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Titolo: Relativita'

Ciao,
sto studiando per conto mio qualche accenno alla relativita'.
Il mio dubbio sorge nell'esempio classico del treno in cui vi e' un
osservatore sul treno ed uno a terra. L'esempio dice che l'osservatore
sulla terra ferma si trova al centro esatto tra due lampadine. Quando
l'osservatore sul treno in movimento e l'osservatore sulla teraa ferma
sono nello stesso punto le due lampadine si accendono contemporaneamente.
L'esempio continua dicendo che l'osservatore sul treno a differenza
dell'altro non vede l'accensione delle lampadine simulataneamente. Fino a
qui ci siamo!!!
Anche se i due osservatori non sono concordi ed entrambi hanno ragione,
quello che si avvicina alla realta' e l'osservatore fermo in quanto le due
lampade realmente si sono accese insieme. Cio' mi fa pensare che puo'
esistere un sistema di riferimento assoluto.
Potete spigarmi?
-- 
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 Potete spigarmi?
Metti le due lambadine sul treno, non fisse nella stazione, che si 
accendono "contemporaneamente" quando i due si passano davanti. Chi le 
vede accendersi insieme e chi a tempi diversi?
-- 
Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)

 esistere un sistema di riferimento assoluto.
Il punto e' che un esperimento del genere non ti potrebbe permettere di
chiamare "assoluto" il riferimento della terra ferma (e relativo il
riferimento del treno). Se si ripetesse un esperimento analogo con le
lampadine stavolta piazzate nel treno, allora sarebbe l'osservatore sul
treno a vedere contemporaneamente l'accensione delle due lampadine, mentre
quello sulla terra ferma le vedrebbe accendersi ad istanti diversi.
Ciao.
--
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)

Voglio fare lo stesso esempio in un altro modo:
Le lampade sono fisse nella stazione. Ma diciamo che l'osservatore sul
treno sia lui a comandare l'accensione delle lampadine in paralallelo
quando si trova nello stesso punto dell'osservatore fermo nella stazione.
Dal mio punto di vista lui noterebbe un incongruenza in quanto nonostante
abbia acceso insieme le lampadine(perche' in parallelo) la luce gli arriva
prima da B e poi da A.
Quello che intendo dire e che e' la luce che non gli arriva
simultaneamente a causa del movimento ma le sorgenti si sono attivate
simultanemante da entrambi i punti di vista.
Il mio ragionamento a senso?


 lampade realmente si sono accese insieme.
Le due lampadine si sono _realmente_ accese insieme
nel riferimento della stazione,  e si sono _realmente_
accese una dopo l' altra nel riferimento del treno.
Non è vero che "un osservatore si avvicina alla realtà
più dell'altro", proprio come non è vero che uno è
" più fermo " dell'altro. C'è _reale simultaneità_ a terra
e _reale non simultaneità_ sul treno.
bye
Corrado

 vede accendersi insieme e chi a tempi diversi?
IMHO, non cambia nulla quello sul treno vedrà sempre accendersi una 
lampadina prima e una dopo, mentre quello a terra le vedrà accendersi 
contemporaneamente... Giusto?

 Potete spigarmi?
Spero di esserci riuscito.
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
In effetti sono stato poco preciso. Due lampadine sul treno comandate 
dal viaggiatore sul treno. Dal centro del treno partono due fili che 
vanno alle due lampade, ed e` il viaggiatore ad accenderle.


 Il mio ragionamento a senso?
Purtroppo si, ma la relativita' non ti permette di ragionare cosi'? Non
esiste un significato alla parola "senso", l'unica parola che ha significato
e' "dipende", in quanto non esiste un'unica realta' sensata, ma indefiniti
sensi di realta' a seconda di chi e' che la osserva.
Ti faccio una metafora:
se secondo me tu sei un gran figo ;-)) e con i concetti accettati da tutti
riesco a dimostrare che non e' una contraddizione, per un'altro puoi essere
un cesso :-(, senza che nel suo ragionamento ci sia contraddizione; quindi
tu realmente non sei ne un cesso ne un figo, perche' in questo contesto la
parola "reale" non ha "senso"..., a scusa "dipende" da chi ti osserva. La
conclusione secondo i fisici e' che il tuo aspetto fisico non esiste
(mammamia..), esiste solo il modo in cui lo vediamo noialtri.
Capisci che per me, come per molti altri e' difficile ragionare cosi'.
P.S: non fraintendere sull'esempio che ti ho fatto :-))
Depsi.

 (...)
Visto che stai studiando per conto tuo, e quindi
hai bisogno di testi chiari, capaci di supplire alla
mancanza di un docente, ti consiglierei di lasciar perdere
l' esempio che hai trovato, che è particolarmente
ostico (almeno, a me è sempre sembrato così, e il fatto che
lo usino in tanti, compreso Einstein nel suo classico " Relatività
Esposizione Divulgativa " non lo rende, almeno per me, meno
ostico: credo sia l'unica parte fatta male del libro di Einstein,
per il resto splendido).
Ti propongo piuttosto l'esempio fatto da Lev Landau nel suo
libro "Che cos'è  la Relatività ? " edito in Italia molti anni fa
dagli Editori Riuniti e, credo, fuori commercio da un pezzo.
Un esempio analogo (ma in forma diversa) lo trovi nelle
classiche Lezioni di Feynman, nel capitolo dedicato alla
relatività ristretta. In modo estremamente conciso lo
trovi anche nel primo capitolo del classico "Teoria della Relatività"
di Wolfgang  Pauli, ed. Boringhieri.
L'esempio è di una semplicità ammirevole, e siccome sono
quasi certo che il libro di Landau non ce l' hai (e forse non hai
neppure a portata di mano il Feynman, e il Pauli ho paura sia
troppo denso per chi come te è agli inizi dello studio) te lo dico
con parole mie (abbreviazione. RR = relatività ristretta).
Considera un vagone  con una lampadina al centro.
Il vagone è fermo rispetto alla stazione e tu sei nel vagone.
Tu accendi la lampadina, e la luce si propaga alla velocità
c  verso la testa e verso la coda del vagone (supponiamo che
la propagazione avvenga nel vuoto, quindi con la velocità c
in entrambe le direzioni). Abbiamo cioè due raggi di luce, uno
che vola verso la testa e un altro che vola verso la coda del
vagone. La velocità dei due raggi è la stessa  e la distanza che
i due raggi devono percorrere  per raggiungere le estremità
opposte del vagone è anche lei la stessa  (perchè la lampadina
è esattamente al centro del vagone); di conseguenza  i due raggi
colpiscono la testa e la coda del vagone esattamente nello
stesso istante (cioè simultaneamente).
Landau drammatizza l'effetto mettendo due porte alle
estremità del vagone, una porta in coda e un'altra in testa.
La porta di testa si apre, per mezzo di una cellula fotoelettrica
piazzata sulla parete di testa, appena la luce colpisce la parete
di testa; e analogamente la porta di coda si apre per mezzo di
una cellula fotoelettrica piazzata sulla parete di coda appena
la luce colpisce la parete di coda.
Quindi secondo il tuo giudizio le due porte si aprono simul-
taneamente. Il giudizio di un osservatore fuori del vagone e seduto
sulla panchina della stazione è esattamente lo stesso, come puoi capire
raffigurandoti mentalmente la situazione.
Tutto questo, ripeto,  è vero perchè  il vagone è fermo rispetto alla
stazione.
Che succederebbe se tu ripetessi tutto l'esperimento (accensione
della lampadina, apertura delle porte) quando il vagone è in moto
rispetto alla stazione?
Secondo il principio di relatività, le cose per te andrebbero ancora
esattamente nello stesso modo di come erano andate quando eri fermo
in stazione, perchè, secondo il principio di relatività, il moto rettilineo
uniforme non ha nessun effetto sui fenomeni.
In altre parole:
Tu non puoi accorgerti, con esperimenti condotti al'interno del
vagone, se questo si sta muovendo o no rispetto alla stazione.
E' chiaro quindi che per te tutto quello che era successo quando eri
nel vagone fermo in stazione deve ripetersi esattamente nello stesso
modo ora che sei in viaggio, perchè se  non fosse così ti accorgeresti
(da questo cambiamento) che il vagone si sta muovendo rispetto alla
stazione (mentre invece secondo il principio di relatività non te ne puoi
accorgere). La conclusione è che per te, che viaggi sul vagone, le due
porte si aprono ancora simultaneamente, proprio come quando
eri fermo in stazione.
Nota che per arrivare a questa conclusione abbiamo usato il primo
postulato della RR, cioè  il principio di relatività.
A giudizio di chi sta a terra invece succede questo:
sia il raggio che vola verso la testa sia il raggio che vola verso
la coda del treno viaggiano alla stessa velocità  c  e questo
accade perchè la velocità della luce nel vuoto non è influenzata
dal moto della sorgente (secondo postulato della RR )
E' vero infatti che la lampadina è attaccata al treno e quindi
si sta muovendo rispetto alla stazione, ma è anche vero che la luce
se ne infischia del moto della sorgente e quindi entrambi i raggi hanno
la velocità c rispetto al misuratore terrestre e in entrambe le direzioni.
Nota che per arrivare a questa conclusione abbiamo usato il
secondo postulato della RR, cioè la costanza della velocità della luce.
nel vuoto.
La velocità dei due raggi è la stessa, cioè c, ma la distanza che devono
percorrere prima di colpire le rispettive pareti è diversa, più corta
per il raggio che vola verso la coda e più lunga per quello che vola
verso la testa, e questo perchè la parete di coda viaggia incontro
al raggio che vola verso di lei, mentre l'altro raggio, quello che vola
verso la testa, deve raggiungere una testa che gli sfugge perchè si muove
nella sua stessa direzione, insomma deve inseguirla, e perciò per
raggiungerla
deve fare più strada (tutto questo, ripeto, a giudzio di chi sta in
stazione).
Di conseguenza la parete di coda è raggiunta dalla luce prima della parete
di testa e la porta di coda si apre prima della porta di testa.
Quindi due eventi (l'apertura di due porte) che sono simultanei
per chi è sul vagone non sono simultanei per chi è in stazione.
Puoi divertirti a fare  qualche calcolo e vedere la differenza
di tempo, in funzione della velocità e della lunghezza del vagone.
Lascio a te il piacere di farlo; e aggiungo che usando l'esempio che
avevi proposto all'inizio il calcolo non sarebbe altrettanto semplice.
Ti avverto che il risultato che otterrai non sarà esatto, ma ti darà
ugualmente un ' idea della estrema piccolezza dell'effetto
per treni ordinari, cioè nella vita quotidiana (dico che non
troverai il risultato esatto perchè per trovarlo bisognerebbe
tener conto della contrazione della lunghezza del vagone con la
velocità).
Spero che l'esempio che ti ho fatto dissipi il tuo dubbio
sul riferimento assoluto. Come vedi, per dimostrare la relatività
della simultaneità abbiamo usato entrambi i postulati della RR,
cioè non solo la costanza di c ma anche il principio di relatività.
Non c'è dunque alcuno spazio nel nostro discorso per un riferimento
assoluto.
Ciao,
Corrado

Le lampade sono fisse nella stazione. Ma diciamo che l'osservatore sul
State facendo casino con fili, collegamenti in parallelo, luci
sul treno o luci a terra, eccetera..
La luce si propaga con velocita` c indipendentemente dalle
modalita` di emissione (stato di moto della sorgente). Questo e`
il postulato di Einstein sulla velocita` della luce nel vuoto.
E` l'osservatore sul treno che riceve i segnali quando non si`
trova ormai piu` sul punto mediano ed allora giudica i due eventi
come non simultanei.
L'osservatore alla stazione invece resta sempre fermo sul punto
di mezzo delle posizioni che occupavano le sorgenti -mobili sul
treno o fisse alla stazione NOn importa- *all'atto dell'emissione*
e pertando li "vede" simultanei.
-- 
Ciao,		| Attenzione! campo "Reply-To:" alterato ;^)
Remigio Zedda	| E-mail: 
remi...@tiscali.it
	-- Linux 2.4.18 su Debian GNU/Linux 3.0 "Woody"

 Depsi.
Se ci tieni, ti scuso volentieri (ma di cosa ? me lo spieghi
che non l'ho capito? :-)
Ciao,
Corrado

 Il mio ragionamento a senso?
No, se assumi validui i postulati della relativita' la tua conclusione e'
scorretta (cioe', assumendo validi i suddetti postulati, se le lampadine si
accendono nello stesso istante nel riferimento del treno allora esse si
accendono in istanti diversi nel riferimento della stazione; sul fatto che i
due fasci di luce arrivano nello stesso istante nel punto dove si trova
l'osservatore nel treno concordano entrambi gli osservatori, sia qullo nel
treno, sia quello nella stazione).
Per dire se il tuo "ragionamento" ha senso o meno si dovrebbe capire il
ragionamento che hai fatto per arrivare alle conclusioni che hai postato.
Perche' dici che l'osservatore fisso sul treno non vede arrivare i due fasci
contemporaneamente?
Perche' dici che le due sorgenti si sono attivate simultaneamente sia
secondo l'osservatore fisso nel treno sia secondo l'osservatore fisso nella
stazione ?


 Depsi.


 ...
Gli argomenti forti ci vogliono comunque, ma non mi sento di fare
confronti con 100 anni fa perche' troppe cose sono cambiate.
Circa 100 anni Kelvin poteva sbattere in faccia a Boltzmann il Cp/Cv di
molti gas, che non tornava affatto con le previsioni di Maxwell; ma la
teoria era estremamente piu' semplice, senza la caterva di parametri
liberi di quelle odierne.
100 anni fa un fisico teorico si sarebbe vergognato di proporre teorie
come quelle che oggi vanno per la maggiore: le avrebbe trovate
farraginose, confuse, prive di conferme sperimentali attendibili...
Oggi se qualche nuovo dato crea difficolta', si aggiunge un termine in
una lagrangiana...
Tutto sommato, mi sembra che siamo molto piu' vicini all'astronomia
precopernicana
In sostanza: oggi le cose sono messe in modo che la crisi, anche se c'e'
non siamo in grado di vederla. O forse non vogliamo: pensa quanti
disoccupati :)
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
-------------------

 precopernicana
Vorrei capire meglio la portata del tuo discorso. Quando scrivi
"adesso", qual e' la "larghezza" del presente che consideri?
Il quadro fosco che fai comprende anche le parti meglio note
del modello standard, ad esempio i contributi di Weinberg e
compagni gia' nel 1967? La leggerezza che lamenti ha piu' o
meno una data di nascita? O un contesto teorico o sperimentale
che la ha favorita in particolare?
Paolo Cavallo

 che la ha favorita in particolare?
Certamente non c'e' una precisa data d'inizio: e' un processo graduale,
che si coglie bene appunto facendo confronti a grande distanza di tempo.
Il processo era gia' iniziato oltre 50 anni fa, quando io facevo la
tesi; poi si e' andato accentuando.
Mi rendo perfettamente conto che la mia e' una posizione difficile da
difendere, per due motivi:
a) E' puramente negativa, ossia manca di proposte alternative. Detto in
termini brutali, mi si puo' ribattere: ": se non ti piace come funzione
la fisica teorica di oggi, perche' non ne fai tu una migliore? e se non
sei capace, stai zitto."
b) Si scontra con alcuni (alcuni, sottolineo) successi delle teorie
accettate. Da un punto di vista strumentalista, non si puo' chedere
altro. Ma anche gli epicicli...
Il contesto che ha favorito l'atteggiamento attuale, credo di averlo
gia' indicato: da un lato l'aumento numerico dei ricercatori; dall'altro
la crescita della complessita' e del costo degli esperimenti. 
