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Titolo: Riferimenti inerziali e radiazione di fondo


Mentre andava avanti la discussione sui sistemi inerziali, mi è capitato
di leggere qualcosa di interessante che ha una certa attinenza al tema.
Come è noto la radiazione di fondo a microonde è piuttosto uniforme e
soltanto negli ultimi anni sembra che il satellite COBE abbia evidenziato
fluttuazioni di temperatura a piccole scale angolari.
In realtà però già in precedenza si conosceva una fluttuazione su larga
scala angolare della temperatura del fondo di microonde", rilevata tramite
osservazioni compiute da Terra. Era la perturbazione di dipolo dovuta
al moto della Terra rispetto al fondo di microonde. Il moto della Terra
nell'oceano
uniforme dei fotoni primordiali del fondo di microonde provoca, per effetto
Doppler,
uno spostamento verso l'azzurro della radiazione osservata nella regione di
cielo
dove punta la velocità istantanea del dispositivo di osservazione e uno
spostamento verso il rosso nella direzione opposta.
A regioni intermedie vi è una dipendenza dello spostamento con il coseno
dell'angolo formato da velocità istantanea e direzione d'osservazione.
A questo punto appare naturale un'altra definizione operativa di sistema di
riferimento inerziale:
"i sistemi di riferimento inerziali sono quelli nei quali il fondo di
radiazione a microonde non manifesta
un termine di dipolo".
Questa definizione operativa ha secondo me diversi pregi. Innanzi tutto è
"abbastanza operativa": pur non essendo una cosa banale, è concepibile
pensare
a un satellite (una sorta di COBE numero 2) specializzato nella misura della
componente di
dipolo del fondo di radiazione e che si posizioni in modo tale da annullarla
diventando esso stesso un sistema di riferimento inerziale.
Poi è intrigante perché "riesuma", anche se non in senso proprio, l'idea di
un "mezzo"
che pervade tutto l'universo e che costituisce una sorta di sistema di
riferimento
assoluto (inerziale) con cui confrontare il nostro moto.
Però a questo punto sorge una difficoltà (un paradosso?). I sistemi in moto
rettilineo uniforme
rispetto al nostro satellite non sarebbero più sistemi di riferimento
inerziali, tranne
quelli in quiete relativa,  satellite, perché le osservazioni del
fondo di radiazione compiute da essi evidenzierebbero in generale
una componente di dipolo.
Come si risolve il busillis?
Ciao, Raskolnikof

Ma se uno prendesse quel riferimento che dici tu, poi potrebbe definire
inerziali tutti i distemi di riferimento che siano in moto rettilineo
uniforme rispetto a quello di *fondo isotropo*.
Non ho ancora pensato alle conseguenze di tutto cio', perche' domani
mattina (6 giugno) ho un esame e purtroppo non ho tempo di pensare ad
altro ... mi riprometto di ritornarci su ...
Pero' una cosa mi viene da dire: che cosi' la definizione di sistema di
riferimento inerziale (almeno da un punto di vista operativo) viene a
dipendere dalla isotropia e dalla omogeneita' della radiazione di fondo.
Alla fin fine il richiamo (solo mnemonico) ad un *mezzo* che permea il
vuoto sarebbe da scaricare in favore del concetto di *struttura
geometrica* dell'universo con il suo campo gravitazionale.
 Chissa' ...
  grazie per lattenzione 
                     bye    mr

Come si risolve il busillis?
Provo a buttarla li: la componente di dipolo misurata su ogni asse rimane
costante?
(chiedo scusa in anticipo se ho detto una bestialita' colossale)
ciao
Renato Croci
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 Come si risolve il busillis?
Semplicemente aggiungendo: "ovvero tutti quelli in moto traslatorio
rettilineo uniforme rispetto a questo".
Siccome mi pare banale, se non l'hai presa in considerazione devi avere
una buona ragione. Quale?
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica
Universita' di Pisa

dipendere dalla isotropia e dalla omogeneita' della radiazione di fondo.
Che la radiazione di fondo sia decisamente omogenea e isotropa mi sembra
un fatto assodato. Anzi uno dei problemi più gravi della cosmologia è stato
da sempre,
ed è tuttora, quello di conciliare il livello sorprendente di omogeneità e
isotropia
della radiazione di fondo con la presenza di struttura nell'universo alle
varie scale
 (galassie, ammassi, ecc.).
Ciao, Raskolnikof

una buona ragione. Quale?
Ripeto in parte le considerazioni fatte nella risposta a Mauro.
In effetti e' giusto considerare come sistemi di riferimento inerziali
non solo quelli, o "quello" come giustamente fai notare tu, in cui la
radiazione
di fondo non manifesta il termine di dipolo, ma anche quelli in moto
relativo rettilineo
e uniforme. Il principio di relativit? "garantisce" che le leggi della
fisica sono le
stesse nel sistema di riferimento individuato dalla mia definizione
originale e in quelli
che derivano dalla tua aggiunta.
Pero' le due classi di sistemi si differenziano nel fatto che nella prima
non si osserva un termine
di dipolo nel fondo a microonde, mentre nella seconda si'.
Le due classi di sistemi, seppur unite dal principio di relativita', non
sono quindi
del tutto equivalenti.
Mi sembra che si riproponga, in chiave moderna, ossia con riferimento
al fondo di microonde, l'idea dello spazio assoluto, che viene individuato
da quel
sistema di riferimento privilegiato, in cui il fondo di radiazione non ha
termine di dipolo.
Ciao, Raskolnikof


 No non sarebbe la definizione classica il punto di vista e'
 diverso. C'e' una differenza
essenziale che piacerebbe ad Einstein.
 Nella definizione classica il fatto che questo o quello sia un sistema
inerziale ovvero che questo spazio sia lo "spazio assoluto" (che per
Newton NON era determinabile con misure "umane" nella classe dei sitemi
inerziali mentre ora per te lo e') era un dato di fatto punto e basta.
Cioe' un fatto
che non e' connesso con null'altro e non e' *causato* dalla fisica
(leggi fisiche + condizioni iniziali di qualcosa).
Non c'eera per principio un motivo fisico di cio'.
Nella definizione che dai tu invece (ammesso che calzi non ho letto
tutto per cui non entro nei dettagli), la radiazione
di fondo e' quella piuttosto che un'altra per certi motivi fisici
del tutto indipendenti dalla definizione di sistema inerziale,
in definitiva tali motivi dovrebbero essere  legati all'applicazione
cosmologica delle equazioni di Einstein (piu' speculazioni
quantistiche). Quindi i sitemi inerziali ora sono *causati* da qualcosa.
Questa sarebbe una teoria in parte Machiana.
 Ciao, Valter

costante?
Non capisco che intendi per "misurata su ogni asse". Comunque la componente
di dipolo dipende, per effetto Doppler, dalla stato di moto del satellite da
cui si effettuano le misure e non è a priori costante.
Ciao, Raskolnikof

> Come si risolve il busillis?


termine di dipolo.
Mi e' venuto in mente un teorema, che mi sto inventando in questo
momento:
"la radiazione di fondo ha sempre un termine di dipolo, in qualsiasi
sistema di riferimento"
Cosi' va tutto a posto.
Piuttosto che una indicazione di "velocita' assoluta" credo sia piu'
proficuo cercare di ricavare un termine di accelerazione.
Hai provato col termine di quadruplo? :-)