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Titolo: carica in caduta libera

Una carica elettrica in caduta libera in un campo gravitazionale emette
radiazione oppure no?
     Sì, perchè si muove di moto accelerato.
    No, perchè il suo sistema di riferimento è, in virtù del principio
di equivalenza, localmente inerziale.
Mi farebbe piacere sentire le vostre opinioni.
(chiedo scusa se il problema è già stato discusso in questo gruppo)
Ciao e grazie.
                                                            Massimo


Io credo di sě. Credo che per qualunque carica accelerata valga l'equazione
di Larmor che lega la potenza irraggiata all'accelerazione della carica....
indipendentemente dal fatto che l'accelerazione sia un vettore costante.
Sbaglio?

 Corrado Massa

scatola è un sistema localmente inerziale.
Fugmann - Kretzschmar, Nuovo Cimento, 186B (1991), 351
Si dimostra (se ben ricordo) che un osservatore in un riferimento non
inerziale vede radiazione da parte di una carica non inerziale solo se
l'accelerazione *relativa* osservatore - carica e' non nulla.
Quindi, apparentemente, non ci sarebbe bisogno di supporre la locale
inerzialita' del rif. in caduta libera.
Allora tutto risolto?
Ma quando mai :-)
Ci sono altri articoli che dimostrano il contrario! (Adesso dovrei
cercare i titoli... ma chissa' dove si e' cacciato il foglietto).
La situazione mi pare un po' incasinata... ci sono anche alcuni
discorsi sulla metrica all'infinito... che casino!!!
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pa...@linuxfan.com
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===wine+freeagent===========

 è solo un' opinione.
 Concordo pienamente sulla tua analisi del problema,
ho però qualche perplessità sulla soluzione che prospetti.
Tra le altre, due obiezioni mi sembrano più stringenti:
1)     Le forze di marea che rendono il sistema in caduta libera
soltanto localmente inerziale, diciamo solo dentro alla scatola,
dipendono dalla  non  uniformità del campo gravitazionale .
Se però consideriamo un campo gravitazionale uniforme allora
non ci sono limitazioni  alle dimensioni della scatola, quindi in
queso caso l'osservatore dentro alla scatola dovrebbe constatare
assenza di radiazione a qualunque distanza dalla carica e così
pure dovrebbe fare l'osservatore inerziale esterno alla scatola.
Ovvero: una carica uniformemente accelerata da un campo
gravitazionale uniforme non irraggia. Ma direi che questo non
è quello che si deduce dall'equazione di Larmor che dipende
solamente dalla accelerazione e non dalle sue derivate.
2)    Se la carica irraggia, anche se solo a una certa distanza,
deve comunque perdere energia e l'unico modo in cui può
farlo è riducendo la sua energia cinetica, cioè frenando la caduta;
cosicchè l'osservatore nella scatola si può rendere conto di
non essere in un sistema inerziale senza dover "guardare" fuori
ma semplicemente osservando il diverso comportamento della
carica rispetto ad un corpo neutro. (Per ristabilire l'equivalenza
dovrebbe per lo meno presupporre un campo elettrico esterno
che agisce sulla sua carica).
Non conosco la soluzione di questo paradosso anche se mi sembra
accertato che si ha irraggiamento da cariche accelerate in un campo
gravitazionale.
Se non sbaglio, il modo per rilevare l'esistenza di un buco nero consiste
proprio nel osservare la radiazione prodotta dalla materia ionizzata
che precipita in esso.
Non mi risulta però che esista una risposta definitiva al paradosso.
Non confiderei troppo sul fatto che l'elettrodinamica in relatività
generale viene ampiamente studiata da oltre ottant'anni, perchè
è noto che non tutto quadra come si vorrebbe in relatività e
anche nell'elettrodinamica classica. Forse ci vorrebbe una
teoria quantistica elettro-gravitazionale che però è di là da venire.
Il fatto che le magagne delle teorie (fisiche) siano poco note è,
a mio avviso, conseguenza del fatto che chi scrive testi di studio tende
a mostrare solo  problemi risolvibili e d'altra parte, nelle pubblicazioni
scientifiche, nessuno può pubblicare un articolo in cui si afferma
di non aver trovato una soluzione ad un certo problema.
Ciao.
Massimo

farlo č riducendo la sua energia cinetica, cioč frenando la caduta;
Ci sarebbe, tanto per complicarci le cose, da considerare anche la
reazione radiativa...


 reazione radiativa...
Quella e' infinita!
A meno che non pensi ad una carica come una sferetta di raggi finito
non nullo, ma in relativita' non ha molto senso perche' i corpi rigidi
non esistono, allora devi mettere sulla carica anche altre forze per
tenerci
la carica (se non e' un punto materiale). Che io sappia non c'e' un
modello
completo o consistente della cosa...
Ciao, Valter

completo o consistente della cosa...
Infatti era "tanto per complicarci le cose" :-)
Piu' complicate di cosi'...!


Ritratto su quello che ho detto e riporto fedelmente la risposta del mio
professore di Meccanica Razionale (che se non lo sa lui...)
"Cara S.B.,
                  secondo la Relativita` Generale, una
particella carica in "caduta libera", ossia, in termini piu
"tradizionali", soggetta a sole interazioni gravitazionali,
NON irraggia. Spiegarti perche' e` alquanto arduo, e non
puo` essere fatto per e-mail.
Molto alla buona, il fatto e` che, in una visione
geometrica del mondo macroscopico, il moto rettilineo
uniforme in assenza di gravitazione, e il moto di caduta
libera in presenza di gravitazione sono due aspetti diversi
di uno stesso comportamento dinamico.
La cosa si lega appunto al concetto di riferimento
"localmente inerziale", che rappresenta, euristicamente, il
riferimento in cui le interazioni gravitazionali sono
bilanciate da quelle inerziali.
Secondo le idee relativistiche, in presenza di
gravitazione, i riferimenti localmente inerziali giocano
lo stesso ruolo dei riferimenti inerziali "tradizionali",
per tutto cio` che riguarda la descrizione delle
interazioni non gravitazionali. Dopodiche', non vi e`
difficolta` a convincersi del fatto che, per una particella
mobile sotto l'effetto del campo gravitazionale terrestre,
un riferimento localmente inerziale e` quello solidale alla
particella stessa, da cui la conclusione.
Per maggiori indicazioni, penso sia inevitabile una
chiacchierata  a voce.
Cordiali saluti
Enrico Massa"

 l'accelerazione *relativa* osservatore - carica e' non nulla.
 
Ciao, e grazie della segnalazione. Non è per caso che 
questo risultato è legato all'uguaglianza 
distanza dell'orizzonte = distanza della zona di radiazione?
Comunque, non credo che le cose siano così semplici visto
quello che scrivi dopo, cioè che in certi articoli si difende
la tesi opposta.
Però è strano, non trovi ? Relatività generale ed elettro-
dinamica sono teorie mature... come si spiega questa 
difficoltà? Boh !
cordiali saluti
Corrado

 si afferma di non aver trovato una soluzione ad un certo problema.
Sono d'accordo in parte. Sui testi di studio siamo d'accordo.
Lм il travaglio del ricercatore non si vede mai. 
E forse questo fа apparire la scienza un pт fredda, magari
un pт disumana.
Poi basta leggere un buon libro di storia della fisica per 
convincersi che la realtа и ben diversa.
Invece, quanto agli articoli, mi sembra ce ne siano
alcuni che piщ che risolvere problemi danno solo 
abbozzi di soluzione, e magari neanche quelli: magari 
si limitano a sollevare un problema non banale, che 
nessuno aveva visto prima, e senza risolverlo lo denunciano
in modo intelligente: e porre domande и importante quanto 
dare risposte; l'esistenza di queste ultime dipende dalle prime. 
Mi sembra che il mondo delle riviste sia molto piщ vivo
di quello dei libri. 
Ciao,
Corrado

Biagio wrote:

Ciao, la soluzione della QED e' la rinormalizzazione...
Valter

Topina wrote:

Ciao,
Enrico Massa diceva la stessa cosa piu' di 10
anni fa quando gli abbiamo fatto la domanda nel corso
di Fisica Matematica a Genova! E' stato anche mio professore,
(ho imparato tantissimo da lui). Tuttavia, secondo me la cosa non
e' conclusa. Esisitono ancora nella letteratura corrente,
articoli di persone autorevoli che protendono per una
o per l'altra tesi ...
Ciao, Valter

difficoltà? Boh !
Ci sono tante difficolta' pur nelle teorie mature... potrebbero essere
difficolta' delle teorie ad integrarsi in particolari casi o, forse
piu' probabilmente, difficolta' delle persone a gestire tutti gli
aspetti delle teorie :-)
