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Titolo: Gli orologi e i fotoni

Ciao
Un orologio, in buona sostanza, cosa e'?
Io direi che e' uno strumento <<per la misura del tempo>>.
In che modo si effettuano le <<misure>>?
La misura e' sostanzialmente un confronto tra "quantita' della stessa
natura"..... chiaramente qui e' tra "intervalli di tempo".
Ma.... cosa e' il tempo?
Il tempo e' una quantita'? Oppure e' una illusione? Mi spiego meglio:
esiste la possibilita' di estrapolare il <<tempo>> da ogni contesto
per renderne fruibile una sua rappresentazione oggettiva?
Prendiamo un paragone semplice [mica tanto....ma puo' andare bene per
il momento]: la massa.
Al di la' di sofismi troppo estenuanti e' palese la semantica del
concetto che andiamo a valutare.
Sia il concetto di Massa: ad esso vi associamo naturalmente un
prospetto che descrive cosa rappresenta (ovviamente attraverso fatti
sperimentali) e come viene estrapolata tale grandezza dal suo
contesto, come viene (diciamo cosi') <<virtualizzata>>.
Massa e' responsabile "dell'inerzia dei corpi" a seguito di
applicazioni energetiche di dinamica.
Massa e' responsabile dell'azione esercitata attivamente come
gravita'.
Per simmetria Massa indica l'inerzia all'azione di gravita'.
Tempo.
Puo' il concetto di tempo essere "virtualizzato" a priori?
Il tempo esiste solo se esistono i "crono-metri", gli orologi?
La Massa tuttavia puo' essere intesa anche al di fuori del suo
contesto, non c'e' bisogno che esista la bilancia per astrarre il
concetto di massa.
Ma anche qui il discorso si complica, quando si desideri virtualizzare
la massa senza far uso della bilancia (come concetto ausiliario) si
rischia di cadere in errore andando ad interpretare la massa come
"quantita' di materia" ed e' vero che non solo Massa e' materia ne'
materia e' massa... energia e massa possono assumere lo stesso
ruolo.... al momento supponiamo di essere pero' soddisfatti da tale
assunzione.
Ritorno al Tempo.
Senza un orologio il tempo non si puo' accettare. Un orologio non e'
uno strumento dalle caratteristiche precise, un orologio e' un
qualsiasi "sistema dinamico" dotato di una struttura interna. Esso per
ovvii motivi se non e' immobile (come quasi nella totalita' dei casi)
sara' in evoluzione.
L'evoluzione del sistema e' l'orologio. Cosi' come il tempo <<produce
l'evoluzione>> cosi' <<l'evoluzione ne dimostra la presenza>> (del
tempo). Sono intimamente legati tempo--evoluzione.
L'evoluzione e' la difformita' che noi possiamo percepire coi nostri
sensi, coi nostri strumenti di rivelazione del mondo, quando andiamo
ad "osservare" un qualsiasi sistema, un qualsiasi componente/corpo del
mondo.
Ma allora se il tempo <<esiste>> in quanto nulla e' statico, allora il
tempo esiste poiche' c'e' energia. {tutto quello che ho scritto
ovviamente si lega alle premesse, potrebbe essere anche tutto da
rivedere}.
La Luce (i fotoni).
Senza andare troppo oltre, e agganciandomi a quanto scritto sopra, la
luce "ci offre" la possibilita' di percepire la dinamica dei sistemi,
la luce ci informa sul fatto che "la configurazione di stato" di un
particolare sistema che stiamo monitorando e' cambiata.
Lo stato di un sistema si "conserva"? Si solo in quella luce che ne va
portando l'informazione (e che va allontanandosi da esso a c).
Ogni fotone porta con se' lo stato del sistema <<ad un particolare
istante>>.
Fin tanto che il fotone non interagisce con qualche altro sistema
<<elettromagneticamente attivo>> lo stato del sistema continuera' a
rimanere in quella luce che fu emessa nel "momento congelato" cui noi
intendiamo riferirci ora come <<a quel particolare istante>>
dell'evoluzione.
Ecco: adesso e' chiaro cosa si puo' intendere con la affermazione "il
fotone non sente il tempo" , ovviamente e' una forzatura poiche sono i
sistemi (meccanici/dinamici/materiali.... ) a rendere conto del tempo.
Nella luce si conserva (fin tanto che non si ha "interazione" con
altre cariche) quel particolare istante. L'idea molto alla "Barone di
Munchausen" di poter seguire un fotone, nel suo viaggio, ancorche'
impossibile per qualsiasi corpo e' vietata dal fatto {"naturale"
secondo me} che noi <<Dobbiamo vivere>>, cioe' dobbiamo lasciar
scorrere il tempo; se non lo facessimo ci congeleremmo, ci
costringeremmo ad una stasi (una morte, uno zero energetico che ci
farebbe non essere piu').
Accetto commenti/critiche/variazioni_sul_tema (e da qualcuno mi
aspetto anche qualche mala-parola... :)) )

 In che modo si effettuano le <<misure>>?
[...]
 >
 >
 > Accetto commenti/critiche/variazioni_sul_tema (e da qualcuno mi
 > aspetto anche qualche mala-parola... :)) )
Forse potrebbe interessarti dare un'occhiata a questa dispensa
web.tiscali.it/Astro/I%20Fondamenti%20della%20meccanica%20Newtoniana.pdf
Ti dovrebbe dare un'idea di un modo possibile di approciare i problemi 
riguardo alla natura di tempo, spazio e massa.
Lorenzo

 wrote:
[cut]
Può esistere il tempo in presenza di fenomeni dinamici ma in assenza
di fenomeni irreversibili?


:))... questa veramente me l'aspettavo...ma speravo non venisse: e non
so proprio come affrontarla....:))
E debbo dire che ci rifletto molto....
Non riesco a spiegarmi l'apparente irreversibilita' se non con qualche
"idea" di plausibilita' (e nulla di piu'...)
Ad esempio ero propenso a pensare che la 2a legge della 
termod.ca
fosse da collegarsi all'espansione dello spaziotempo assoggettato alla
RG... ma...ma
Poi mi si e' affacciata l'idea di considerare la 2a legge in maniera
leggermente diversa ....:)) [e sono il primo a riderci su].
<<<<Può esistere il tempo in presenza di fenomeni dinamici ma in
assenza di fenomeni irreversibili?>>>
Ma l'irreversibilita' e' prerogativa temporale????
Forse sono "le strutture" a manipolare la <<freccia del tempo>>....
cioe' la <<freccia del tempo>> si lega all'organizzazione delle parti.
ma forse....

 Un orologio, in buona sostanza, cosa e'?
Bella domanda.
Rispondo nella maniera che io ritengo piu' opportuna.
Come hai fatto anche tu, prendo a prestito un altro concetto, il concetto di
lunghezza, per estrapolarlo poi al concetto di tempo (tu hai preso a
prestito il concetto di massa).
Esistono in natura degli oggetti, che chiamiamo regoli, utilizzando i quali
e' possibile misurare la lunghezza di ogni corpo nella maniera a tutti nota.
Cioe', la definizione operativa di lunghezza e' semplicemente cio' che si
misura con il regolo.
Questo naturalmente non puo' renderci soddisfatti. Dobbiamo anche
specificare cosa e' un regolo, pero', per non andare troppo fuori tema,
sorvoliamo su tale punto (pero', a mio modo di vedere, questo e' un punto
che si dovrebbe necessariamente affrontare e risolvere). Diciamo solo che il
regolo, mentre viene utilizzato in una misura, e' fermo rispetto al
riferimento nel quale si effettua la misura stessa. La definizione operativa
di lunghezza prevede che lo strumento di misura sia fermo durante tutto il
processo di misura. Non saprei dire se questa e' una proprieta' necessaria
per tutte le misure, anche se non saprei immaginare misure per le quali cio'
non sia vero.
Per quanto riguarda il tempo a me pare che si possa copiare il discorso
fatto sopra.
La definizione operativa di tempo e' semplicemente cio' che si misura con
l'orologio (o con il cronometro).
La definizione di orologio e' la seguente:
un regolo di lunghezza unitaria ha due specchi agli estremi, e un fascio di
luce si riflette fra i due specchi.
L'orologio e', per definizione, il contatore di rimbalzi (orologio a luce).
Muniti di regoli e orologi, cioe' di misuratori di distanze e intervalli di
tempo, possiamo andare ad analizzare diversi fenomeni e ci accorgiamo che
esiste una vasta gamma di fenomeni desrcivibili secondo quelle che poi
chiamiamo "leggi della fisica".
Ad esempio:
buttiamo una palla dal terzo piano e ci accorgiamo che riceviamo il rumore,
attestante la caduta della palla, esattamente dopo un secondo. Cioe' il
rumore arriva in sincronia con il 150.000.000 esimo ritorno del fascio di
luce che sta rimbalzando all'interno dell'orologio fisso al terzo piano (da
notare che, per poter espletare il suo ruolo di misuratore dell'intervallo
di tempo trascorso fra l'istante in cui parte la palla e l'istante in cui
arriva il rumore, l'orologio deve essere fermo per tutta la durata
dell'esperimento. Se l'orologio si muovesse misurerebbe un'altra cosa che
non sarebbe cio' che chiamiamo intervallo di tempo trascorso fra la caduta
della palla e l'arrivo del rumore).
Un esperimento del genere, unito ad altri, e' descrivibile secondo quelle
che chiameremo leggi di caduta dei gravi e di propagazione del suono.
Naturalmente a questo punto potremmo anche decidere di utilizzare il sistema
"palla che cade dal terzo piano+rumore che arriva al terzo piano" come
orologio, cioe', ogni volta che osserviamo che un certo fenomeno e' in
sincronia con l'orologio a luce, possiamo sfruttare quel fenomeno per
costruire un nuovo orologio (dovremmo anche verificare che il fenomeno in
questione soddisfa al principio di relativita', altrimenti, il nuovo
orologio non potrebbe essere utilizzato in tutti i riferimenti inerziali).
In sostanza a me pare che la fisica classica (ivi inclusa la RR, non
saprei se anche la RG) sia la scoperta del fatto che esistono certi fenomeni
che sono in sincronia con i fenomeni luminosi (cioe' la loro descrizione e'
in sincronia con cio' che, per definizione, abbiamo chiamato orologio).
Potra' sembrare strano che fenomeni che parrebbero, a prima vista, non avere
nulla in comune, possano essere in sincronia (pensiamo ad esempio al fascio
che rimbalza all'interno dell'orologio a luce e alla molla che oscilla),
pero', a ben vedere, tutta la fisica classica e', in ultima analisi, fisica
delle interazioni elettromagnetiche+gravitazionali.
Chi conosce la RG (non io) sa, se ho ben capito, che le interazioni
gravitazionali in realta' non esistono, quindi, sempre se ho ben capito, la
fisica classica si ridurrebbe in ultima analisi alle sole interazioni
elettromagnetiche. Il che renderebbe del tutto plausibile il fatto che in
fisica classica si osservino fenomeni in sincronia con i fenomeni luminosi.
Mi pare che si porrebbe anche il problema della definizione stessa degli
intervalli di tempo per quanto riguarda fenomeni che hanno a che fare con
interazioni non elettromagnetiche, o, almeno, lasciando per gli intervalli
di tempo la definizione operativa che ci da' l'orologio a luce, mi pare che
non ci sarebbe motivo per aspettarsi sincronie fra fenomeni luminosi e
fenomeni non elettromagnetici. Cioe', in fisica non classica, dovremmo fare
attenzione ad utilizzare il concetto di tempo. In fisica classica ci sarebbe
un motivo per il quale tutti i fenomeni sarebbero sincroni fra loro (quindi
avrebbe un senso utilizzare, per tutti quei fenomeni, lo stesso "tempo"), in
fisica non classica quel motivo verrebbe a cadere.
Ciao.
-- 
Bruno Cocciaro
--- Li portammo sull'orlo del baratro e ordinammo loro di volare.
--- Resistevano. Volate, dicemmo. Continuavano a opporre resistenza.
--- Li spingemmo oltre il bordo. E volarono. (G. Apollinaire)

 fisica non classica quel motivo verrebbe a cadere.
Ciao,
non sono molto d'accordo sul ruolo privilegiato che dai alle
interazioni elettromagnetiche in fisica classica in relazione alle
misura di tempo. Credo che l'utilizzo di orologi a luce dipenda solo
dalla comodita' offerta dall'universalita' della velocita' della
luce.
Il tempo serve per descrivere il mutamento della condizione di un
sistema. Quindi si definisce (secondo me naturalmente) una ''unita' di
mutamento'', cioe' un'unita' temporalle, utilizzando un processo
fisico di cui si conosce (o si crede di conoscere) l'evoluzione.
L'orologio a luce che hai descritto e' un esempio di cui conosciamo il
comportamento evolutivo e che possiamo dunque usare come standard
temporale.
Cio' non toglie che possiamo costruire altri orologi: potremmo usare
il sorgere del sole, fenomeno che avviene sempre con regolarita' di
cui possiamo dire che sappiamo l'evoluzione (la regolarita' dipende
dalla precisione che ci interessa). Oppure il pendolo e altri ancora
del tutto artificiosi come un orologio a polso che e' costruito
proprio per assegnare una certa evoluzione alle lancette.
 Inoltre sembrerebbe che la lista dei possibili orologi debba
contenere fenomeni periodici e omogenei nell'evoluzione. In realta'
questo non e' necessario ma e' assai comodo per confronti temporali
tra eventi distinti.
Quello che serve e' un fenomeno evolutivo di cui conosciamo
l'evoluzione al quale possiamo riferirci: chiamiamo istante A
l'istante in cui detto fenomeno campione e' nello stato tal dei tali,
istante B quello in cui...
Ciao

 Ciao


 diversi fra loro mostrano tali sincronie.
Non capisco bene cosa intendi per *sincronie*, potresti spiegarti
meglio?
Dall'esempio che poi fai sulla sala da ballo sembra che dai un ruolo
privilegiato ai fenomeni periodici. Secondo me questo non ha nessuna
importanza di principio (come ho detto nell'altro post) se il fenomeno
non periodico che utilizzi per misurare il tempo e' completamente
determinato e noto a chi decide lo standard temporale. Usare un
fenomeno periodico facilita le cose perche' basta la conoscenza del
fenomeno lungo un solo periodo e non su tutta la sua storia
evolutiva.


 determinato e noto a chi decide lo standard temporale.
Avrai notato dall'esempio dell'orologio a goccia modificato che non do alcun
particolare privilegio ai fenomeni "periodici".
Cio' che conta e' la sincronia. La periodicita' e' sostanzialmente una
definizione. Se prendessimo come intervallo di tempo unitario la caduta di
due gocce allora il moto della molla non sarebbe periodico. Certo sarebbe
una scelta particolarmente infelice. Se dicessimo ad una ragazza: "Ci
vediamo fra 1000 gocce-tempo al bar per un caffe'" dovremmo sperare di
essere bravissimi in fluidodinamica, e lo dovrebbe essere anche lei.


 essere bravissimi in fluidodinamica, e lo dovrebbe essere anche lei.
Ma non c'è bisogno, tanto lei arriverebbe sempre dopo! :-))

 una scelta particolarmente infelice.
[...]
Infatti secondo me non ha alcun senso la definizione di intervallo di
tempo ''unitario'' usando un fenomeno non periodico.
Non esistono infatti in tal caso intervalli privilegiati e l'unica
cosa che ha senso e' la successione (non omogenea) di eventi da uno
preso come riferimento.
Il tuo esempio precedente mi conferma che non c'e' nessun ruolo
privilegiato di principio che collega le interazioni elettromagnetiche
e le misure di tempo. Cosa cambierebbe nella tua ''sincronizzazione''
se invece di un orologio ad acqua si usasse ad esempio un orologio
basato su fenomeni nucleari? Secondo me proprio niente. Da quello ce
hai scritto sopra invece sembrerebbe  proprio che la pensi
diversamente, che secondo te sarebbe una sorta di orologio
approssimato. Non ne vedo le ragioni.
Saluti.

 Saluti.


 periodico.
Ma il trucco e' che tutti i fenomeni sono periodici.....
la nostra scelta non e' sull'intervallo unitario, ne' sul fenomeno....
e' sulla discriminazione!
E' l'universo un unica entita' della quale a noi fa comodo estrarre
solo quel particolare, e tale particolare lo usiamo per "dilatare"..
per "ingrandire" la percezione..... parole bruttissime!

 sia un "vero" determinismo. Ma questo e' un altro discorso.
Non sono d'accordo con quello che hai scritto.
Secondo me il determinismo non c'entra niente.  Un conto e' che un
fenomeno e' probabilistico, un conto e' preparare un apparato che pur
basandosi su fenomeni probabilistici ha un ben controllato e noto
comportamento che puo' essere usato come orologio standard per altri
fenomeni: basta pensare agli orologi atomici che pur attingendo a
piene mani dalla meccanica quantistica sono estremamente precisi
(l'errore credo sia di circa un nano secondo al giorno). Per non
parlare come hai fatto anche tu del fatto che la radiazione
elettromagnetica e' descritta dalla QED ma in certe condizioni
sperimentali la trattazione classica e'    piu' che sufficiente per la
descrizione del fenomeno.
Secondo me la sorpresa per quello che chiami 'fenomeni sincroni' tra
loro e' semplicemente dovuta al fatto che il tempo ci appare come
continuo, perche' fin ora siamo stati in grado di costruire orologi
con risoluzione sempre piu' alta.
Saluti.

 ha scritto nel messaggio
news:1171449214.4...@s48g2000cws.googlegroups.com...

io penso che se hai la massa allora devi avere lo spazio per contenere la
massa, di conseguenza se hai lo spazio devi avere anche il tempo per poterti
muovere dentro lo spazio. Non ha senso avere spazio senza tempo, il che è
anche in linea con la relatività, i due semplicemente devono coesistere.
Ciao
Ivan

 con risoluzione sempre piu' alta.
A me pare che l'origine di tale "apparenza" siano proprio quelle sincronie.
E' a causa del fatto che osseviamo queste sincronie che dentro la nostra
testa si e' formata questa "immagine" del tempo come qualcosa di "continuo".
E' perche' ogni 2 E1 osserviamo sempre un E2, e ogni E1 osserviamo sempre
100 E3, e ogni E3 mille E4 ... che rappresentiamo il tempo come una
variabile continua. E mi pare che cio' sia indipendente dalla precisione
degli orologi. Orologi molto precisi ci mostrano che i ballerini non sono in
perfetta sincronia, ma ad ogni passo dei ballerini della prima fila, quelli
della seconda ne effettuano due.


 sincronia sarebbe molto difficile da spiegare.
Scusami se mi intrometto nella vostra discussione.
Vorrei capire meglio quello che dici.
Se ho afferrato, vuoi dire che, ad esempio, possiamo sincronizzare il
mio orologio al quarzo con il tuo orologio atomico in virtù del fatto
che i due fenomeni periodici, pur essendo diversi, seguono comunque,
per un qualche motivo misterioso, "la stessa musica"?
Quindi, se questo fosse vero, sarebbe la prova che fenomeni anche
molto differenti sono descritti dalla stessa legge fondamentale, la
legge che unifica tutte le forze?

 della seconda ne effettuano due.
Riassumo l'idea che mi sono fatto in questi scambi di opinione (sempre
in ambito non relativistico):
1) il tempo ci appare continuo perche' lo misuriamo con orologi sempre
piu' precisi
2) i fenomeni hanno un solo tempo che scandisce il passaggio da uno
stato ad un altro. Il tempo e' cioe' la stessa variabile evolutiva che
vale per tutti, per tutti e' la stessa, ed e' misurata dagli orologi
(possiamo dunque usare il plurale invece che dire da un solo
orologio).
3) quello che tu chiami il miracolo della sincronia mi sembra quello
di avere un tempo unico
Ciao.

 legge che unifica tutte le forze?
Beh, prova e' una parola un po' troppo forte. Diciamo semplicemente che a me
parrebbe strano che fenomeni diversi possano essere descrivibili usando lo
stesso "tempo", cioe' lo stesso fenomeno assunto come unitario (cioe' mi
parrebbe strana la sincronia fra fenomeni diversi), senza che ci sia alla
base un qualche fenomeno unificante. E comunque, a me pare che tutta la
fisica classica si regga sulle interazioni elettromagnetiche.


 Ciao.
