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Titolo: Quale forza trascina un fascio di fotoni

 considerato.
Buona domanda, e la risposta, se la si deve dare senza tecnicismi, non
e' semplice...
Cominciamo col dire che non ha senso parlare di "forze" applicate ai
fotoni: i fotoni non sono piccolissime palline. Questo modello funziona,
almeno in certe condizioni, per gli elettroni o i protoni, ma i fotoni
sono ... bestie assai piu' strane: sono particelle _intrinsecamente
quantistiche_, alle quali non e' possibile in alcun modo applicare i
concetti dell'usuale meccanica.
Occorre anche precisare che cosa vuol dire "generare un fascio di
fotoni" e "dirigerlo verso qualcosa".
Se prendi un singolo atomo in uno stato eccitato, questo potra' emettere
un fotone, ma non in una direzione determinata. Anche se hai un insieme
di atomi (un gas) questo emettera' molti fotoni, ma potrai trovarli
tutt'attorno, senza nessuna preferenza direzionale.
Eppure i fasci di luce esistono, da molto tempo: come si fa a produrli? 
Occorre qualcosa di piu' degli atomi emettitori: occorre un apparato
(specchi, lenti) che interagendo coi fotoni li rende direzionali.
Percio' per affrontare la domanda, o meglio per riformularla, occorre
riferirsi a un qualche specifico sistema che genera luce direzionale.
Nessuno e' semplice da questo punto di vista, ma avendoci pensato un po'
credo che tutto sommato il laser sia ancora quello piu' semplice da
spiegare.
Percio' riformulo la tua domanda cosi': ho un laser puntato in una certa
direzione, e ne esce un fascio molto ben collimato lungo l'asse del
laser. Ora metto in moto il laser, con velocita' perpendicolare al suo
asse, e vedo che la luce che ne esce ha cambiato direzione: e' inclinata
in avanti nel senso del moto. Come si spiega questo? Che cosa ha fatto
cambiare direzione ai fotoni?
(Spero tu sia d'accordo che questa versione riproduce correttamente il
tuo problema.)
Per rispondere ci vuole un po' di pazienza (o meglio, ce ne vuole per
seguire la risposta). Bisogna cominciare col dire qualcosa su come
funziona un laser.
Mi limito a una descrizione estremamente semplificata, a livello
divulgativo, cercando di salvare cio' che serve per il nostro discorso.
Un laser e' un mezzo contenente atomi in uno stato eccitato (per es. un
gas, ma puo' essere anche un solido) e - cosa essenziale - due specchi
piani tra loro paralleli posti agli estremi del tubo che contiene il
gas.
Un atomo emette un fotone: questo viaggia, viene riflesso da uno degli
specchi, e riattraversa il gas. La stessa cosa accade a piu' fotoni, che
vengono riflessi avantie indietro dagli specchi.
Il meccanismo centrale del laser e' che questi fotoni incontrando altri
atomi li "stimolano" a emettere a loro volta, e l'emissione avviene
nella stessa direzione (e fase) del fotone che l'ha provocata. Quindi il
numero di fotoni aumenta, a condizione:
a) che venga mantenuto un adeguato numero di atomi eccitati
("pompaggio")
b) che non ci siano perdite, o che queste siano trascurabili.
Un po' di perdita c'e' per forza: uno degli specchi non e' perfettamente
riflettente, ma lascia passare una piccola frazione dei fotoni che
riceve. Questo e' necessario, visto che noi vogliamo far uscire i fotoni
dal laser per utilizzarli...
E' importante osservare che i fotoni che escono hanno proprio la stessa
direzione di quelli che hanno fatto l'avanti-indietro nel tubo, lungo
l'asse del laser.
Prevengo una domanda: 
"Non avevi detto che un atomo emette in tutte le direzioni? Allora
perche' hai considerato solo i fotoni che viaggano fra gli specchi? E
quelli che partono in direzioni diverse?"
Avvertenza: qui sto travisando pesantemente la corretta descrizione, per
rendere il discorso di lunghezza finita :) Alla fine diro' due parole
per indicare dove ho "barato"...
Diciamo che i fotoni emessi in direzione "sbagliata" vanno semplicemente
persi; anzi, anche un fotone che arrivi a colpire uno specchio, ma un
po' obliquamente, dopo la riflessione probabilmente manchera' il secondo
specchio. Si capisce che affinche' un fotone riesca a viaggiare molte
volte tra i due specchi dovra' essere diretto con molta precisione lungo
l'asse. 
Ecco perche' il fascio del laser e' cosi' ben collimato...
Ora che abbiamo esaminato il funzionamento del laser fermo, abbiamo le
basi per capire che cosa capita quando il laser e' in moto.
Dato che la luce (i fotoni) impiegano un certo tempo per andare da uno
specchio all'altro, per poter continuare a riflettersi debbono riuscire
a colpire gli specchi, che man mano si spostano. 
Facciamo due conti.
Sia h la distanza tra gli specchi, v la velocita', t il tempo tra due
riflessioni.
      ---
      /
     /
    /
   /
  ---
Nel tempo t tra una riflessione e la successiva, lo specchio di arrivo
ha avanzato di vt; percio' il percorso del fotone e' l'ipotenusa del
triangolo di cateti h (verticale) e vt (orizzontale), ossia
sqrt(h^2 + v^2 t^2).
La luce viaggia comunque a velocita' c, per cui il tempo impiegato e'
sqrt(h^2 + v^2 t^2) / c, che deve essere proprio t. Da qui si calcola t,
che pero' non interessa; interessa invece l'angolo alfa fra il percorso
obliquo dei fotoni e la verticale. Dato che il cateto orizzontale e' vt,
e l'ipotenusa e' ct, abbiamo
sin(alfa) = v/c
e questa e' la direzione di viaggio dei fotoni, e anche quella in cui li
vediamo uscire.
Questo e' tutto. 
In poche parole, quando gli specchi si muovono solo i fotoni che
viaggiano un po' "in avanti" riescono a riflettersi e a tornare indietro
al modo giusto per far funzionare il laser.
Avrei finito, ma avevo promesso di dire dove ho barato.
Ho semplicemente trascurato che in realta' i fotoni sono oggetti
quantistici, e quindi hanno anche proprieta' ondulatorie. Percio' nella
riflessione su uno specchio di dimensioni finite non si deve pensare a
una specie di "biliardo a fotoni", ma piuttosto considerare le onde e la
relativa diffrazione.
Il risultato e' analogo, ma con una differenza importante: e' la
diffrazione che decide se il fotone riflesso incontrera' l'altro
specchio e quanto sara' collimtao il fascio uscente.
Tra l'altro conviene che gli specchi siano concavi anziche' piani,
perche' la luce si concentra meglio; ma il limite a quanto la si puo'
concentrare e' appunto dato dalla diffrazione.
Confesso che non so neppure se ho fatto bene a presentare la cosa come
ho fatto, o se avrei fatto meglio a parlare di diffrazione ecc. fin
dall'inizio. Ma temevo che avrei reso il tutto ancor meno
comprensibile...
-------------------
Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa

 elettrica.  
 
Non cambia niente, descrivendo il fenomeno nel riferimento K in cui
la torcia si muove in direzione ortogonale al suo asse, anche in questo
caso quando un raggio proveniente dalla lampadina incide su un dato
punto dello specchio allora a causa del moto della torcia il raggio
risulta diversamente inclinato rispetto allo specchio di quanto lo
sarebbe nel riferimento K' della torcia (infatti in K, tra l'istante in
cui il raggio viene emesso e quello in cui viene riflesso lo specchio
si e' spostato), e risulta diversamente inclinato anche il raggio riflesso.
 
Ovviamente si potrebbe andare avanti quasi all'infinito nel
cercare una spiegazione per tutti questi fenomeni (in che
direzione si propaga la luce dei fari di un'automobile ferma
a un passaggio a livello nel riferimento del treno che sta
passando? Ecc. ecc.), esiste invece una legge fisica generale
che descrive il fenomeno dell'aberrazione (relativistica)
della luce indipendentemente da quale sia l'origine della luce,
e nelle applicazioni e' piu' conveniente utilizzarla direttamente.
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 velocità del sistema considerato.
 
Vale esattamente quanto sopra: un errore nel considerare l'osservatore 
fa entrare in gioco forze che non esistono.
 
È per questa ragione rigorosamente fisica che gli astronauti possono 
giocare a palla ^__^
 
Saluti
Omega

 e nelle applicazioni e' piu' conveniente utilizzarla direttamente.
 
 
Ora non voglio andare avanti all'infinito nel cercare una spiegazione per tutti i fenomeni di propagazione dei raggi di luce, tuttavia sembrava assodato che il moto della torcia, solidale con il sistema inerziale, non influisse sulla direzione del fascio di fotoni che ne esce, come del resto ben esposto nel caso del laser.
 
Pertanto il fascio di fotoni che esce dalla torcia ortogonale al moto, non rincorre lo specchio che si sposta e non dovrebbe arrivare inclinato e venire riflesso con lo stesso angolo.......
 
 
 
Suppongo che anche in questo caso ci sia una spiegazione comprensibile razionale e speravo che qualcuno avesse la cortesia di fornirlaOra non voglio andare avanti all'infinito nel cercare una spiegazione per tutti i fenomeni di propagazione dei raggi di luce, tuttavia sembrava assodato che il moto della torcia, solidale con il sistema inerziale, non influisse sulla direzione del fascio di fotoni che ne esce, come del resto ben esposto nel caso del laser.
 
Pertanto il fascio di fotoni che esce dalla torcia ortogonale al moto, non rincorre lo specchio che si sposta e non dovrebbe arrivare inclinato e venire riflesso con lo stesso angolo.......
Suppongo che anche in questo caso ci sia una spiegazione comprensibile razionale e speravo che qualcuno avesse la cortesia di fornirla.
In ogni modo nel frattempo studierò la legge fisica generale 
 
che descrive il fenomeno dell'aberrazione (relativistica) della luce indipendentemente da quale sia l'origine della luce e utilizzarla direttamente e nelle applicazioni che dovessero insorgere.
Ciao.
Ruggero
 

 si e' spostato), e risulta diversamente inclinato anche il raggio riflesso.
 
 
 
 Mi è venuto il dubbio di non aver sufficientemente evidenziato che parlando di una normale torcia elettrica mi riferivo alla sua specifica proprietà per cui ponendo una sorgente nel fuoco di uno specchio parabolico, per esempio una lampadina, i raggi riflessi formano un fascio direzionato parallelo all'asse, meno disperso e di più alta luminosità, che proprio grazie alla geometria della parabola esce ortogonalmente, e solo ortogonalmente, al moto del sistema inerziale.
 
Manca cioè l'effetto cui si riferiva Elio quando affermava che " i fotoni emessi in direzione "sbagliata" " vanno semplicemente persi".  che giustificava il raggio inclinato indirizzato verso la nuova posizione avanzata dello specchio.
 
Ovviamente è un caso del tutto diverso dalla sorgente di luce, (una semplice lampadina) che diffonde la luce tutto intorno a 360^, questa avrà sempre una componente di fasci di raggi che viaggeranno in modo naturale verso la nuova posizione dello specchio.
 Circostanza, questa sempre citata, forse a sproposito, nella descrizione dell'orologio a luce.
Spero di non apparire troppo insistente.
Ciao.
Ruggero

 direttamente.
Verissimo, ed è certo un atteggiamento sensato: ricorrere a principi
generali invece di mettersi a cercare spiegazioni "caso per caso".
 
Però converrai con me che anche il secondo approccio ha il suo valore:
per es. mettere alla prova (a titolo di esercizio) la validità del
principio generale applicando le giuste leggi fisiche al caso
concreto.
E non è detto che l'esercizio sia semplice, come appunto in questo
caso :)
 
 
-- 
Elio Fabri

 spiegazione?
 
Non e' una spiegazione, e' solo un argomento per giustificare il fatto
che nei 2 riferimenti i raggi avranno direzioni diverse, quanto alla
spiegazione, se *tu* dici che e' tutt'altro che semplice allora io
rinuncio in partenza...;-)
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 Elio Fabri
Saluti.
Ruggero Giullari

 si impegni per una spiegazione che spero logica e comprensibile.) 
 
Logica spero non che sia un problema, ma comprensibile
non posso garantirlo ;-), si devono utlizzare alcune nozioni
di ottica e di geometria analitica e/o di calcolo differenziale.
Scrivo la scaletta di una possibile dimostrazione, preciso che
stiamo trattando la sola ottica geometrica (trascuriamo la
diffrazione) e il limite non relativistico.
 
In un riferimento inerziale coordinato uno specchio parabolico
S con l'asse diretto lungo z si muove con velocita' v lungo l'asse x,
vogliamo determinare la distribuzione della luce riflessa al tempo
t = 0 quando il fuoco F di S si trova lungo l'asse z, modelliamo
S come un paraboloide di rotazione, l'equazione oraria di F in
cui si trova una sorgente luminosa puntiforme e' nota e data
l'invarianza della velocita' della luce e' possibile determinare
la posizione di F al tempo in cui e' stato emesso il raggio di
luce che incide al tempo t = 0 s su un generico punto P di S,
quindi si determina la direzione del raggio incidente in P,
inoltre si determina analiticamente (eventualmente a mio
avviso con un poco di calcolo differenziale) la normale a S in P
e quindi la direzione del raggio riflesso in P usando le due leggi
della riflessione, si verifica sperabilmente ;-) allora che tutti i
raggi riflessi saranno deviati in avanti dello stesso angolo.
 
Cosa ne pensi, questo ragionamento sviluppato nei dettagli
lo giudicheresti comprensibile?
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani
 

 caso :)
 
Mi fanno ancora male le dita (e i neuroni :-)
 
 
-- 
TRu-TS
buon vento e cieli sereni

ruggero...@libero.it
 ha scritto:
...
 
Devo correggere il mio ultimo messaggio sull'argomento
(evidentemente sono ben provvisto del senno di poi ;-).
 
Nella scaletta della dimostrazione avevo considerato
che essendo lo specchio parabolico in moto allora la
direzione di un raggio incidente in un punto P dello
specchio al tempo t sarebbe stata in generale diversa
da quella passante per P e per il fuoco F al tempo t,
ma avevo dimenticato che per determinare il raggio
riflesso in P si sarebbe dovuta utilizzare una legge di
riflessione diversa da quella per uno specchio in quiete.
Quindi il calcolo esplicito che spiega il fenomeno e'
ancora piu' complicato di quanto avevo previsto,
per il momento penso di fermarmi qui...
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani


 
e quindi delle leggi di propagazione delle onde E.M. e delle leggi di 
rifrazione e riflessione deducibili dal principio di Huygens. Se il 
calcolo fatto in un sistema inerziale mostra che due raggi riflessi sono 
paralleli, risulteranno paralleli in qualsiasi altro sistema inerziale.
 
E lo stesso vale per la riflessione da un altro qualsiasi degli altri 
punti dello specchio parabolico.
 
                        -o-
 
Mi pare comunque che a te non interessasse tanto una dimostrazione 
matematica esatta dell'inclinazione del fascio uscente, quanto una 
spiegazione che ti consentisse di "visualizzare" mentalmente quello che 
accade in un riferimento in cui la torcia e' in moto. E per questo gli 
esempi - anche solo qualitativi - che ho dato sopra dovrebbero esserti 
sufficienti.
 
 
Ciao e mantieniti giovane! (E questo, il pensare, e' il modo giusto.)


 Forse intendeva la stessa cosa che intendevo io 
 
Solo per precisare:
no Tommaso, ero molto piu' terra-terra (avrai visto che
ho ricordato solo successivamente la differenza pur
ovvia tra riflessione su uno specchio in moto oppure
in quiete...).
 
Grazie mille :-) anche da me per la soluzione
(prevedo che mi ci vorra' diverso tempo a leggerla!).
 
Ciao
-- 
Giorgio Bibbiani

 punti dello specchio parabolico.
Ho scorso soltanto il tuo lungo post.
Quanto basta per vedere che hai impostato il problema più o meno come
avevo in mente di fare io, anche se ci sono un po' di cose che non ho
capito.
Ma sono andato troppo di corsa per poter capire...
 
Sicuramente hai dimostrato che non è una cosa semplice :-)
 
 
-- 
Elio Fabri

 intendevi "in moto rispetto al"
 
Il moto è sempre relativo, questo è sottinteso, anche se il tuo 
interlocutore non lo ha precisato: l'osservatore è fermo "dal proprio 
punto di vista" - e però "è fermo" dal suo punto di vista anche 
l'osservato. Cosa da tenere presente per le conclusioni di questa mia 
osservazione.
 
Ciò detto, però, ripeto che occorre precisare il modo di osservare 
dell'osservatore. Supponiamo che l'osservatore sia una macchina 
fotografica a scatti multipli (tipo fotomitragliatrice, come la chiamano 
i militari, non perché spara :)) ma perché scatta vere istantanee in 
rapida sequenza). Questa macchina ha due modi per "osservare" ciò che 
_per_ essa_ è in movimento:
1. o rimane immobile nel proprio riferimento, asse fisso ortogonale al 
moto relativo dell'osservato, regolata in grandangolare:
2. segue col proprio asse il movimento dell'osservato, ossia il suo 
"fuoco" in pratica viaggia alla stessa velocità dell'osservato, lo segue.
 
Sono situazioni diversissime, che impongono precisazioni/premesse 
accurate sull'osservatore, altrimenti del problema non si può dire 
niente di pertinente.
 
Nel caso 1. la macchina (fissa) scatta una serie di foto 
ravvicinatissime, così abbiamo una serie di fotogrammi in cui la cosa 
osservata appare ferma in diverse posizioni successive del piano focale 
della macchina. Che in tale cosa relativamente-in-movimento 
(l'osservato) balli la luce o una biglia, nelle foto le si vedrà sempre 
su una traiettoria rettilinea all'interno del contenitore osservato, 
traiettoria ortogonale al movimento; e per dedurre da tale serie di 
istantanee una "obliquità" del percorso (luce o biglia) si richiede un 
modo erroneo di leggere i fotogrammi successivi, raggruppandoli in 
sequenza ma cancellando in ognuno il contenitore osservato - così viene 
una perfetta diagonale, ma che dice il falso - un'illusione ottica.
 
Nel caso 2., di fatto, ciò che viene fotografato è nel medesimo 
riferimento dell'occhio indiscreto che lo guarda seguendolo. Il 
risultato, anche qui fotografando a mitraglia, è che si continuerà a 
vedere il movimento della luce (o della biglia) come rettilineo e 
ortogonale agli specchi o pareti, quindi ortogonale al movimento 
relativo osservatore/osservato.
 
Se veramente il percorso della luce seguisse una diagonale al muoversi 
del supporto degli specchi, allora vorrebbe dire che se tale supporto 
viaggiase alla velocità della luce, allora la luce che balla al suo 
interno dovrebbe avere una velocità maggiore di quella che avrebbe con 
supporto più lento o "fermo", cioè una velocità maggiore di quella della 
luce, dato che percorre "diagonali", ossia un percorso più lungo di 
quello coperto dal contenitore che viaggia a 'c'. Il che credo che 
nessuno lo pensi, o almeno non lo dica troppo ad alta voce, per non far 
fischiare le orecchie a un vecchio uomo scapigliato chiamato Alberto :))
 
Il calcolo dunque dell'"obliquità" del percorso della luce o della 
biglia dipende, a mio parere, solo dall'errore nelle conclusioni che ho 
descritto nel caso 1, ossia da un'illusione ottica.
 
Naturalmente sono pronto a ricredermi. Però, nel momento stesso che mi 
si dice che il moto è relativo, come non notare che a essere "fermo" può 
essere l'osservato mentre a "correre" è l'osservatore? Allora che se ne 
conclude circa il percorso "vero" della luce? Da notare che i punti 1. e 
2. sarebbero identici.
 
Saluti
PS: ovviamente una fotomitragliatrice non è così veloce: è fatta per 
bersagli al più supersonici, non è "più veloce della luce" :) Ma il 
nostro è un esperimento ideale, dico bene? Che però non vuol dire che è 
fatto per avvalorare illusioni ottiche.

 punti dello specchio parabolico.
 
Temo proprio che completare in forma generale il tuo "calcolo diretto"
sia un'impresa assurdamente laboriosa, che non saro' io a compiere. 
Pero' il tuo metodo di calcolo ed il tuo commento finale (citato) mi hanno
fatto riflettere su un argomento teorico un tantino scabroso, sul quale 
intendo aprire prossimamente un thread apposito.
 
-- 
    Elio Proietti
    Valgioie (TO)

Tommaso Russo scrive:
 
Quello che serve osservare e' che i cammini di lunghezza c*dt, v*dt ed F formano un triangolo rettangolo di cui c*dt e' l'ipotenusa: il raggio arriva sullo specchio inclinato, rispetto all'asse, di un angolo 
 
   arcsin(v/c), 
 
e con lo stesso angolo viene riflesso "in avanti". 
 
Ruggero scrive:
Grazie, dimostrazione che nel primo esempio preso in esame è esauriente e comprensibile,....
per il secondo caso che illustri vorrà dire che per i prossimi dodici anni avrò di che pensare. :-)
 
 
Tuttavia nel riprodurre il grafico ricavato dalla tua descrizione,devo aver sbagliato qualcosa, poiché per un pennello di luce che esce all'altezza del fuoco nella direzione del moto del sistema di moto inerziale, la geometria non cambia in nessuna nelle diverse situazioni di stato e non trovo alcun triangolo al quale applicare la formula suggerita, così'ancora  una volta resta  la mia domanda iniziale.
Se potessi osservare il grafico originale.....
 
Tommaso Russo scrive:
Ecco, dopo aver letto il subject e questa frase, in un primo tempo avevo  abbandonato la lettura.......
 
Ruggero scrive:
Comprendo che da un punto di vista accademico, la tua reazione di fronte a certe approssimazioni di linguaggio, sia istintiva e non malevole, ma....
 
Tommaso Russo scrive:
 
Lascia perdere i fotoni, altrimenti ti potrebbe venire l'idea che vengano "spinti" in avanti come se lo specchio parabolico fosse una  racchetta da tennis... :-) La Relativita' non e' una teoria quantistica, ci si può limitare a parlare della luce come di radiazione elettromagnetica.
 
Ruggero scrive:
 
d'altra parte i quanti d'energia esistono davvero e fissare un limite ove termini il microscopico della quantistica e inizi il macroscopico della classica resta ancora oggi un arbitrario atto tautologico.
 
 
Per chi ritiene che la matematica serva più a definire il "quanto" che il "come", dopo più di cento anni dall'enunciazione della teoria della relatività e dopo novanta da quella della meccanica quantistica, questa distinzione é sentita più come un'inadeguatezza della fisica teorica che come espressione di chiarezza di pensiero.
Grazie ancora.
Ciao, Rggero

 della fisica teorica che come espressione di chiarezza di pensiero.
Mi dispiace di essere brutale, ma non condivido una sola parola di
quello che hai scritto.
Purtroppo per spiegare mi ci vorrebbe molto più tempo di quello che 
posso dedicarti.
 
 
-- 
Elio Fabri

 intendo aprire prossimamente un thread apposito.
 
Credo che il metodo di sopra si possa applicare proficuamente anche li'. 
Ora guardo con calma.


 Elio Fabri
 
Beh, almeno per i cento e novant'anni potevi pure darmi ragione!:-)
..e magari anche per la difficoltà che si incontra a voler stabilire l'esatto punto di passaggio tra il microscopico e il macroscopico...
 
Per tutto il resto, poiché spesso ho avuto occasione di leggere i tuoi commenti a post introdotti da incompetenti, tra i quali mi inserisco a pieno titolo, (definirli "eretici" è un onore che non meritano), il tuo giudizio inappellabile non mi sorprende neppure tanto.
In ogni modo grazie del tuo tempo e saluti.
Ruggero

 della fisica teorica che come espressione di chiarezza di pensiero.
 
Quello che qualcuno "sente" non necessariamente e' vero, e lo scopo dei 
fisici non e' quello di rassicurarlo sull'adeguatezza di una teoria. E 
un pensiero molto chiaro puo' apparire oscuro a chi fa fatica a capirlo, 
magari perche' cerca disperatamente un modello sottostante da ancorare 
alle sue esperienze quotidiane.
 
Ciao


Tommaso Russo scrive:
cut..e devi fare nuovamente gli stessi esatti calcoli dei miei post precedenti. 
Ruggero scrive:
 
In ogni modo non ho capito se hai risposto alla mia obiezione in merito ai fasci di luce che, uscendo dalla lampada perpendicolarmente all'asse verticale nei due versi della direzione di moto del sistema inerziale, mi sembra non formino alcun triangolo al quale applicare la formula.
 
Tommaso Russo scrive: 
cut..Devi aver letto (e digerito male) qualcosa sull'"amico di Wigner".  
Ruggero scrive:
 
 
No, in effetti pensavo più agli esperimenti di interferenza di Feynman che, pur effettuati con molecole di fluorofullereni con 60 atomi di carbonio e 48 di fluoro, hanno confermato il dualismo onda-corpuscolo, oltre a fornire la possibilità di indagare su molecole di grandezza simile o superiore e di esplorare i confini tra comportamento classico e comportamento quantistico.
 
 
 
O anche a Gian Carlo Ghirardi e alla teoria  GRW che (copio da wikipedia) risolverebbe il problema legato alla misura in meccanica quantistica, e in particolare la questione della macro-oggettivazione, cioè il problema di identificare il preciso luogo e momento in cui un sistema quantistico caratterizzato da una sovrapposizione di stati fornisce risultati univoci (senza "interferenze") a livello macroscopico quando lo si osserva tramite un appropriato strumento di misura.
 
Tommaso Russo scrive: 
 
 
cut..Quello che qualcuno "sente" non necessariamente è vero, e lo scopo dei fisici non è quello di rassicurarlo sull'adeguatezza di una teoria. E un pensiero molto chiaro può apparire oscuro a chi fa fatica a capirlo, magari perché' cerca disperatamente un modello sottostante da ancorare alle sue esperienze quotidiane. 
Ruggero scrive:
 
 Davanti alla legge della gravitazione universale che afferma che la forza di gravità è inversamente proporzionale al quadrato della distanza fra le masse, fin da ragazzo sono sempre rimasto sconcertato di quel "quadrato".
 
Sì, poiché sebbene sia intuitivo che la distanza riduca l'effetto dell'attrazione reciproca delle masse, sembra quantomeno curioso che la proporzione sia esattamente il "quadrato", come se la natura fosse subordinata al formalismo matematico che l'uomo va via via inventando (scoprendo?). 
 
La legge dell'inverso del quadrato si applica a campi che si propagano in modo omogeneo in tutte le direzioni, così' che ad esempio l'intensità della luce irradiata da una fonte luminosa puntiforme è inversamente proporzionale al quadrato della distanza dalla sorgente luminosa stessa.
 
Tuttavia, esisteranno linee di campo gravitazionali che si diffondono da una massa sull'intera superficie dello spazio sferico che contorna le masse per le quali valga la legge dell'inverso del quadrato?
 
Cent'anni fa, se avessi posto la stessa domanda, qualsiasi fisico mi avrebbe risposto che da più di due secoli quella legge spiegava efficientemente il moto dei pianeti, fatto salvo per qualche piccolo particolare che presto sarebbe stato sistemato, ecc.
 
Legge per altro confermata da innumerevoli esperimenti realizzati in seguito alla sua formulazione e infine generazioni di fisici, sicuramente non stupidi, ne avevano studiato e convalidato il formalismo, ecc.
Infatti, è anche vero che, ancora pochi decenni fa, i primi uomini che erano scesi sulla Luna tornarono a casa a "spese di Newton", ecc.,
 
 
 eppure un tizio privo di preconcetti, nel 1916 descrisse l'interazione (prendo a prestito) "gravitazionale non più come azione a distanza fra corpi massivi, come era nella teoria newtoniana, ma come effetto di una legge fisica che lega distribuzione e flusso nello spazio-tempo di massa, energia e impulso con la geometria (più specificamente, con la curvatura) dello 
 
spazio-tempo medesimo". Nella relatività generale, la forza gravitazionale è una forza apparente dovuta alla curvatura dello spaziotempo, in quanto l'accelerazione di gravità di un corpo in caduta libera è dovuta alla sua linea di universo, essendo una geodetica dello spaziotempo, 
dunque allora vale ancora qui la legge dell'inverso del quadrato? 
 
 
Sebbene lo scopo della fisica non sia scoprire com'è fatta la natura, poiché la fisica riguarda solo quello che possiamo dire della natura, ritengo che un formalismo matematico sempre più astratto che, se anche permette, di fare previsioni precisissime, non assicura la comprensione di un  mondo fisico con una propria intrinseca realtà che noi ancora non conosciamo appieno.
 
 
 
In quest'ottica ritengo ad esempio che non sia allora sufficiente introdurre la grandezza del tempo, (sia esso assoluto, relativo, spazio-tempo, ecc) che necessariamente occorre per descrivere innumerevoli fenomeni fisici, per affermare che il tempo abbia appunto una propria intrinseca realtà, poiché basterebbe infatti sviluppare un possibile diverso formalismo matematico per fare previsioni altrettanto precise degli stessi fenomeni fisici senza riferirsi necessariamente a quella grandezza.
Tutto qui.
Se sei arrivato fino qui, ti ringrazio della pazienza.
Ciao.
Ruggero Giullari
 
 
 

ruggero...@libero.it
 
  ...
 
Non saprei dare risposte a domande più sofisticate che hai posto, ma 
riguardo alla questione del quadrato mi sembra che la risposta sia 
semplice: la superficie della sfera varia con il raggio al quadrato.
 
Allora, ammesso che l'"influsso" gravitazionale di un certo corpo sia 
distribuito secondo sfere con centro in tale corpo, dunque il quadrato 
appare ovvio.
Questa è una condizione ideale, rilevata per es. da una sonda appunto 
ideale che non influenza il "campo" (esperimenti mentali tipici della 
fisica).
 
Poi che cosa sia la gravità  temo che dopo il 1916 non lo sappia più 
nessuno (anche se ne parlano in molti). Sfortunatamente però se ti 
scivola di mano il vaso cinese di nonna succede come prima del 1916 :)