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Titolo: cosa succede in una cavità chiusa ad una microonda?

Può una microonda chiusa ermeticamente in una cavità risentire della
sua posizione spaziale?
Grazie della risposta.

 Grazie della risposta.
Mi associo ai ringraziamenti.

Caro Tommaso, se ti trovi nella cavità e cadi assieme a tutto
l'apparato (cavità + fotoni) in un campo gravitazionale, tutti i tuoi
strumenti di misura saranno influenzati allo stesso modo dal campo, e
quindi non potrai misurare un bel niente. ( questo è il principio di
equivalenza )
Supponiamo invece che tu sia un osservatore sulla terra con in mano il
suddetto apparato, e ne guardi un altro identico che si trova molto
vicino alla superficie del sole, e in caduta libera nel suo campo
gravitazione. In questo caso è abbastanza facile mostrare che la
frequenza di un fotone uscito dalla scatola in caduta libera, misurata
da te, sarà shiftata verso il rosso rispetto alla frequenza del fotone
uscente dalla scatola che hai tu sulla terra.
Spero di essere stato chiaro e di non aver commesso errori!
Davide

 uscente dalla scatola che hai tu sulla terra.
Aspetta, precisiamo meglio le condizioni iniziali. Io sono in orbita 
attorno alla terra e ho in mano due apparati eguali. Ne lascio cadere 
uno verso il sole. Qualche ora (giorno) dopo entrambi aprono una piccola 
apertura e lasciano uscire qualche fotone. Quelli emessi dall' apparato 
vicino al sole mi appaiono red shifted, ma non e' che durante la caduta 
(nel corso della quale non hanno fatto altro che rimbalzare fra le 
pareti) hanno subito un blue shift eguale e contario per cui li vedo 
della stessa frequenza di quelli emessi dall' apparato che ho ancora in 
mano?
grazie
--
TRu-TS

 TRu-TS
Prego, è un piacere!
Davide


cosa intendi dire con "risentire della sua posizione spaziale"? Credo
di interpretare la reazione della maggior parte dei lettori se ti
chiedo di spiegarti meglio. E poi perché parli di microonda e non
semplicemente di onda elettromagnetica?
P.S. Forse stai chiedendo se interferisce con se stessa? Certo che lo
fa. Studiare il modo in cui le funzioni d'onda o le onde
elettromagnetiche formano vibrazioni stazionare all'interno di cavità
è alla base di verificatissimi risultati di meccanica statistica
(quantistiche ma anche classiche, nei casi limite).

 Prego, è un piacere!
Anche per me, una domandina buttata lì per pura curiosità sta sfociando 
in una discussione interessante e per molti versi chiarificatrice.
--
TRu-TS


Ecco cosa chiedevo:
se ruotando la guida cambia qualche parametro nell'onda, ovviamente
stazionaria, nell'interno.
Essendo un riferimento inerziale chiuso non dovrebbe cambiar nulla. O
no? Premetto che non sono un fisico ma uno sperimentatore, e che parlo
di microonde perchè posso generarle io in laboratorio. I discorsi di
cui sopra mi sono incomprensibili.
Grazie

 sole *seguendo* la cavità o addirittura *dentro* la cavità?
E questo risponde alll'obiezione che ti avevo fatta sopra (e che tu
non avevi letto :-) ).
Debbo pensarci.
 
-- 
Elio Fabri

Avevo risposto ma mi č stata cestinata per eccesso di citazione. Cmq
dicevo che secondo me:
* Dal momento che mentre ruoti l'apparecchio il riferimento ad esso
solidale non č inerziale, non trovo totalmente condivisibile la tua
risposta. Cmq se hai un apparecchio solidale con la scatola che genera
l'onda stazionaria, secondo me ruotando non cambia niente nel tuo
esperimento (dopo aver ruotato, ma probabilmente anche mentre ruoti (a
meno che ci siano circuiti soggetti fem indotte a causa del campo
magnetico terrestre o a quello dei fili nei muri, o cose del genere)).
* i discorsi di cui sopra non li ho letti, ma leggendo qualche frase
qua e la credo che siano del tutto privi di importanza ai fini di
esperimenti che effettui in laboratorio. Il fatto č che lungo la
direzione verticale i fotoni risentono del campo gravitazionale
(lunghezza d'onda maggiore in alto e minore in basso, risalendo lungo
il campo gravitazionale perdono energia), ma questa cosa non non
interessa il tuo esperimento (lo dico con certezza perché il fatto č
che l'effetto "disturbante" sulla superficie terrestre č talmente
piccolo che se tu riuscissi a individuarlo saresti il mostro dei
mostri dei fisici sperimentali, si individua ma con tecniche assai
raffinate).
P.S. perché uno "sperimentatore", come dici, non potrebbe essere un
fisico? che dire di faraday o rutherford?

Chiedo scusa a Casimiro per aver tanto frainteso il problema che aveva 
posto, ma che mi aveva richiamato alla memoria considerazioni che avevo 
fatto in un campo completamente diverso e hanno suscitato, mi pare, un 
po' di interesse.
Elio Fabri ha scritto:
 > Per ora osserverei solo che la tua congettura
 >> hanno subito un blue shift eguale e contario
 > ha poco senso, se non precisi redshift rispetto a quale strumento di
 > misura, rivelatore
Hai ragione, questo Gedanken experiment si' è formato per accrescimenti 
nell corso della discussione, è tempo di riassumerlo con maggior rigore.
 > (quello che molti chiamano "osservatore", termine
 > che io non voglio usare).
Credo di intuire perché. Ma finché non esaminiamo il processo di misura 
in sè, e il ruolo della coscienza nel collasso della funzione d'onda, 
credo che chiunqe convenga sull' equivalenza fra "osservatore" e 
"apparato per il rilevamento e la registrazione di misure". Per me 
restano equivalenti comunque, ma non è questo l'oggetto della 
discussione. Io scrivero' per brevità "osservatore", ma puoi 
tranquillamente leggere "apparato di misura e registrazione".
Dunque: consideriamo tre laboratori spaziali. Uno, T, è in orbita 
attorno al Sole all' altezza della Terra. Un secondo, M, è anch'esso in 
orbita attorno al Sole, ma all' altezza di Mercurio.  Il terzo, V come 
Viaggiatore, inizialmente solidale con T, nel corso dell' esperimento si 
lascerà cadere fino a oltrepassare l'orbita di M.
Ognuno dei laboratori è dotato di uno spettrografo e di una sorgente di 
fotoni monocromatici (chiamiamola per brevità "laser"). I tre laser sono 
identici.
Il nucleo "irrealistico" dell' esperimento mentale è una cavità con 
pareti perfettamente riflettenti, in cui possa venie immesso un gas di 
fotoni monocromatici che rimanga intrappolato all' interno della cavità 
per tutta la durata dell' esperimento senza venir termalizzato: nessun 
assorbimento/riemissione da parte delle pareti, solo riflessioni. Non 
saprei come realizzarlo in pratica, ma non vedo obiezioni teoriche alla 
sua realizzabilità, se ne vedete ditemele..
All' inizio dell' esperimento, l' osservatore in T inietta in due di 
queste cavità fotoni monocromatici dal suo laser. Una la tiene con sè, 
l' altra la passa a V.
V si stacca da T con una spintarella dei razzi di manovra (che può 
essere ridotta a piacere a prezzo di un allungamento dei tempi dell' 
esperimento, e quindi può essere considerata ininfluente) e si dirige 
verso il Sole in caduta libera.
Quando lo sperimentatore V incrocia l' orbita di M, provoca tre 
fuoriuscite di fotoni dalla sua cavità, dirigendone una verso T, una 
verso M e una verso il suo proprio spettrografo.
Contemporaneamente, lo sperimentatore in T fa lo stesso dirigendo i tre 
gruppi di fotoni verso M, V e il suo proprio spettrografo.
A questo punto (o poco prima o poco dopo) ogni sperimentatore tara il 
proprio spettrografo con il proprio laser, e spara dal proprio laser 
quelche fotone verso gli altri due.
Dopo 5 - 10 minuti tutti gli sperimentatori hanno ricevuto, e analizzato 
con i rispettivi spettrografi, tutti i fotoni loro inviati, e V accende 
i retrorazzi per non finire arrosto.
Quali sono i risultati delle misure spettroscopiche?
Per quanto ne so del red schift gravitazionale:
per i fotoni inviati dai laser: M vede blue shifted i fotoni provenienti 
dal laser di T, e nessuno shift per i fotoni provenienti dal laser di V; 
  V vede blue shifted i fotoni provenienti dal laser di T, e nessuno 
shift per quelli provenienti dal laser di M; T vede red shifted i fotoni 
provenienti sia dal laser di M che da quello di V;
per i fotoni fuoriusciti dalle cavità: M e V vedono *blue shifted* 
ovviamente i fotoni fuoriusciti dalla cavità in T, *ma anche*  quelli 
fuoriusciti dalla cavità in V; T vede *privi di shift* ovviamente i 
fotoni provenienti dalla cavità in T, *ma anche* quelli provenienti 
dalla cavità in V.
I punti controversi sono i due "ma anche".
Che T veda privi di shift i fotoni provenienti dalla cavità in V non mi 
pare crei grossi problemi: quei fotoni sono stati emessi dal suo laser 
al potenziale gravitazionale in T, e dopo un lungo cammino ottico sono 
stati misurati da uno spettrografo allo stesso potenziale 
gravitazionale. Non c'e' motivo di shift.
Ma che V veda i fotoni provenienti dalla sua cavità blue shifted implica 
che V, in caduta libera, ha un mezzo locale per misurare la differenza 
dei potenziali gravitazionali in cui si trova ad istanti diversi: e non 
so se questo sia permesso dal principio di equivalenza forte.
 > Debbo pensarci.
Spero di aver esposto il problema con maggior chiarezza, attendo 
fiducioso sanza fretta: non devo partire per Mercurio domani ;-)
--
TRu-TS