che l'asse (distanza tra i dischi) è lungo 3 m: tempo di volo = 10^{-8} s. Diciamo anche che, con tecnologia avanzata, si riesca a mantenere una w costante a 10^4 rad/s (non impossibile), allora lo sfasamento tra i fori dovrebbe essere 
theta = 10^4 rad/s * 10^{-8} s = 10^{-4} rad
 
 
Con dischi, poniamo, di 10 cm di raggio (non credo che con molto di più di così si possano trovare materiali con cui costduire i dischi che reggerebbero, tempo fa vidi un filmato su YouTube dove disintegravano un CD facendolo ruotare ad altissima velocità, vedo se riesco a ritrovarlo per fare qualche stima), fa uno spostamento lineare (arco di cerchio) s = 10^{-5} m = 0,01 mm.
 
In alternatuva si possono usare dischi di raggio maggiore e velocità angolari w minori ma le deformazioni dei dischi sarebbero meno prevedibili.
 
 
Ad es con dischi di r = 1 m e w = 3*10^3 rad/s, le forze centrifughe sui dischi sarebbero più o meno le stesse (anzi, leggermente meno) ma lo spostamento sarebbe 3vilte maggiore:
s = 3*10^3 rad/s * 10^{-8} s * 1 m = 
0,03 mm.
 
--
Wakinian Tanka

 Se questa misura è costante nel tempo, allora è indipendente dalla sincronizzazione.
 
ok. Ma la conseguenza quale sarebbe?
- basiamo la misura one-way su una sincronizzazione che assume la misura 
two-way.
- troviamo che la misura one-way conferma la sincronizzazione standard. 
E qualcosa di nuovo ed inaspettato?
- troviamo che la misura one-way mostra velocità diverse nei due 
percorsi. E' un fatto nuovo o una contraddizione?
 
Se è un fatto nuovo, cade la convenzionalità della sincronizzazione.
 
Se fosse così semplice nessuno ci avrebbe pensato prima? In questi casi 
io, molto prima dei dettagli tecnici, cercherei i buchi logici del 
ragionamento.
 
Giorgio

Giorgio Pastore ha scritto:
 > Se fosse così semplice nessuno ci avrebbe pensato prima? In questi
 > casi io, molto prima dei dettagli tecnici, cercherei i buchi logici
 > del ragionamento.
Infatti credo di averlo trovato (uno, basta e avanza; ma non lo
chiamerei logico, piuttosto fisico).
Però non aspettatevi la rivelazione entro stasera: temo che dovrò
scrivere un po'...
-- 
Elio Fabri

 Si potrebbero realizzare supporti magnetici. ...
Per gli aspetti pratici, puoi trarre ispirazione da questo lavoro:
 
https://arxiv.org/abs/1103.6086
 

 
 
 
 
 
IMHO il buco logico è questo. Se i dischi, una volta raggiunto lo stato stazionario di rotazione, hanno lo stesso angolo (variabile nel tempo) nella sincronizzazione standard, questo vuol dire che la sincronizzazione che è implicitamente fornita da questo meccanismo è la sincronizzazione standard. Questa identità è analoga a quella tra sincronizzazione standard e sincronizzazione per trasporto lento, data la quale non concludiamo che la sincronizzazione è fisica e non convenzionale.
 
 
Se invece nello stato stazionario di rotazione un disco ha in sincronizzazione standard un ritardo angolare rispetto all'altro (e io non so se è vero questo caso o quello di prima), allora la sincronizzazione data da questo meccanismo è diversa da quella standard.
 
 

Avevo scritto:
 > Infatti credo di averlo trovato
 > ...
Per fortuna avevo messo "credo", perché ora non credo più.
Non riesco a ricostruire il ragionamento che avevo fatto a mente, per
cui come non detto, almeno fino a ulteriore avviso.
-- 
Elio Fabri

 Wakinian Tanka
 
Ciao,
 
Bruno Cocciaro
 
-- 
Questa email è stata esaminata alla ricerca di virus da AVG.
http://www.avg.com
 

 gamma=Sqrt[1+|vec{beta}|^2].
 
corrige
 
vec{beta}=vec{B}/Sqrt[1+|vec{B}|^2]
gamma=Sqrt[1+|vec{B}|^2].



 
 
Mentre cerco di capire quello che hai scritto nel file che hai linkato, ti riporto 3 schermate della risposta di un utente di Physics Forums. Parla di "coordinate di Anderson" che non sono riuscito a trivare nel web e quindi la sua risposta non la capisco dall'inizio (il seguito si, è matematica, ma è proprio l'inizio che mi manca):
Pag 1:
https://ibb.co/r6FP2C9
 
 
Pag 2:
https://ibb.co/K6x4cP3
 
 
Pag 3:
https://ibb.co/L0KLqnj
 
 
--
Wakinian Tanka

Nel mio post di qualche minuto fa manca una parte di una equazione della schermata Pag 3.
Qui si vede meglio:
Pag 3-bis:
https://ibb.co/xqJctFf
 
 
22022022
17:22
 
--
Wakinian Tanka 

 Mentre cerco di capire quello che hai scritto nel file che hai linkato, ti riporto 3 schermate della risposta di un utente di Physics Forums. 
 
Puoi dare il link alla risposta?
 
A prima vista mi sembra identica a quella che ho dato io: i due cerchi sono in fase in sincronizzazione standard, altrimenti no, e la sincronizzazione che si ottiene considerandoli in fase è la sincronizzazione standard.

 
 
La risposta è in un dialogo privato, ma è tutta li in quelle schermate. Ti posso dare il link al thread in cui è stata posta la domanda ma è stato chiuso quasi subito, alcuni hanno poco cervello...
https://www.physicsforums.com/threads/fizeau-type-experiment.1012468/
 
 
--
Wakinian Tanka