RR e Sequenze temporali assolute

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Navi
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RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da Navi » 27 mag 2020, 18:52

Una nave stellare, lunga 2 km, si accinge a salpare. Alla coda vi sono due dispositivi (collocati nel medesimo punto) che lanciano (all’interno della nave e lungo l’esatta direzione del moto), nello stesso istante, la particella R alla velocità di 41.000 Km/s (ossia a 0.1366 C.), e la particella V (sempre nella stessa direzione: i percorsi sono perfettamente paralleli e contigui) alla velocità di 20.000 Km/s (ossia 0.0666).
La particella R è diretta verso un ricettore posto alla testa della nave (e dunque a 2 Km di distanza); la particella V viaggia verso un ricettore posto a metà della nave (e dunque alla distanza di 1 Km). Se è R a raggiungere per prima il bersaglio, la nave si illumina di rosso; mentre, se arriva prima V a colpire il proprio bersaglio, la nave si illumina di verde. Per evitare improprie disquisizioni circa la simultaneità ecc., si precisa che, una volta che una luce sia accesa, l’altra rimane spenta (anche quando l’altra particella tocca il proprio ricettore).
Orbene, R percorre 2 Km in 0.00004878 secondi; V, invece, colpisce il proprio ricettore in 0.00005 secondi. Siccome R arrivava prima, l’astronave si illumina di rosso.
In conformità del postulato della RR, la quale richiamando il Principio di Galileo afferma che chi si muove di m.l.u. non si deve accorgere di tal moto (atteso che le leggi della fisica valgono per ogni sistema: nessuno dei quali è privilegiato), il pilota dovrebbe vivere lo stesso fenomeno anche quando la nave ha raggiunto la velocità di 290.000 Km/s (ovvero V = 0.9666 C.); in altre parole, giacché per lui nulla è cambiato (e dunque giudica che le particelle stanno mantenendo sempre la medesima velocità), a ogni lancio delle particelle, dovrebbe vedere la nave illuminarsi sempre di rosso.

Uno studioso, che opera in un laboratorio “fermo”, giudica, invece, le sequenze in modo differente; infatti, a suo dire, in forza della composizione relativistica delle velocità, la velocità complessiva della particella R è di 292.360 Km/s (0.974 C), e dunque R si muove nella nave alla velocità di 2.360 Km/s; mentre giudica la particella V viaggiare alla velocità complessiva di 291.231 Km/s (0.9707 C), e la vede dunque muoversi nella nave a 1.231Km/s. Stando così le cose, la particella V raggiunge (sempre secondo il laboratorio) il proprio ricettore in 0.0008123 secondi, mentre la particella R impiega 0.0008474 secondi: dunque, siccome la particella V arriva a toccare il proprio ricettore prima che la R arrivi al proprio bersaglio, il laboratorio vede l’astronave illuminarsi di luce verde.
Atteso che, trattandosi di fenomeno oggettivo, assoluto, invariante, universale, anche il pilota della nave non può che vedere la luce verde dominare il campo. Orbene, se così è, quali sono le supposizioni del pilota al cospetto dei tale stranezza?
Saluti
Navi

bosone
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da bosone » 29 mag 2020, 11:25

Prima di tentare di rispondere alla stranezza volevo osservare che una luce verde che si allontana a 290000 km/s non viene vista dal laboratorio come verde ma con una lunghezza d'onda più grande' :roll:

Navi
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da Navi » 29 mag 2020, 13:11

Amico Bosone, quanto alla stranezza, non è tale, poiché coinvolge tematiche molto importanti: la RR offre esiti solo tra S.d.r., oppure genera, in sé, successioni assolute correlative al singolo sistema, indipendentemente dall'osservazione (Selleri, Chang, Tangherlini, Iuele).
Quanto al colore della luce, il soggetto non c'entra per niente: ho parlato di luce, solamente per indicare un fenomeno oggettivo, assoluto, invariante. Per evitare equivoci, allora, sostituisco alla luce rossa il vino, e alla luce verde l'acqua, sicché chiedo: il laboratorio vede il pilota della nave essere inondato di vino (fino a ubriacarsi), oppure lo vede (da bagnino) coperto di acqua?
Saluti.
Navi.

Gamow00
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da Gamow00 » 29 mag 2020, 14:26

@Navi
Non capisco, vuoi porre il problema come sfida per gli altri utenti del forum o sei interessato a sapere la risposta?
Sapere aude ;)

bosone
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da bosone » 29 mag 2020, 17:23

Mi piace sottolineare che Gamow ha risposto anche per me e credo per molti utenti del forum dove si viene per imparare... :roll:

Navi
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da Navi » 29 mag 2020, 17:34

Gamow00, non so donde trai lo spunto per pensare a contese... Siffatte sfide, non le lanciavo nemmeno da giovane: figuriamoci ora che ho 70 anni! E, poi, che ci guadagnerei a sfidare voi?! Su!

Si tratta di riflessioni che svolgo da decenni: ho avuto il piacere di discuterne (conservo le foto anche in ristorante...) con il compianto Franco Selleri (come sai, genio assoluto della RR), circa la sua opinione (in parziale dissenso dalla c.d. "protorelatività") secondo cui è la velocità in sé (rapportata a C) a generare determinati fenomeni relativistici (per es., c. d. Simultaneità assoluta), a prescindere dalla "constatazione" da altro S.d.r. Ne ho discusso e ne discuto pure con altri talenti immensi della materia; ne cito solo alcuni: Gasperini (non ha bisogno di presentazioni), Carmine Serio (noto il progetto "spaziale" per il 2026: vi partecipa pure l'Unibas), F.M. Boschetto (sapete certo chi è), Pino Iuele (anche premio Livatino), Natalino Pacca, ecc.
Dunque, si tratta solamente di curiosità e passione che mi spingono a sforzarmi di comprendere (ovviamente, fin dove ci riesco) determinati e affascinanti misteri della Relatività (compresa la Gen.). Tanto per fare un esempio, si suole affermare che il rallentamento assoluto del tempo (rectius: la dilatazione temporale delle pause tra un tic tac e l'altro) nel paradosso dei gemelli sarebbe apprezzabile solo quando i due si reincontrano dopo il viaggio di uno, poiché la sfasatura temporale dipenderebbe dalla "rottura" tra i due sistemi di riferimento in forza delle accelerazioni della nave (partenza, frenate, curve); naturalmente, non è così, sia perché la sfasatura esiste, ma è minima (Gasperini), sia perché si possono proporre esperimenti mentali che prescindono dalle accelerazioni.
Tralasciando l'altra soluzione (che fa riferimento a Minkowski: ci porta fuori tema), ho proposto un argomento che va al cuore di detto problema: l'ho fatto per confrontarmi con opinioni altrui, in e con serenità, sincerità, rispetto. Se si ha piacere, lo si fa; sennò, saluto con gentilezza e vado via. Ho ben altre aspirazioni che "sfidare" persone (che le conosca o no), e per giunta in una materia che mi piace, ma che non è la mia prediletta (non ho mai sfidato alcuno, neppure con riguardo alle mie privilegiate: ma non le indico).
Navi

Gamow00
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da Gamow00 » 30 mag 2020, 9:25

@Navi
Mi dispiace che si sia sentito attaccato dal mio commento, volevo genuinamente sapere lo scopo della sua domanda per sapere come aiutarla al meglio. Ovviamente, come tutti, lei è il benvenuto qui. Mi preme precisarle, però, quale sia lo scopo principale di questa piattaforma, ovvero la preparazione degli studenti del liceo alle Olimpiadi di Fisica. Questo non significa che persone "fuori età" non siano al loro posto, anzi! Io stesso non sono più in età da liceo. Lei è liberissimo di pubblicare problemi sia per interesse personale nel sapere la risposta, o anche per vedere come altri affronterebbero lo stesso quesito. Un'ultima cosa che volevo dirle, prima di farle scoprire il forum in tutta la sua grandezza, è che nessuno qui ha la pretesa di pubblicare problemi inediti, men che meno soluzioni nuove. Tutti gli argomenti presentati sono triti e ritriti per un fisico, ma non lo sono per studenti liceali. Per questo motivo, se lei conosce la soluzione a un problema proposto, che è rivolto ai ragazzi, la prego di non rispondere subito e di dare il tempo a chi si sta allenando di formulare una risposta. Ovviamente, dopo che questa risposta è stata data, è liberissimo di aggiungere ulteriori punti di riflessione.
Buona giornata :D
Sapere aude ;)

Navi
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da Navi » 30 mag 2020, 12:18

A scanso di malintesi, chiarisco (a beneficio della mia breve permanenza nel forum) quanto segue.
1) Non ho mai pensato che in un forum si trattino solo argomenti nuovi; anzi, e per fortuna, vale la regola contraria: sennò, chi ne avesse i numeri (e non sono certo io) andrebbe a iscriversi alle olimpiadi degli scienziati innovatori. Cosicché, in merito al quesito di Milanese, mi sono permesso di indicare, in modo per niente evidente (tanto che pure Bosone si interrogava sul senso della mia riga), un riferimento; nondimeno, preso atto di quanto mi si eccepisce, eviterò di ripetere siffatte improprietà.
2) Sono qui per aggiungere qualcosa a quel poco che so, e non per fare il saputello: a che mi gioverebbe?! Inoltre, se volessi proporre la mia persona, lo farei in àmbiti che prediligo di più. E, quando parlo di imparare, sono sincero: la verità più incontrovertibile è che sono desideroso di conoscere l’opinione altrui. Alla bisogna, anziché esprimere prima il mio pensiero, preferisco formulare una domanda: ho ragione, oppure ho torto? Del resto, al mio primo intervento, posto sotto forma di domanda (una mesatina fa), ha fatto riscontro, e con precisione, Milanese. Tuttavia, preso atto che potrei esser frainteso, indicherò prima il mio pensiero e poi chiederò la vostra opinione (ripeto: breve permanenza).
3) Ovviamente, il tema espresso non è una mia divagazione irrilevante (frustranea o soggettiva), bensì attiene all’aspetto più importante della RR: aspetto che certamente interessa anche agli studenti , poiché stimola a riflettere, a esprimersi con autonomia di pensiero, a rivedere proprie posizioni, ecc. In merito, preciso che il mio modestissimo librettino di Rel. (che non nominerò MAI!) si rivolge proprio agli studenti delle medie superiori, poiché si sforza di comprendere con la logica comune (fin dove è ammesso) alcuni aspetti della Teoria (lo fanno anche Giorgio Parisi, Boschetto, Pacca, Iuele). Anzi, muovo la preghiera che mi si indichi dove posso inviare a qualcuno di voi, privatamente, una semplificazione delle Trasformazioni (formulata dopo la pubblicazione di cui sopra): semplificazione rivolta proprio agli studenti delle medie, la quale, pur non potendo minimamente esser paragonata a quella di Lorentz (se lo pensassi, occorrerebbero 118 e camicia di forza!), sembra lasciarsi preferire alla (impropria) semplificazione mediante il Teorema di Pitagora (che, come sapete, alcune pubblicazioni rivolgono addirittura ai tredicenni). Sono tanto desideroso di conoscere il vostro giudizio in merito.
4) Venendo all’argomento proposto, chiarisco che il mio punto di vista, in conformità di quello selleriano (ho citato pure Chang, Tangherlini, Iuele), è il seguente: non è per niente vero che, tra due sistemi di riferimento (ciascuno giudica che sia l’altro a muoversi), ciò che vale per l’uno vale, sempre e di necessità, per l’altro; insomma, non è vero che nessuno dei due sia privilegiato. Per contro, sembra che, nel sistema che si muove effettivamente più veloce (con V come frazione di C), la maggior velocità (o altro quid di ignoto e a essa connesso: energia che muove il sistema?) incida, in sé e per sé, sulla “dilatazione temporale”.
Per beneficiare di una vostra opinione, ho rivolto la domanda iniziale, che ora trasformo in ipotesi, chiedendo, se ne avete piacere (altrimenti, ringrazio ugualmente), il vostro pensiero in merito.
Io credo che, se immaginiamo le stesse, identiche condizioni tra la nave e il laboratorio, e quantunque anche il pilota della nave calcoli le successioni nel laboratorio ricorrendo alla composizione relativistica delle velocità, i rispettivi fenomeni divergano: mentre nel laboratorio sarà (indipendentemente dal giudizio che ne dà il pilota della nave) sempre la particella rossa a giungere per prima al bersaglio (e dunque uscirà sempre vino), per contro, nella navicella sarà, a un certo punto, la particella verde a colpire per prima il proprio bersaglio, e dunque a un certo momento uscirà acqua. Ciò perché, nella nave, la composizione relativistica delle velocità descrive realmente una velocità complessiva ben vicina a C, talché che ne conseguono esiti (effettivi, oggettivi, assoluti) differenti da quelli supposti dal pilota della nave con riguardo alle sequenze che avvengono nel laboratorio. Circa gli ulteriori “perché”, se ne può (ma solo eventualmente) parlare…
Naturalmente, ho trascurato la contrazione (questa è in ogni caso misurata, non reale: sembra ormai pacifico) lungo l’asse del moto: ai nostri fini avrebbe solo complicato inutilmente il discorso, poiché sarebbe irrilevante, dal momento che le proporzioni rimarrebbero tali quali sono.
Credo che il tema intrighi pure gli studenti.
Cordiali Saluti a tutti.
Navi

drago
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da drago » 31 mag 2020, 0:31

Personalmente considero il problema mal posto, infatti non viene specificato come vengono confrontati i tempi di arrivo misurati dai due orologi.
I due eventi in cui le particelle R e V incidano sui rispettivi detector sono di tipo Spazio (cioè non esiste un raggi di luce che inizi da un evento e passi per l'altro), per tali eventi la relatività ristretta ci dice che non è possibile instaurare un ordine causale assoluto (come effettivamente ci ha fatto notare).

Perché l'astronave possa decidere di quale colore illuminarsi è necessario confrontare in qualche modo i tempi di arrivo, una procedura potrebbe essere che quando uno dei due rivelatori rileva una particella esso mandi un segnale (supponiamo per semplicità un raggio di luce) ad un calcolatore posto da qualche parte sulla nave, ovviamente i due eventi da confrontare non sono più i tempi di arrivo delle particelle sui rispettivi rivelatori ma quando essi lo comunicano al computer centrale per decidere chi è arrivato prima.

Navi
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Re: RR e Sequenze temporali assolute

Messaggio da Navi » 31 mag 2020, 11:43

Grazie per il riscontro: acuto e pertinente. Inoltre, se mi indica dove inviare un documento, trasmetto (per un parere) la mia semplificazione delle Trasformazioni (matematica di V ginnasiale), ma soprattutto altro documento, bellissimo e dotto, di Gasperini, da lui inviatomi, una ventina di giorni fa (con assenso a comunicarlo ad altri), dopo una chiacchierata che ha molti punti in comune con la presente.

Tornando a noi, l’aspetto saliente del soggetto non è tanto il metodo di misurazione, la sincronizzazione degli orologi, il tempo occorrente per comunicazioni tra meccanismi. Avevo giocato con i decimillesimi di secondo solo per evidenziare come, finanche con V = 0.96 C., gli effetti oggettivamente generati dall’incidenza della velocità sono difficilmente percepibili: figuriamoci alle “nostre velocità”. Ma ciò non toglie (questa è la mia modesta opinione: ma vi sono anche opinioni altrui non certo modeste) che la velocità reale (a differenza di quella fittizia: ovvero misurata) produce esiti intrinseci, assoluti, oggettivi nel sistema inerziale.

Per evitare malintesi, allora, è possibile, tra i tanti esempi, prendere in considerazione il solo impatto delle particelle sul bersaglio, immaginando che il ricettore sia lo stesso per entrambe. Cosicché, è facile, per il pilota e per chicchessia (anche al rientro della nave), verificare (ripeto: evento materiale oggettivo, non solo misurazione del tempo) se è la rossa ad “appoggiarsi” sulla verde o viceversa. Si constaterà, mi pare, che, a quelle velocità e in quelle condizioni, la particella verde sarà “coperta” dalla rossa, laddove, stando alla RR “dei primordi” (niente di svalutativo, ma solo di storico), dovrebbe avvenire il contrario.

Inoltre, il problema si può proporre, tra tanti altri esempi, immaginando che la nave sia lunga 2 milioni di Km e che la sua velocità sia di 0.99 C. (297.000 Km/s). Cosicché (se vi è qualche refuso nei calcoli, lo rivediamo), le rispettive e reali velocità delle particelle sono le seguenti:
[(0.99 + 0.1366)/1 + (0.99 * 0.1366)] = 0.992 C = 297.600 Km/s.
[(0.99 + 0.066)/1 + (0.99 * 0.066)] = 0.99155 C = 297.464 Km/s.

La particella rossa va dunque verso il ricettore con V = 600 Km/s, mentre la verde va a 464 Km/s. Ciò significa che la rossa colpisce il bersaglio dopo 55 minuti e 33 secondi, mentre la verde è, fatalmente, già giunta dopo 35 minuti e 54 secondi: donde diventano trascurabili le successioni riguardanti i brevi percorsi che gli impulsi di luce percorreranno per regolare i meccanismi della luce rossa e verde, ecc.
Naturalmente, sull’esempio non incide la dilatazione temporale nella nave (gamma = 7,07): infatti, a differenza tra i due tempi rimane, comunque, sufficientemente cospicua, e dunque "insensibile" a mutazioni conseguenti alle velocissime sequenze "elettriche" interne al meccanismo. Altrettanto, non incide la contrazione relativistica: se dividiamo 2milioni per 7,07, abbiamo comunque un percorso che non vulnera l’essenza degli esempi.
Aggiungo pure che l’essenziale non muta neppure se riferiamo la contrazione relativistica (sempre osservata dal laboratorio) alle dinamiche delle particelle rossa e verde, e non solo alla lunghezza della nave: operazione che, per la verità, è più congrua e propria (quantunque trascurata- colto l’occasione per marcarlo-, con riguardo al cateto orizzontale, tV, dalla semplificazione mediante Pitagora) , dal momento che la distanza tra due punti è la differenza tra due coordinate spaziali misurate in una data frazione di tempo. In ogni caso, però e come si diceva, il far riferimento al percorso della rossa offre gamma pari a (“solo”) 7,94, e il riferimento alla verde dà gamma pari a 7,69: dunque, valori non incidenti per niente sulla visibile “procrastinazione” di un impatto rispetto all’altro.

Insomma, il punto saliente del tema rimane ed è il seguente.
Considerato che è ormai pacifica la distinzione tra velocità reale (rapportata a quella delle luce) e velocità misurata da altro sistema di rif., occorre chiedersi se la RR si risolva in una specie di “gioco delle parti” (la “dilatazione temporale” avrebbe ragion d’essere solo in quanto osservata da altro Sri), o piuttosto coinvolga anche il tema di tale ineludibile distinzione tra velocità reale e velocità fittizia (misurata): nella seconda evenienza, ne conseguirebbe che, a velocità davvero prossime a quelle della luce, anche il viaggiatore (e non solo l’osservatore) percepirebbe “stranezze” che, a velocità più basse, rimangono mascherate. Insomma, se pensiamo alla verità pacifica secondo cui la somma REALE delle velocità non può mai uguagliare C, ne consegue che, se il sistema viaggia già quasi a C, ogni altro movimento (compreso quello degli elettroni, dei miei passi, della fucilata, ecc.) è ben più rallentato, talché, in forza della “sommatoria” relativistica, a ogni mio passo (sommatoria meno “incisiva”) vedrò il proiettile (sommatoria più “incisiva”) muoversi a velocità inferiore a quella che apprezzavo quando ero sulla Terra.
Saluti.
Navi

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