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Titolo: Simultaneità e velocità della luce

Ho trovato su Internet questa citazione:
"Einstein respinse il concetto newtoniano di tempo assoluto (tempo che
"fluisce" in maniera uguale per tutti gli osservatori, comunque in moto). Il
suo ragionamento fu più o meno questo: " . . . se si potesse trasmettere
istantaneamente a tutti i punti dello spazio l'informazione dell'avvenuta
esplosione di due stelle lontanissime l'una dall'altra [cosa possibile solo
con velocità infinita della luce], avrebbe senso per tutti gli
sperimentatori (comunque in moto l'uno rispetto all'altro) giudicare se le
due stelle sono esplose nello stesso istante. Avrebbero senso cioè i
concetti di (1) simultaneità assoluta di due eventi, e quindi di (2) tempo
assoluto. Siccome la velocità della luce non è infinita, quei due concetti
perdono di significato . . ."."
Ora vi chiedo:
Io sapevo che il fatto che ci obbliga ad abbondanare la concezione di
simultaneità
non è tanto quello che la luce abbia velocità non infinita, ma piuttosto
quello che la sua
velocità sia *invariante* in ogni sistema di riferimento inerziale, giusto o
sbagliato?
Se la velocità della luce, pur non essendo infinita, fosse componibile con
altre velocità
in modo galileliano tempo e spazio resterebbero assoluti e potrei continuare
a dare senso alla simultaneità, giusto?
Ho anche trovato un sito sul "treno di Einstein":
http://digilander.libero.it/laboratoriostoria004/Dati/904einstain.html
Leggendolo non ho capito una cosa: non viene detto che la simultaneità viene
persa per l'invarianza della velocità della luce, ma si sofferma solo sul
fatto
di quello che gli osservatori "vedono" prima e dopo....
Mi spiego meglio: stando al sito, anche se la luce avesse rispettato le
regole della
composizione galileliana delle velocità, perderei ugualmente il concetto di
simultaneità
per il solo fatto che l'osservatore in moto sul treno "vede" i lampi in
istanti diversi ... ma
dato che si tratta della traduzione di un articolo di Einstein sicuramente
sbaglio io
(oppure Einstein ha voluto semplificare i concetti trattandosi di
un'esposizione divulgativa)
Grazie e ciao a tutti
--------------------------------
Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

 sbagliato?
Sbagliato :-)
Nell'esempio del treno, Einstein fa semplicemente notare che
č necessario definire "operativamente" la simultaneitą,
altrimenti si finisce col parlare del sesso degli angeli.
Ora, lui propone un criterio di simultaneitą, che č quello esposto
nello stesso testo.
Una conseguenza di tale criterio č che la simultanetą č un concetto
"relativo": due eventi giudicati contemporanei in un sistema di rif.
possono non esserlo in un altro.
Non viene fatta menzione alcuna all'invarianza della velocitą
della luce.

 un'esposizione divulgativa)
No, io ho letto
la stampa completa
e non c'è
nessuna
semplificazione.


 della luce.
scusa, vorresti forse dire che nella fisica
newtoniana (con velocità della luce 
finita ma non invariante) la simultaneità
non è assoluta? 
Corrado 
 
-- 
questo articolo e` stato inviato via web dal servizio gratuito 
http://www.newsland.it/news
 segnala gli abusi ad 
ab...@newsland.it

 sbaglio io
No, secondo me non sbagli, è Einstein che si esprime male
perchè non specifica come dovrebbe in quali punti del
ragionamento usa i postulati della relatività ristretta.
(poi c'è una critica minore da fargli: l'uso del termine
"osservatore" che può essere fuorviante per chi comincia a
studiare relatività).
Per concludere, lasciami dire (così mi sfogo)
che la velocità della luce non ha alcuna importanza
in relatività, se non sul piano storico (che per un
fisico è irrilevante). La velocità indicata nelle equazioni
relativistiche con la lettera  c  dovrebbe essere
chiamata "velocità assoluta" o "costante di Einstein" o come ti pare,
ma non " velocità della luce" come purtroppo si fa da un secolo.
Tutto quello che possiamo dire è che la velocità della luce è così
vicina a c (almeno, nello spettro di frequenze studiato) che gli strumenti
attuali non riescono a distinguerle. Ma che sia uguale a  c  nessuno
può dirlo.
bye
Corrado

concetti trattandosi di un'esposizione divulgativa)
Sul sito non ci sono andato, ma la definizione di
simultaneita` dell'Einstein mi sa proprio che perde la
validita`, se non si ammette l'ipotesi sulla velocita`
della luce nel vuoto.
Leggiti direttamente una buona traduzione, son certo che
le opere divulgative dell'Einstein sono tutte valide al
100x100.. per caso hai mai visto Qualcuno criticarle? ;-))
-- 
Ciao,		|   Attenzione! campo "Reply-To:"  alterato	|
Remigio Zedda	|   posta: ti.ilacsit@zoigimer  <-- dx/sn  ;^)	|
	-- GNU/Linux 2.4.25 su Slackware 9.1

 > giusto?
Forse potremmo dire più in generale che se avessimo prova 
una velocità, propria o impropria, indipendente dal riferimento 
e differente da quella della luce, avremmo una incongruenza logica 
nella relatività ristretta. In particolare se scoprissimo 
l'esistenza di una classe di fenomeni per cui il codice di
traduzione degli eventi obbedisca ad una classe di invarianza 
di tipo lorentziano, con velocità differente da quella della
luce (e con velocità infinita per la relatività galileiana),
avremmo una violazione del principio di relatività. 
-- 
Posted via Mailgate.ORG Server - 
http://www.Mailgate.ORG

 100x100..
Ho la traduzione di Virginia Geymonat
(in " Relatività" , Boringhieri) e trovo tutti
i difetti che ho detto prima, e credo sia proprio
colpa di Einstein.Ne avevamo parlato molti mesi
fa, ricordi? Avevamo concluso che la dimostrazione
(della relatività della simultaneità) basata su una sola
sorgente di luce (che illumina due pareti opposte
a destra e a sinistra) è molto più chiara.
bye
Corrado

 100x100.. per caso hai mai visto Qualcuno criticarle? ;-))
Visto che provochi ;-)
Ho espresso piu' volte il mio apprezzamento per "L'evoluzione della
fisica".
Invece la cosiddetta "esposizione divulgativa" non mi piace gran che,
e sicuramente la sconsiglio oggi: come minimo e' antiquata, e risente
assai del tempo in cui fu scritta (1916).
Mi dispiace per l'illustre traduttore (Levi-Civita)...
 
------------------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
------------------------------

a destra e a sinistra) è molto più chiara.
Si`, ora ricordo quei discorsi.. ma sicuro che anch'io
fossi d'accordo?


 avremmo una violazione del principio di relatività. 
cioè? se dici che non possono esistere due o più
velocità assolute sono d'accordo, ma se dici che
l'esistenza di una velocità infinita violerebbe
il principio di relatività, decisamente non concordo.
bye


 fossi d'accordo?
sicuro no, mi sembra di sì (però non ricordo bene,
potrei sbagliare).
Saluti


 in un altro?
Scusa, questo e' semplicemente ovvio: la 4-velocita' di un tachione
sarebbe un 4-vettore di tipo spazio, quindi...


 Corrado


laterali. 
Non vorrei fosse presa per una battuta, ma IMHO
con la sorgente unica allora non c'e` rischio di
fraintendimento, c'e` certezza!
In altri termini IMHO se uno ha capito la sorgente
unica, allora NOn puo` avere dubbi/difficolta` per
il caso di due sorgenti.
Di qui arguisco che allora _crede_ di aver capito,
ma ha capito solo come applicare una certa regola,
non il contenuto della regola.
In conclusione insomma io didatticamente parteggio
per le due sorgenti:-)


un tachione sarebbe un 4-vettore di tipo spazio, quindi...
State parlando di tachioni e mi sembra di capire
all'interno della RR.. questo a me sembrava/sembra
non possbile senza cambiare almeno qualcosa.
Qui dici "sarebbe", quindi ipotetico; ma quel che
chiedo e` che senso si debba dare ad una 4-velocita`
di tipo spazio, del tachione o altro che si parli.
Forse deve intendersi che per il tempo proprio hai
gia` tacitamente assunto questa espressione:
c*dtau = sqrt(dl^2 - c^2 dt^2)
cosi` invertita?


 per le due sorgenti:-)
capisco, ma in ogni caso bisogna dire con chiarezza
come e dove si usano i due postulati; cosa che nell'e-
sposizione einsteiniana non succede, secondo me.
bye
Corrado

 sarebbe un 4-vettore di tipo spazio, quindi...
Mi era proprio sfuggito; grazie.
Corrado

 in un altro riferimento.
ma come possono esistere due velocità invarianti?
Inoltre: cosa intendi per distinguere un evento ecc ecc ?
Il tuo discorso è forse questo ?
" se ci fossero due velocità invarianti,  un evento in K
e lo stesso evento in K* sarebbero due eventi diversi
il che è evidentemente contraddittorio, dunque non
possono esistere due velocità invarianti " .
O vuoi dire un'altra cosa?
Ciao e scusa l'ottusità dovuta solo (spero) al cambio di
stagione
bye
Corrado

 non possbile senza cambiare almeno qualcosa.
da quello che ho capito (ma ne so poco)
devi cambiare la massa: la massa dei
tachioni (se esistono) non è reale ma immaginaria.
Prendi la solita formula dell'energia
E = g m c^2                               ( 1 )
dove  g  è il solito "gamma" della RR,
g = 1 / ( 1 - [ u / c ] ^ 2 ) ^ ( 1 / 2 )
u è la velocità del corpo rispetto al laboratorio
che misura il valore E per l'energia del corpo.
e m è la massa del corpo.
Con u > c hai  g  immaginario e quindi
se vuoi E reale devi porre
 m  =  i M                              ( 2 )
con M reale e  i = l'unità immaginaria.
A chi storce il naso sulla  m  immaginaria
i tachionisti rispondono che non c'è difficoltà
dato che  m  non è direttamente osservabile:
m  è  infatti nient'altro che la "massa di quiete"
(per usare la vecchia terminologia) e in nessun
sistema di riferimento il tachione può essere in quiete.
Puoi applicare ai tachioni tutte le solite formule
della RR a patto di tener conto della ( 2 ).
Ciao,
Corrado

Mi era proprio sfuggito; grazie.
E dunque risulta ovvio anche a te.. ma non a me.
Potresti illuminarmi?


tachioni (se esistono) non è reale ma immaginaria.
TNXVM per questa info:-)
Chissa` pero` come faranno in cinematica relativa..


sposizione einsteiniana non succede, secondo me.
A mio avviso questa necessita` che indichi e` come dire
che Einstein non lo spiega, mentre Landau(?) invece si`.
In altre parole i postulati sono "usati" non appena
consideri l'ambiente RR, tu invece vorresti che in
divulgazione si dicesse qcs come: simultaneamente
per Lorentz, in ritardo in virtu` del I, in anticipo
per il II, e cosi` via.. cioe` spiegare/dimostrare.


 per il II, e cosi` via.. cioe` spiegare/dimostrare.
quando sei all'inizio della RR (e la simultaneità
si studia in genere all'inizio, anche se non è logicamente
obbligatorio) bisogna spiegare / dimostrare col massimo
della chiarezza, non trovi?
Per tagliare la testa a Medusa, fa' un esperimento:
spiega la simultaneità relativa a un gruppo G
di principianti  usando due sorgenti laterali e a un altro
gruppo H usando una sorgente sola e centrale
e poi mi dici quale capisce meglio e più alla svelta.
E aggiungo: se ti limiti a leggergli il paragrafo
tratto dal testo di Einstein senza ulteriori
chiarimenti, ho paura che la maggioranza di
G non capirà proprio, pur credendo di capire...
bye
Corrado

 con M reale e  i = l'unità immaginaria.
Io quando vedo comparire degli immaginari in relativita' metto mano
alla pistola :-))
Il fatto e' che non ce n'e' alcun bisogno, perche' le sole formule che
servono sono
E^2 = p^2 + m^2             v = p/E.
La sola differenza e' che il q.vettore energia-impulso e' di tipo
spazio, il suo invariante e' negativo.
Per questo motivo c'e' sempre un rif. in cui E=0, quindi v e'
infinita.
E per lo stesso motivo con una trasf. di L. normale si puo' passare da
un rif. in cui E>0 a una n cui E<0, con p che cambia di poco. Di
conseguenza v cambia verso.
Detto questo, io ai tachioni non ci credo.


G non capirą proprio, pur credendo di capire...
Ora hai centrato il bersaglio.
Per capire la RR, la storia del treno NOn devono capirla!
O almeno.. non devono capirla subito, ma solo dopo aver
sentito spontaneamente la necessita` di capirla ed
essersi resi conto di non averla capita.
	-- E non dirmi che sto parafrasando RPF;-)


 E dunque risulta ovvio anche a te..
L' ho intesa così:
la traiettoria quadridimensionale del tachione T
giace all'esterno del cono-luce, quindi puoi sempre
inclinare  l'asse x in modo da coprirla e in
questo modo hai trovato un riferimento in cui T
ha velocità infinita, perchè la traiettoria di T giace
ora tutta su x il che vuol dire che T è simultaneamente
presente in tutti i punti del suo tragitto.
Ecco dunque che T può avere velocità finita in un riferimento
e infinita in un altro.
Il discorso è esattamente analogo a quello che puoi fare con
un bradione B : trovandosi la traiettoria di B all'interno del cono-luce,
puoi sempre inclinare l'asse del tempo in modo da coprirla:
ecco perchè B può essere in moto in un riferimento e fermo in un altro.
Penso si possa dire anche così (facendo a meno
dei diagrammi): se T viaggia sul segmento AB
parallelo all'asse x di un sistema K, e viaggia
a velocità infinita, si può dire che è presente simultaneamente
in tutti i punti di AB, e in particolare in A e in B.
Ma per la relatività della simultaneità questa presenza non può
essere simultanea anche a giudizio di K*  in moto parallelo rispetto
all'asse x di K, e quindi in K* la velocità di T non è infinita.
Oppure: poni
U =  velocita di T rispetto a K.
V =  velocità di K* rispetto a K.
U e V parallele.
La velocità di T rispetto a K* è
(per la solita legge di trasformazione
delle velocità)
U* = ( U - V ) / ( 1 - U V / c^2 )
Poni U = infinito e hai
U* = - c^2 / V
cioè un valore finito (e , per inciso, anche
di verso invertito il che a prima vista sembra
raccapricciante perchè rovescia il rapporto
causa-effetto, cosa che del resto avviene anche
con U finito, ma comunque la difficoltà si può
risolvere).
Se invece vogliamo vederla in termini dinamici:
l'energia e l'impulso di T rispetto a K sono
E = g m c^2  ,  P = g m U
g = 1/[ 1 - ( U / c )^2 ] ^(1 / 2 )
sostituiamo m con  i M (M reale,
i = unità immaginaria, come ti dicevo nel
post dell'altro giorno) e troviamo che se
(e solo se)  U = infinito, si ha  E = 0.
Si ha anche P = M c.
Rispetto a K* l'energia di T
è invece
E* = G ( E  - V P ) =  - G V M c   =/= 0
con G = 1 / [ 1 - ( V / c )^2 ] ^(1 /2 )
quindi se T  ha energia nulla (cioè velocità infinita)
in K, ha energia non nulla (cioè velocità finita)  in K* ;
A questo punto però l'energia negativa E*  mi
lascia perplesso. Che ne dici? Qualcuno può chiarire?
bye
Corrado

 -- E non dirmi che sto parafrasando RPF;-)
e chi è RPF???
Ciao
Corrado

 lascia perplesso. Che ne dici? Qualcuno può chiarire?
Se ti metti in un rif. in cui la componente temporale del 4-impulso e'
negativa, allora anche l'ordine temporale di due eventi
emissione-assorbimento s'inverte.
Quindi avresti un tachione emesso da A con energia negativa, e
assorbito da B _a un tempo precedente_.
Cio' equivale a dire che e' stato emesso da B con energia positiva, e
assorbito da A _a un tempo successivo_.


perplesso. Che ne dici? Qualcuno può chiarire?
Qualcuno certamente;-)
Chiarire io: non lo so, ma per il momento non riesco a
seguire.. se tu potessi usare gli apici gia` sareebbe
piu` sempice.
In ogni caso, apici o barbarie, non ho capito il primo
passaggio, che provo a riscrivere:
(1)	E' = g'(E - U'P).
E cosi` a occhiometro mi sa che 'st'energia c'ha
tutti i difetti: oltre ad essere negativa e` pure
immaginaria..


e infinita in un altro.
Be' l'hai detto in tre modi diversi e ti ringrazio della
risposta.
Questo primo e` l'unico che si avvicina un po' alla
questione della quale si parlava: l'ovvieta` della
"4-velocita`" di tipo spazio.
Percio` mi limito a commentare questo.
Quando il divario spazio-temporale ds^2 e` di tipo spazio,
allora ad una situazione come questa e` sempre possibile
arrivare:
(1)	ds^2 = dx^2 - c^2dt^2 = dx'^2.
Orbene, la velocita` relativa v' di una particella in S'
e` necessariamente sempre infinita, pur essendo invece
finita la sua stessa velocita` v in S.
_Questo,_ e` ovvio si`;-))
L'ovvieta` della "4-velocita`" continua invece a non
essere tale.. vedi un po' tu.
Taglio via il resto, interessante, ma su cui non mi
sembra ci sia nulla da aggiungere.
Invece alla parte "dinamica" ti rispondo in un altro
post: piu` piccoli, son piu` gestibili.


 immaginaria..
Perchè? Se E = 0 e V P è positivo, abbiamo
un E' negativo, ma reale: ricordati che la  G  è reale,
perchè V < c, cosa che non avevo detto prima,
ora che l'ho detta tutto dovrebbe essere chiaro.
Ciao,
Corrado

 assorbito da A _a un tempo successivo_.
e naturalmente si può aggiungere che la sua carica elettrica, se
c'è, ha un certo segno in un sistema e segno opposto nell'altro:
in altre parole il nostro tachione in K è un antitachione in K*.
Avrei dovuto capirlo: se non sbaglio è, in sostanza,
lo stesso discorso che portò Stuckelberg e Feynman a
interpretare l'antimateria come materia a energia negativa
che si muove all' indietro nel tempo.
Molte grazie,
Corrado

E' = G(E - VP)		(1)
Si`, anche questa e` OK, ma a patto di limitarsi a
considerare traslazioni di K' rispetto a K orientate
come l'asse x (se non sbaglio).
Circa il possibile significato fisico di una tal energia
negativa, ho visto come previsto che t'han gia` risposto.
Io ti avrei dato un'interpretazione (G. Krall) forse un
po' diversa, ma certamente meno recente, che quindi
tralascio.


 essere tale.. vedi un po' tu.
sperando di non dire una castroneria:
siamo in un laboratorio (sistema K) e studiamo
un tachione che ci sfreccia davanti; il tachione
vola dalla porta A alla finestra B.
Noi diciamo che l'intervallo tra l'evento " partenza
da A "  e l'evento " arrivo in B " è
( q > 1 è il modulo della velocità 3-dimensionale
del tachione,  la metrica ha segnatura  - 2  cioè è del tipo
+ - - - e inoltre pongo c = 1 )
ds^2  =  dt^2 ( 1 - q^2)  < 0
Il tachione, che usa come noi una metrica di segnatura -2
e ha il suo tempo proprio T, dirà che ds^2 = d T^2  > 0
perchè il tempo proprio del tachione è reale esattamente
quanto il nostro: infatti per il tachione, i tachioni siamo noi
mentre lui considera se stesso un bradione, e quindi se
noi diciamo che il nostro tempo proprio è reale, anche lui
dice lo stesso del suo; e comunque basta pensare che
un tempo _deve_  essere reale se no come lo misuri dato
che sul piano complesso non c'è ordinamento? Non è forse
questa, o anche questa, la ragione per cui le grandezze fisiche
direttamente misurabili devono essere reali?)
Conclusione: il nostro ds^2 e il suo d T ^2 hanno segni
opposti. Ora considera la 4-velocità,
U^k =  d x^k / d T
Le  dx^k  sono le coordinate che diamo noi alla particella,
di conseguenza  l'invariante dx^k dx_k = ds^2 è il nostro
ds^2 (cioè quello che avevamo valutato in laboratorio) che
è negativo,  mentre d T ^2 è positivo, quindi l'invariante
U^k U_k  =  ds^2 / d T  ^2
è negativo, il che vuol dire che il 4-vettore U^k è di tipo
spazio (data la segnatura della metrica).
Questo discorso ti convince?
Per concludere: mi sembra sconcertante che il ds^2 cambi
di segno a seconda che lo si valuti nel riferimento del laboratorio
o in quello del tachione. A quanto pare il ds^2 non è più un
invariante quando ci sono di mezzo i tachioni.
saluti
Corrado

invariante quando ci sono di mezzo i tachioni.
E ritorniamo ancora una volta a cio` che ho chiesto
fin dall'inizio:
--cite--
Forse deve intendersi che per il tempo proprio hai
gia` tacitamente assunto questa espressione:
c*dtau = sqrt(dl^2 - c^2 dt^2)
cosi` invertita?
--cite--


e chi è RPF???
		-- The Great Richard P. Feynman
[P. adesso non me lo ricordo, ma c'ha tre nomi.. forse il
bisnonno era spagnolo:-)]


 tralascio.
grazie dell' informazione. Krall mi incuriosisce perchč
meno recente non vuol dire per forza meno buona.
Se non vuoi parlarne cercherň su Google.
bye
Corrado

 bisnonno era spagnolo:-)]
P sta per Phillips. E in usa quasi tutti hanno un first name, sempre 
dato per esteso e un middle name, quasi sempre dato solo come iniziale, 
per cui in pochi lo sanno :-). E io che non ho middlename ho gia` avuto 
un paio di ritardi burocratici perche' gli uffici pubblici credevano che 
lo avessi dimenticato e si erano bloccati! Ne dovro' comprare uno di 
seconda mano.
E adesso per avere il post accettato, faccio una domanda in topic:
In fisica si usano da qualche parte le semiderivate, o piu` in generale 
le derivate frazionarie e l'analisi frazionaria?
Ciao!
--
Franco
Um diesen Satz zu verstehen, muß man der deutschen Sprache mächtig sein.

Se non vuoi parlarne cercherň su Google.
Inutile, cercheresti invano. [*]
Il fatto e` che "la mamma di tutte le formole" della RR,
come ho visto che viene spesso considerata qui:-), cioe`
questa:
(2)	E^2 = c^2 (m_0^2 c^2 + p^2)
con:
E   = energia relativa;
p   = modulo della q.d.m. relativa;
m_0 = massa propria,
da` per l'energia i valori: E = +- c*sqrt(eccetera),
e dunque gia` per una particella ordinaria l'energia
relativa e` suscettibile di assumere valori negativi
in corrispondenza di un valore assoluto p dell'impulso.
Ora ci sarebbe da tradurre le cosiderazioni al caso
dei tachioni, e questo io non sono in grado di farlo.
Considera infatti che a quanto pare non e` facile
trovare info sui lavori svolti dal Feinberg, e che
l'unica doc sulla sistemazione di questa teoria l'hai
data tu con la storia [giubbotto antiproiettile inserito]
della massa propria immaginaria.
----------
[*] Mandami un'e-mail che ti rispondo allegandoti le
pagine scandite: son solo un paio e non mi costa nulla.


 che si muove all' indietro nel tempo.
Si', salvo che nel caso delle particelle virtuali di Feynman il
4-impulso puo' essere indifferentemente di tipo tempo o di tipo
spazio.
E questo e' peggio, perche' un 4-impuso di tipo tempo con energia
negativa non lo fai diventare di energia positiva con una trasf. di
Lorentz...


le derivate frazionarie e l'analisi frazionaria?
Semiderivata non mi sembra di conoscerlo come termine, 
cos'e` a esponente nominale 1/2?
Le derivate frazionarie invece.. si usano mi pare nella
trasformata di Fourier, o ricordo male ora?


 pagine scandite: son solo un paio e non mi costa nulla.
Grazie, ma  ho il computer pieno di virus :-(
e non oso mandare  email a nessuno.
Da domani fino a data indeterminata è in riparazione.
Ci risentiamo spero presto.
Ciao
Corrado

 trasformata di Fourier, o ricordo male ora?
Nella TdF non le ho mai sentite, ma se si usano hai risposto alla mia 
domanda.
Ciao, saro` off per qualche giorno
