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Titolo: Due domande sulla relatività Generale e Ristretta

Se ho capito bene, in base alla Relatività Generale un oggetto massivo, 
come per esempio la Terra, contrae un regolo posto radialmente, ma non 
se posto orizzontalmente.
Inoltre rallenta il tempo e la velocità della luce.
E questi dovrebbero essere fenomeni reali.
 
Domanda relativa alla Relatività Generale.
 
Dato che un braccio dell'interferometro VIRGO dovrebbe corrispondere ad 
un regolo di 3 km di lunghezza posto orizzontalmente, perchè tramite di 
esso non dovrebbe essere possibile osservare il rallentamento della 
velocità della luce causato dalla massa terrestre?
 
 
Domanda relativa alla Relatività Ristretta.
 
Se poniamo un braccio dell'interferometro di Michelson e Morley in 
direzione radiale e l'altro braccio in direzione orizzontale, rispetto 
alla superficie della Terra, il primo dovrebbe essere più corto del 
secondo, per effetto della contrazione causata dalla massa terrestre.
Quindi facendo l'esperimento di MM, il tempo di andata è ritorno 
relativo al primo braccio dovrebbe risultare inferiore a quello 
dell'altro braccio.
 
Poichè sono certo che un esperimento di questo genere è stato 
effettuato, perchè non avrebbe rilevato questa differenza di tempo di 
percorso?
 
 
In alternativa alle risposte, chiedo:
Dov'è che sbaglio?
 
Dino Bruniera

 luce causato dalla massa terrestre?
 
Credo perchè la velocità della luce non varia per effetto della 
massa (e per nessun'altra causa a quanto ne so).


Invece è stato dimostrato che se la luce passa vicino ad oggetti 
massivi, quali il Sole per esempio, rallenta la sua velocità.
Una dimostrazione è quella del cosiddetto esperimento di Shapiro che 
puoi leggere in inglese tramite il seguente link:
https://en.wikipedia.org/wiki/Shapiro_time_delay
 
 
ed anche in italiano, ma in modo molto meno approfondito, tramite il 
seguente link:
https://it.wikipedia.org/wiki/Prove_della_relativit%C3%A0_generale
 
nel paragrafo:
Verifica del ritardo temporale del viaggio della luce
 
E ciò che vale per il Sole, anche se in misura inferiore, vale anche per 
la Terra.
 
Dino Bruniera

 Dino Bruniera
 
 
-- 
Wovon man nicht sprechen kann...
 
-- 
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https://www.avg.com
 

 
https://en.wikipedia.org/wiki/Shapiro_time_delay
 
 
Ho seguito il link che hai postato, trascrivo per comodità il 
passo iniziale, l'originale è abbastanza chiaro per non 
necessitare di contesto prima e dopo:
 
<<Radar signals passing near a massive object take slightly 
longer to travel to a target and longer to return than they 
would if the mass of the object were not present. The time 
delay is caused by spacetime dilation, which increases the time 
it takes light to travel a given distance from the perspective 
of an outside observer.>>
 
Ed è chiaro che sta dicendo che il segnale impiega un tempo 
maggiore rispetto al caso in cui non ci fosse la massa, a causa 
della dilatazione dello spaziotempo, che <<aumenta il tempo che 
impiega la luce a viaggiare per una distanza assegnata dal 
punto di vista di un osservatore esterno>>.
 
Sta dicendo che l'effetto è dovuto alla distorsione dello 
spaziotempo, non al rallentamento di c............ Se volessimo 
dirla in modo un pò brutale, la velocità non è cambiata ma il 
percorso si è allungato, ed è ovvio che ci voglia più tempo.


Leggendo l'inizio dell'articolo di wikipedia, che non è quanto ha 
scritto Shapiro, si può capire quanto tu hai scritto, però se leggiamo 
quanto ha scritto direttamente Shapiro e cioè:
"Because, according to the general theory, the speed of a light wave 
depends on the strength of the gravitational potential along its path, "
 
che tradotto letteralmente significa:
Perché, secondo la teoria generale, la velocità di un'onda luminosa 
dipende dalla forza del potenziale gravitazionale lungo il suo percorso"
 
si capisce bene che è la velocità dell'onda luminosa che dipende dalla 
forza di gravità del Sole e che quindi è diminuita, e non che la 
velocità non è cambiata ma è il percorso che si è allungato, come hai 
scritto tu.
 
Un'interpretazione forse più corretta, se il moderatore me la consente, 
è quella che il potenziale gravitazionale del Sole modifica lo 
spaziotempo in modo tale che la luce ci metta più tempo a percorrere la 
distanza tra la Terra e Venere.
Ma sempre di rallentamento della velocità si tratta e non di 
allungamento della distanza.
 
Questa interpretazione si capisce anche dall'esposizione 
dell'esperimento denominato:
VIKING RELATIVITY EXPERIMENT
che puoi leggere tramite questo link:
http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?1979ApJ...234L.219R&defaultprint=YES&page_ind=0&filetype=.pdf
 
dove all'inizio è scritto:
General relativity predicts that the round-trip, or echo, delays of 
light signals traveling between the Earth and another planet will have 
an “extra” contribution, dr, due to the direct effect of solar gravity
on spacetime.
 
dove si parla di effetto della gravità del Sole sullo spaziotempo, ma 
non di allungamento del percorso.
E se il percorso non si è allungato, ma il tempo di percorrenza è 
aumentato, in ogni caso significa che la velocità della luce è diminuita.
 
Comunque sarebbe interessante sentire anche l'opinione di altri 
partecipanti al presente NG, su questa interpretazione.
 
Dino Bruniera

 partecipanti al presente NG, su questa interpretazione.
Non ho intenzione di raccogliere l'invito.
La ragion dovrebbe essere arcinota: si tratta di argomenti su cui non
è possibile "ragionare" a chiacchiere.
E' impossibile capirne alcunché senza adeguata preparazione e
sufficienti strumenti matematici.
Chiunque tenti di dare "spiegazioni" a parole *inevitabilmente* dirà
cose grossolanamente errate o quanto meno a rischio di sicuro
fraintendimento.
Questo vale per tutte le citazioni che ho letto in questo thread.
 
L'argomento è trattato col minimo di rigure necessario in
http://www.sagredo.eu/lezioni/irg/irg07.pdf
 
al paragrafo "Il ritardo gravitazionale" e seguente.
 
Ma è un rimando inutile, perché se conosco i miei polli in questo NG
non c'è nessuno in grado di capirlo.
Non so che farci
 
Continuate a dimenticare l'ammonimento di Galileo, risalente a quasi 4
secoli fa:
[...] questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi
a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non
s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è
scritto. Egli è scritto in lingua matematica [...]
 
 
-- 
Elio Fabri

 non c'è nessuno in grado di capirlo.
 
Ovviamente mi sono riconosciuto tra i 'colpevoli': non sapevo 
che l'effetto avesse una spiegazione diversa da quella che ho 
desunto dal link.
 
Grazie per essere comunque intervenuto perchè altrimenti non 
avrei mai saputo che la spiegazione non è quella che avevo 
ipotizzato. Non dico che mi spiaccia non poter capire solo 
perchè è soltano una cosa tra milioni di altre e non sposta il 
quadro generale nel mio caso. Pazienza così :(

 gravitational potential along its path
"La velocità della luce dipende dal potenziale gravitazionale."
Qui c'è un altro trabocchetto, e non so se Shapiro ci caschi senza
accorgersene o lo faccia sperando di essere più chiaro.
 
Questo modo di esprimersi non è raro. Spec. in tempi passati era
facile trovarlo anche su libri rispettabilissimi.
Purtroppo nella misura in cui è giusto è del tutto privo di utilità,
perché si riferisce a una definizione di velocità priva di significato
fisico.
E' una delle caratteristiche della RG di averci forzati a capire che
per lo spazio-tempo si possono usare sistemi di coordinate del tutto
arbitrari.
Qualunque tipo di coordinate va bene e la scelta di solito sta nella
maggiore o minore semplicità dei calcoli che comporta *per un dato
problema*.
 
Perciò se in un dato caso adotto delle coordinate tra cui ce ne sono
due che si chiamano r e t, e definisco dr/dt "velocità", non dico niente
di sbagliato, a patto che sia chiaro a me e soprattutto a chi mi legge
che quella velocità non si misura con gli strumenti.
Fatti i miei calcoli, debbo tradurre il risultato in grandezze
misurabili, e una velocità misurabile non sarà quasi mai quella dr/dt.
 
Quindi se i calcoli dimostrano che quella "velocità" per la luce
dipende dal potenziale gravitazionale, faccio molto male a scrivere
che "la velocità della luce dipende dal potenziale gravitazionale".
Ed è proprio l'errore che Shapiro commette.
Il che non vuol dire che il suo calcolo sia sbagliato, perché lui sa
come tradurre quel risultato in una grandezza osservabile, che non è
affatto la velocità, ma solo il tempo di andata e ritorno.
E anche qui ci sarebbe da dire...
 
Qunado preparai quelle lezioni che ho indicato, ricordo che feci un
bel po' di fatica per trovare il modo di raccontare le cose senza
trarre in ingann gli studenti, anzi fornendo loro il corretto
approccio per fare il calcolo e per esprimere il risultato in termini
di grandezza misurabili.
 
Ho la presunzione di dire che questo modo di presentare le cose non è
frequente.
E purtroppo non è alla portata di chi non abbia solide basi, che nel
mio corso cercai di dare lavorando prima su esempi più semplici.
Il che non vuol dire che quel corso sia alla portata di molti...
Ci vuole un solido bagaglio matematico, ma anche una maturità fisica
che non tutti gli studenti raggiungono durante il corso di laurea.
 
Qui il discorso potrebbe diventare più lungo, ma preferisco
fermarmi...
 
 
-- 
Elio Fabri

 fermarmi...
 
Grazie molte per il tempo dedicato a rispondere :)