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Titolo: Relatività della contemporaneità

 
Chissà questo argomento sarà stato da voi discusso ed ora io sono un poco titubante nel voler riproporre tale argomento perchè vorrei capire meglio.
Mi scuso in anticipo.
 
 
Ci sono due treni <allineati> in stazione, di cui uno è fermo e l'altro è in moto (velocità relativistica). Cadono due fulmini alla testa e alla coda del treno fermo che poi tramite specchi si riflettono, ed un osservatore che si trova sulla banchina esattamente a metà strada tra testa e coda, vedrà i due lampi <contemporaneamente> . Fino a qui credo di aver capito senza difficoltà.
 
 
 
 
Poi due fulmini cadono sempre in testa e coda del treno in movimento e vengono riflerssi da specchi ed il solito osservatore questa volta <non> vedrà i due lampi contemporaneamente. Perchè ? Bah la cosa sembra banale : dato che il treno avanza in una direzione andrà incontro al fulmine caduto sulla testa del treno e si allonta dal fulmine caduto sulla coda. Dove sta l'inghippo ? Ora dico una eresia (ma tanto non potete prendermi a calci nel sedere), l'inghippo (per me ovviamente) sta nel fare questi esempi con il treno in stazione dove la stazione appunto  rappresenta un riferimento.
 
Rappresenta un sistema di riferimento sia per il treno fermo (fermo rispetto a cosa ? Rispetto alla stazione. E sia quando si parla dell'altro treno in moto (in moto rispetto alla stazione sia pur con velocità relativistica).
Allora io mi immagino di <eliminare > la stazione (leggasi sistema di riferimento). Ci troviamo ora nello spazio profondo io e due treni.
 
 
 
 
Un treno <fermo> ma fermo rispetto a cosa ? Fermo rispetto a me osservatore, ma anche qui ci sarebbe da obiettare : come si fa a dire che io ed il treno siamo fermi ? Può darsi che stamo viaggiando insieme ad una certa velocità e non ce ne rendiamo conto perchè non abbiamo punti di riferimento. E l'altro treno viaggia ad una velocità di (diciamo) 200.000 km/s rispetto a me . Ma sono io che mi sto spostando a 200.000km/s oppure è il treno? Boh ! Quindi non sapendo nulla, mi accontento dell'unica cosa certa che ho a disposizione : il lampo dalla testa del treno mi è arrivato prima e quindi l'evento deve essere accaduto prima .
Discorso contorto...ma meglio di così non saprei esprimermi.

 E l'altro treno viaggia ad una velocità di (diciamo) 200.000 km/s rispetto a me . Ma sono io che mi sto spostando a 200.000km/s oppure è il treno? Boh !
 
Dipende da quale sistea di riferimento adotti per descrivere le posizioni.
 
Giorgio

Giorgio Pastore ha scritto:
 > Il 14/01/24 18:30, 
af44...@gmail.com
 ha scritto:
 >> ...
 >>
 >> Un treno <fermo> ma fermo rispetto a cosa?
 >
 > Fermo nel sistema di riferimento che si sta utilizzando.
 >
 >> Fermo rispetto a me osservatore,
 >
 > Più che "osservatore", rispetto al sistema di riferimento.
 >
 >> ma anche qui ci sarebbe da obiettare: come si fa a dire che io ed
 >> il treno siamo fermi?
 >
 > Qui stai introducendo un errore concettuale. Con la tua domanda
 > rendi chiaro che pensi che esiste un "essere fermi" assoluto. Quello
 > che è semplice dire è se c'è moto del treno rispetto a te o tuo
 > rispetto al treno.
 >
 >> Può darsi che stamo viaggiando insieme ad una certa velocità e non
 >> ce ne rendiamo conto perché non abbiamo punti di riferimento.
 >
 > Di nuovo stai indroducendo una velocità assoluta. Ma la velocità è
 > definita a partire dalle posizioni. E le posizioni sono
 > "relativamente" a qualcosa. Se non ti convince, prova a definire una
 > posizione "assoluta" svincolata da qualsiasi corpo.
 >
 >> E l'altro treno viaggia ad una velocità di (diciamo) 200.000 km/s
 >> rispetto a me. Ma sono io che mi sto spostando a 200.000km/s oppure
 >> è il treno? Boh!
 >
 > Dipende da quale sistema di riferimento adotti per descrivere le
 > posizioni.
 
Ho citato completamente lo scambio tra Giorgio e l'OP, perché quello
che vorrei dire riguarda un po' tutto il discorso.
Non avrei risposto all'OP perché non credo che riuscirei a farmi
capire da lui.
Ma secondo il mio solito principio, che la discussione può essere
seguita da altri, mi pare opportuno intervenire per chiarire alcuni
aspetti che nel post di Giorgio potrebbero essere interpretati in modo
secondo me sbagliato.
Lo dico perché mi è capitato in passato di leggere qua e là
espressioni come "non ha senso dire che un corpo è fermo, ma solo che
è fermo risoetto a un altro", oppure "il moto può solo essere
relativo" e analoghe.
Giorgio non dice questo, ma può essere interpretato così; quindi ora
mi metterò nei panni di un fisico newtoniano, ossia di come si
ragionava prima di Einstein e del principio di relatività.
 
Nella meccanica newtoniana esiste lo "spazio assoluto" e ha senso dire
che un corpo è fermo in tale spazio.
L'astronomia precopernicana associa lo spazio assoluto alla Terra:
tutti i corpi celesti si muovono attorno alla Terra, ecc.
Copernico e più fortemente Galileo spostano il centro del mondo dalla
Terra al Sole, ma non cambiano idea sullo spazio assoluto.
Neppure Newton dice niente di diverso nei "Principia"; sarebbe molto
utile ma anche molto lungo citare per esteso ciò che scrive al punto
IV dello "Scolio" posto alla fine del capitolo iniziale, intitolato
"Definizioni", dove illustra la differenza tra "spazio assoluto" e
"spazio relativo".
 
Grazie al fatto che nella seconda legge di N. figura l'accelerazione e
non la velocità, le leggi del moto sono invarianti se si passa dallo
"spazio assoluto" a uno spazio relativo che si muova rispetto a questo
di moto traslatorio rettilineo uniforme. (Oggi parliamo di
"riferimenti" e non di "spazi", ma il concetto è lo stesso.)
Finché si resta nella meccanica non ci sono problemi: il tempo è
anch'esso assoluto, le velocità si compongono secondo Galileo e
Newton, con una semplice somma, ecc.
 
I problemi nascono con lo sviluppo dell'elettromagnetismo, perché le
eq. di Maxwell *non sono* invarianti per trasf. di Galileo.
Il che significa che ci può essere un solo rif. in cui la velocità
della luce nel vuolo è quella che si ricava dalle eq. di Maxwell.
Nasce quindi la possibilità di verifiche sperimentali: il classico
esperimento di Michelson aveva questo scopo.
 
Ora chiedo a chi mi legge di fare uno sforzo mentale: dopo che il mio
lettore è stato indottrinato per anni che l'esper. di M. ha avuto
esito negativo, e quindi che la velocità della luce è la stessa in
qualsiasi rif. inerziale (cosa poi fissata da Einstein nel suo secondo
postulato), il suddetto lettore dovrebbe provare a immaginare un mondo
in cui invece l'esper. di M. dà una differenza, il che prova che la
Terra si muove rispetto allo spazio assoluto.
Sarebbe troppo se chiedessi che cosa sarebbe stata la fisica in questo
mondo, e del resto non ne ho bisogno.
Il nostro mondo è fatto come sappiamo, vale il PR, la vel. della luce
non cambia passando da un rif. inerziale a un altro, ecc. ecc.
Su questo non ci piove.
 
A me preme solo sottolineare che il mondo che ho velocemente descritto
sarebbe *logicamente possibile*, quindi tutto ciò che diciamo riguardo
al carattere necessariamente relativo del moto è giusto nel nostro
mondo, ma *solo* perché i fatti ce lo hanno dimostrato, non perché sia
una verità logica.
 
Ripeto: in quello che ha scritto Giorgio non c'è niente che faccia
pensare che non sia d'accordo con me; ma non c'è neppure detto che
così stanno le cose perché ce lo hanno mostrato degli esperimenti,
quindi un lettore potrebbe anche interpretare che non avrebbe potuto
essere altrimenti.
Mi è sembrato quindi necessario sottolineare questo aspetto.
-- 
Elio Fabri

 Mi è sembrato quindi necessario sottolineare questo aspetto.
 
In realtà ci sono due questioni diverse. Per chiarezza, fammi usare il 
linguaggio moderno e quindi parlerò disistemi di riferimento e non di 
spazi. Inoltre mi concentro, come nella risposta all'OP, sul significato 
di posizione e velocità, e non sull' ammissibilità di un sistema di 
riferimento privilegiato. Mi sembra che quest'ultimo punto è quello su 
cui richiami l'attenzione. E ovviamente concordo. Come concordo sulla 
necessità di sottolineare la componente empirica del principio di 
relatività.
 
Sarei molto più cauto nel mettere assieme la questione di un riferimento 
privilegiato dalla possibilità di ignorare del tutto il concetto di 
sistema di riferimento. E questo, in un mondo in cui esiste un 
riferimento privilegiato, è un rischio forte. Visto che c'è, diamolo per 
scontato, e introduciamo una posizione assoluta (invece di una posizione 
relativa ad un sistema di rif. privilegiato).
 
La conseguenza sarebbe di svuotare di significato empirico qualsiasi 
misura di posizione (come la si misura operativamente?) e quindi di 
velocità.
 
Purtroppo, tra le concezioni intuitive (o misconcetti o comunque li si 
voglia chiamare) l'idea di poter assegnare una velocità a un corpo senza 
alcun riferimento ad altri corpi osistemi di riferimento, è presente e 
provoca una buona fetta di problemi di comprensione.
 
Giorgio

 
 
Vorrei solo segnalare che in base all’interpretazione fornita la Fitzgerald
e Lorentz, l’esperimento di Michelson e Morley non ha dimostrato che la
velocità della luce è isotropa rispetto alla Terra, ma che essa risulta
isotropa solo a causa della contrazione del braccio dell’interferometro
posto in direzione del suo moto rispetto all’etere.
 
Quindi esistono due interpretazioni del risultato dell’esperimento:
 
Quella di Einstein, per la quale la velocità della luce è isotropa rispetto
alla Terra, che però non è un’interpretazione logica in quanto la velocità
della luce può essere isotropa solo rispetto al mezzo nel quale essa si
manifesta (dato che la luce è un fenomeno ondulatorio) e quindi non anche
rispetto ad un oggetto celeste, come lo è la Terra, che si muove rispetto
al mezzo.
 
Quella di Fitzgerald e Lorentz, per la quale la velocità della luce non è
isotropa rispetto alla Terra, che è un’interpretazione logica, in quanto la
velocità della luce non può essere isotropa rispetto alla Terra, per i
motivi sopra esposti.
 
Pertanto tra due interpretazioni almeno ugualmente autorevoli ed
accettabili del risultato dell’esperimento di MM, una logica ed un’altra
no, quale sarebbe da accettare come valida?
 
A me pare evidente che sia quella logica, e cioè che la velocità della luce
non è isotropa rispetto alla Terra.
 
Pertanto i fatti non hanno dimostrato che “la vel. della luce non cambia
passando da un riferimento inerziale ad un altro, ecc. ecc.” come tu hai
affermato, ma casomai il contrario.
 
Dino Bruniera

 non è isotropa rispetto alla Terra.
 
La tua distinzione tra teorie logiche ed illogiche fa sorridere, come la convinzione del metafisico Pangloss di vivere nel migliore dei mondi possibili!
 
All'inizio dello scorso secolo vennero proposte numerose teorie (alternative alla RR di Einstein) atte ad evitare una pesante modificazione del concetto di tempo.
Quasi tutte queste teorie (di tipo emissivo oppure basate sull'etere) erano in accordo con il risultato dell'esperienza di MM, che dunque di per sè dimostra nulla.
La RR è sopravvissuta perchè (finora) _tutte_ le sue previsioni sono state confermate sperimentalmente, a differenza delle teorie concorrenti.
 
La vecchia teoria della contrazione di Fitzgerald-Lorentz, alquanto farraginosa, per vari motivi non può reggere il confronto con la RR.
Ad es. nell'esperienza di Kennedy-Thorndike (una sorta di esperienza alla MM con bracci diseguali) è in disaccordo con il risultato negativo dell'esperienza.
Puoi considerare questo come il colpo di grazia dato ad una teoria già da lungo tempo morente.
 
-- 
    Elio Proietti
    Valgioie (TO)

 Giorgio
 
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. (Anonimo, attribuito a G. 
Apollinaire)
 
 
-- 
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www.avg.com
 

 Puoi considerare questo come il colpo di grazia dato ad una teoria già da lungo tempo morente. 
 
 
Però, come per l'esperimento di Michelson e Morley, anche per l'esperimento di Kennedy e Thorndike vi sono interpretazioni diverse, tra le quali quella esposta nell'articolo che si può leggere tramite il seguente link:
https://www.conspiracyoflight.com/Kennedy/Kennedy.html
 
 
che conclude come segue:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
It had previously been argued by Popper that Lorentz’s concept of the Lorentz-Fitzgerald contraction hypothesis was an unsatisfactory auxiliary hypothesis that had no falsifiable consequences. A. Grunbaum later argued that based on the Kennedy Thorndike experiment, the Lorentz contraction hypothesis was in fact testable, but somehow came to the conclusion that this experiment proved the hypothesis false. However, Grunbaum relies on the older mathematical arguments prior to Lorentz’s exact theorem of corresponding states (1899,1904) which generated both the Lorentz transformation and took into account first and second order effects experienced by interferometers used to try to detect our motion through space. This more developed theory of Lorentz has been defended by several authors, including Mansouri and Sexl, Tyapkin, and Ruderfer, as remaining consistent with the predictions of SR in virtually every optical experiment. Using this more advanced treatment, it can be shown that the Kennedy Thorndike experimental result is entirely in keeping with the predictions of LET - the Lorentz contraction is required for the null result, and the effect of time dilation on the moving source is required to maintain the two-way average velocity of light as equal to C.  This is true regardless of whether time dilation is considered real or apparent.
 
 
In breve l'articolo, dopo averlo dimostrato, afferma che l'esperimento di Kennedy e Thorndike è compatibile anche con la Teoria dell'Etere di Lorentz.
 
 
 
In questo caso non posso affermare che si tratta di un'interpretazione autorevole, però posso affermare che sia in linea con la ragione, per la quale la velocità della luce può essere isotropa solo rispetto al mezzo nel quale essa si manifesta e non anche rispetto ad un sistema di riferimento che si muove rispetto al mezzo.
 
Dino Bruniera

 (operativo) le misure di posizione e velocità.
 
Vedo che non sono riuscito a spiegarmi. Il mio punto NON riguarda la 
questione rif. assoluto vs relativo. Riguarda invece il fatto che le 
posizioni sono sempre *relative al riferimento scelto*. Anche nel caso 
del rif. privilegiato. Ovvero, parlare di riferimento (assoluto o 
relativo) implica parlare di un (corpo di) riferimento rispetto a cui 
definire le posizioni.
 
Il motivo per cui sottolineo questo punto apparentemente banale è che 
nel caso di un riferimento privilegiato diventa facile scivolare 
nell'idea che ci sia un modo di attribuire coordinate a un corpo senza 
che ce ne sia neanche un'altro in giro. E da qui è facile passare a 
pensare allo spazio fisico come un contenitore vuoto. Questo però lo 
trovo un salto nella metafisica. Nel "contenitore", almeno il corpo di 
riferimento ci deve stare per poter dare un significato operativo alle 
misure di posizione. Tutto qui.
 
Giorgio
 

 In verità io non ho parlato di teorie logiche ed illogiche, ma di un'interpretazione di un esperimento, logica o illogica, che potrei definire anche ragionevole o non ragionevole.
 
Logico/illogico. non è sinonimo di ragionevole/irragionevole.
E il tuo "ragionevole"in realtà è utilizzato al posto di "conforme a 
senso comune". Anche questa è una sostituzione di termini non equivalenti.
Non era "ragionevole" pensare che ci fossero gli antipodi quando il 
senso comune diceva che c'è una direzione privilegiata e assoluta 
corrispondente al sù. Quindi l'idea di persone dall'altra parte del 
mondo con la testa in giù rispetto ai piedi. risultava "irragionevole".
In realtà non era irragionevole (con la ragione ci si può arrivare) ma 
cozzava contro un senso comune, idee preconcette, basato su 
un'esperienza limitata, fatta su su porzioni limitate di superficie 
terrestre, estesa indebitamente a livello globale.
 
Per questo, quando in fisica ci si confronta con fenomeni molto al di à 
dell' esperinza quotidiana su scala umana, ci si dovrebbe spogliare 
delle "certezze" accumulate dalla prima infanzia e cercare di costruire 
teorie coerenti, anche se non sempre globalmente compatibili con la 
nostra (limitata) esperienza sensoriale diretta.
 
Da questo punto di vist, sia la RR, sia la teoria di Lorentz, sono 
contrarie al senso comune (io non ho mai visto oggetti contrarsi nella 
direzione del moto). E se anche la teoria di Lorentz desse sempre 
risultati equivalenti alla RR, resterebbe sempre il rasoio di Occam a 
far propendere per una teoria (la RR) che non ha bisogno di un'entità 
metafisica (l'etere).
 
L'unico modo per rendere *oggi* la teoria di Lorentz interessante 
sarebbe: i) dimostrare che ci siano esperimenti in cui dia il risultato 
corretto a diffenza della RR; e/oppure ii) trovare modo di misurare 
direttamente proprietà fisiche di questa entità. Non è facile, anche 
perché oggi, a differenza dei tempi di Lorentz, occorre tener conto di 
tanta altra fisica oltre a quella legata alle interazioni elettromagnetiche.
 
Giorgio

 corretto a diffenza della RR; 
 
A mio parere la TEL andrebbe applicata in astrofisica, perché in quel ramo
della fisica la RR fa acqua.
 
Per esempio, per quanto riguarda il Redshift Cosmologico, per la
compatibilità con la RR, è stata cambiata più volte la sua giustificazione,
man mano che si rilevavano valori sempre più elevati, grazie ad
osservazioni astronomiche sempre più precise.
 
E l’ultima giustificazione, quella che lo giustifica come il fattore di
scala dell’espansione dell’Universo, è risultata incompatibile con la
luminosità apparente degli oggetti celesti più lontani. Per questo motivo
la comunità scientifica, a mio parere irragionevolmente, ha dedotto che
l’espansione dell’Universo sia in accelerazione.
Il che risulta in contrasto con il principio di conservazione dell’energia
oltre che essere irragionevole.
 
Mentre, almeno a mio parere, ragionevolmente avrebbe dovuto dedurre che il
redshift cosmologico non rappresenta detto fattore di scala.
 
E di più non posso dire, almeno qui.
 
Dino Bruniera