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Titolo: Re: Costanza di c nonostante il moto dell’osservatore

Sempre grazie a contributi ricevuti altrove ho nuovamente rimasticato
l'argomento e lo ripropongo (vedo che un argomento simile, la 
"sincronizzazione degli orologi" è sempre d'attualità, problema che
qui sembra si possa mettere da parte: sincronizzare in senso stretto 
sembra proprio impossibile, ma misurare le *differenze* no)
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Costanza della misura della velocità luce nonostante il moto del misuratore 
 
Un secolo di osservazioni  confermano la costanza di c,  
eppure  c’è chi ancora controlla: 
http://accelconf.web.cern.ch/Accelconf/rupac2012/papers/weppd009.pdf
 per 
il moto del l’emittente (e francamente le stelle doppie  di De Sitter 
mi sembravano già sufficientemente convincenti)
https://www.nature.com/articles/ncomms9174
  per il moto del  misuratore
(=osservatore). Quest’ultimo è simile a quello di Michelson-Morley: se non 
si dubita delle trasformazioni di Lorentz (e pare che nessuno de dubiti) 
non capisco perché insistere, piuttosto mi pare sarebbe meglio cercare un 
test privo della possibilità di invocare il *complotto della natura*,
l’ipotetica contrazione fisica del regolo che, agli occhi degli eteristi 
del tempo, giustificava l’insuccesso dell’esperimento MM. Un test del genere 
a me pare oggi  possibile considerate alcune informazioni raccolte in giro.
 
La luce percorre 30 cm in miliardesimo di secondo e in quell’intervallo un 
buon processore fa centinaia di operazioni. 
In 
https://it.wikipedia.org/wiki/Orologio_atomico
 si legge che gli orologi 
al cesio oscillano quasi  10 miliardi volte per secondo,  mentre quelli agli
ioni di mercurio, sfruttando un laser con impulsi di un femtosecondo (un 
milionesimo di  miliardesimi di secondi) sono enormemente più precisi tanto 
che per  sbagliare di un secondo hanno bisogno di 4,5 miliardi di anni. Immagino 
perciò che sarà presto possibile fare misure di tempo con una *risoluzione* 
di almeno un picosecondo (millesimo di miliardesimo di secondo). Ho chiesto 
alla INRiM (
https://www.inrim.it/
  istituto di metrologia) e mi hanno detto 
che anche per la misura di misura di singoli eventi ci siamo vicini. Quando 
sarà così, dovrebbe bastare un percorso di 30 metri per vedere se la luce 
appare di velocità diversa cambiando l’orientamento rispetto all’ipotetico
*vento d’etere*. Infatti mentre la luce percorre 30 metri, avremmo 100.000
tictac (30/300.000.000=0,0000001x1000.000.000.000 0.000) e considerato 
che pare disponibile un movimento di circa 300 km/s del sistema solare in 
una certa direzione, la variazione potrebbe essere di 200 tictac
((300+300):300.000=0,002x100.000=200). 
Poi in 
http://aulascienze.scuola.zanichelli.it/2015/02/23/orologi-da-record-1000-volte-piu-precisi-di-quegli-atomici-al-cesio/
 
 
si legge che "La frequenza di transizione degli elettroni presenti nei due orologi così confezionati è stata misurata per un mese e confrontata tra i 
due, rivelando l’incredibile grado di sincronia dei due orologi". Cosa 
confermatami dalla INRiM: se un oscillatore non sgarra più di un secondo in 
tot miliardi di anni, un secondo oscillatore (simile al precedente, ma
fisicamente distinto) sgarrerà dal precedente max 2 secondi in tot miliardi 
di anni. Vero però che allontanando i due oscillatori l’uno dall’altro la
concordia di ritmo non è più garantita perché ogni oscillatore rispetta il 
suo *tempo locale*. Però il “tempo locale” cambia solo se muta la velocità 
relativa fra i due oscillatori  e/o la gravità in cui essi si trovano: 
supponiamo di posarli  su due blocchi di granito, distanti 30 metri e 
perfettamente livellati, sarebbe inammissibile ritenere che per 12 ore 
essi restino concordi nel ritmo? (sincronizzare i loro contatori, cioè 
“metterli  in punto” non serve).  Se è inammissibile questo foglio può 
essere subito cestinato). 
 
Altrimenti oso proporre da 
http://digilander.libero.it/gino333/mototerra5.jpg
 
la “situazione semplificata” (inutile guardare quella più realistica, perché 
se non si superasse questa prima valutazione non vale la pena 
di perderci tempo):  servono due misurazioni, fatte entrambe quando il 
regolo A-B  (diciamo di 30 metri) si trova parallelo al moto di circa 300 km/s 
di tutto il sistema solare (moto osservato nello studio della radiazione di 
fondo).  Due misure distanziate di 12 ore fatte però quando anche l’asse 
Terra-Sole è allineato sulla direzione del moto di 300 km/s (quindi per pochi 
giorni ogni 6 mesi e per pochi minuti 2 volte al giorno). In questo modo il 
regolo si muoverà (rispetto all’ipotetico etere) ad una velocità simile (299600 
o 300400) nella direzione indicata dal regolo (vero che l’una è opposta 
all’altra, ma ciò è irrilevante per le trasformazioni di Lorentz; c’è però 
una differenza ma è piccola e quindi l’ipotetica diversa contrazione del 
regolo mi sembrerebbe trascurabile. 
 
E’ però vero che OA e OB  sono distanziati di 30 metri sul comune percorso
dovuto alla rotazione terrestre. Poiché mi sto mettendo nei panni di un 
eterista che considera come  *velocità* quella che risulta dal moto relativo
orologio-etere (etere considerato fermo, cioè un riferimento assoluto) le
trasformazioni di Lorentz opereranno diversamente. Vero che ciò che potrebbe
succedere nel tratto 1-2 è compensato da ciò che succede in 2-3 (altrimenti 
gli orologi non potrebbero restare precisi per miliardi di anni), ma questa 
compensazione avviene in tempi leggermente sfalsati: dovrei fare calcoli che 
eccedono le mia capacità, ma al momento (e solo per intuizione) mi sembra un 
fenomeno trascurabile, se trascurabile non fosse questo foglio può essere 
subito cestinato  (metto in fondo al testo un abbozzo  delle considerazioni 
che forse andrebbero fatte). 
 
Proseguo sperando d’ave superato i due scogli. Oltre agli oscillatori servono 
i contatori di oscillazioni CA e CB i quali, a comando, devono poter 
registrare il loro valore numerico nelle memorie permanenti  MA e MB. Assumo 
che queste operazioni, normali per un dispositivo elettronico, siamo
tecnicamente fattibili in presenza di frequenze così elevate (un altro 
scoglio da superare).
 
Quando la Terra è posizionata come mostrato nel link (con tolleranza di 
qualche giorno attorno al punto ideale) e quando la rotazione terrestre 
porta AB nella posizione 1 (con tolleranza diciamo di un’ora attorno al 
punto esatto):
 
a) dal punto A si lanci verso OA e OB un impulso luminoso (vedi schizzo
lampadina) codificato in modo da far azzerare i contatori: ovviamente CA 
verrà azzerato all’istante mentre CB sarà azzerato in ritardo rispetto a CA 
il quale, nel frattempo, avrà contato un numero di oscillazioni pari al tempo 
di volo dell'impulso da A a B: diciamo siano 100 (tanto per esemplificare)
b) dopo una brevissima attesa, diciamo 500 oscillazioni a partire dal lancio
precedente 
c) si lanci, sempre dal punto A, un altro impulso codificato in modo da far
trasferire i digit dei contatori nelle memorie corrispondenti: avremo allora 
500 in MA (perché il tempo di volo dall’emittente al sensore in A è nullo) e 
poi  500 in MB (400+100 del tempo di volo, 400 perché si era azzerato in 
ritardo di 100 oscillazioni). Per verificare basta fare quattro passi per 
leggere i valori memorizzati (sfuggendo alle incertezze normalmente connesse 
ai  segnali di ritorno)
d) 12 ore dopo rifare c): se grossomodo (*) resta MA=MB il vento d’etere non 
è presente perché non si vede quale *complotto* potrebbe mascherarlo. Se 
invece ci fossero differenze significative converrebbe eseguire una serie 
di misure ad intervalli e per alcuni giorni e potrebbe apparire l’effetto 
variabile del vento d’etere (e allora sarebbe la RR a doversi porre delle 
domande)  
 
****************
 
(*) per l’eterista una piccola differenza è ammessa perché la contrazione 
del regolo  è marginalmente diversa essendo diversa la velocità rispetto 
all’ipotetico etere (299600-300400)l
 
Note per la questione dei 30 metri.
-1/4 di circonferenza terrestre = circa 10.000.000 metri
-supponiamo di collocare B esattamente sul diametro che va dalla posizione 
1 alla 3 in modo che i  suoi tratti 1-2 e 2-3 siano di 10.00.000 m  (A avrà 
due tratti di 9.999.970 e 10.000.030 m)
-trascuro la velocità nell'orbita (30 km/s) perché nelle 12 ore è praticamente
sempre a 90° 
-la velocità di rotazione (0,4 km/s) in favore o a sfavore del vento d'etere 
è massima nelle posizioni  1 e 3, a zero in posizione 2: perciò assumo che 
in media valga 200 m/s  quindi
- nel  tratto 1-2  si va controvento a 299.800 m/s
- nel  tratto 2-3  si va in favore di vento a 300.200 m/s 
- valori del fattore radq(1-v^2/c^2)  
v=299800 vale 0,999.999.500.666.319.8
v=300000 vale 0,999.999.499.999.875.0 dimin. di 0,000.000.000.666.444.777
v00200 vale 0,999.999.499.332.985.8 dimin. di 0,000.000.000.666.889.272 
    ma a favore di vento
Cosa comporta la sfasatura di A sul sincronismo del ritmo di OA e OB?
Sembrerebbe un effetto assai modesto (anche se protratto per 12 ore). 
Comunque non saprei come calcolarlo, ma provo a ragionare per assurdo: un 
vero *complotto*dovrebbe funzionare perfettamente in tutte le situazioni 
così succede per la contrazione dei regoli descritta dalle trasformazioni) 
invece in questo caso il risultato dipende dalla velocità della rotazione
terrestre e sarebbe *un bel caso* se si accumulasse esattamente quanto serve 
per generare il *complotto*.

Avevo scritto:
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Vero però che allontanando i due oscillatori l’uno dall’altro la
concordia di ritmo non è più garantita perché ogni oscillatore rispetta il
suo *tempo locale*. Però il “tempo locale” cambia solo se muta la velocità
relativa fra i due oscillatori  e/o la gravità in cui essi si trovano:
supponiamo di posarli  su due blocchi di granito, distanti 30 metri e
perfettamente livellati, sarebbe inammissibile ritenere che per 12 ore
essi restino concordi nel ritmo? (sincronizzare i loro contatori, cioè
“metterli  in punto” non serve).  Se è inammissibile questo foglio può
essere subito cestinato). 
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Non c'è problema, basta mandare *due* segnali da A a B e verificare la 
differenza delle differenze. Se ci fosse, basta poi tenerne conto. 
Naturalmente registrando i tempi in apposite memorie da leggere con comodo.
A meno che i ritmi non siano diversamente ballerini (cosa esclusa da un 
esperto consultato) comunque si può fare un serie prolungata di controlli 
per verificarlo.
 
Questo l'ho trovato per caso in 
http://www.sagredo.eu/PI-14-fismod/Pisa-2014-fismod-2.pdf
 

 Avevo scritto:
 
troppo ottimisticamente:

troppo ottimisticamente perchè il *tempo locale* è di per sè ballerino
cambia nel tempo nello stesso posto, vedi "tidal effects" in
http://www.geol-amu.org/notes/m10-1-1.htm
 
 
sembrerebbero misure fatte comn un gravimetro 
pare che questi strumenti siano molto sensibili 
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http://people.dicea.unifi.it/.geofisica/materiale/GRAVIMETRIA_II_rev2004.pdf
 
    3.2
    GRAVIMETRI
    La gravità varia al più tra 9.7803318 e 9.832177 m/s²
    . Ricordando brevemente le seguenti
    equivalenze, 1 gal = 1cm/s², 1 g.u. = 10mgal e
    considerando che le variazioni prodotte dalla
    distribuzione disomogenea delle masse nel sottosuolo s
    ono dell'ordine delle decine o centinaia di g.u.,
    è evidente che per misurare variazioni della gravit
    à occorrono strumenti in grado di apprezzare la g
    con 8 o 9 cifre significative. 
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ma cosa sono 8 o 9 cifre significative rispetto alla sensibilità degli orologi? 
 
Mi domando se con questa sensibilità sarebbe possibile eliminare il *rumore*
nel confronto distanziato di 12 ore proposto nel test d'apertura.
Mi domando anche se a distanza di 30 metri i *tidal effects* si possono
considerare identici, altrimenti eliminare il rumore sarebbe molto più
difficile.
 
Mi domando pure se i fisici che frequentano questo sito conoscevano il
problema e perchè mai non mi abbiano avvertito (forse che mi snobbano?)
 
Mi domando pure come si possa affermare che esistono orologi atomici
che per sbagliare un secondo abbisognano di miliardi di anni ... per 
sbagliare un secondo rispetto a cosa se il tempo locale è ballerino?
Ci sarà mica un *tempo assoluto* a disposizione da qualche parte?