Secondo esperimento mentale sulla RR
Inviato: 29 ott 2024, 1:02
Chiedo anzitutto scusa se nel giro di due giorni posto un altro esperimento mentale sulla Relatività Ristretta ma non saprei con chi confrontarmi mentre vedo che qui c'è gente ferrata in materia. Prometto che parteciperò al forum anche con argomenti leggeri magari nella sezione "caffè ".
DESCRIZIONE DELL'ESPERIMENTO
In una regione buia dello spazio abbiamo un soggetto, Caio , che si muove dalla destra alla sinistra di un'osservatore O posto lateralmente alla traiettoria di Caio. Caio si muove lungo la sua traiettoria alla velocità di 100.000 km/s ma "a mo' di gambero", cioè procedendo marcia indietro. Voglio dire che Caio si muove dalla destra alla sinistra dell'osservatore O ma con il viso verso la destra dell'osservatore O (spero si capisca, purtroppo non sapendo come caricare immagini devo ricorrere a contorsionismi espressivi).
A un certo momento t0 e nel punto B lungo la sua traiettoria Caio accende un emettitore laser monocromatico puntato davanti a sé, cioè a destra dell'osservatore O , e lo mantiene acceso.
La velocità della luce, come tutte le velocità, è il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrere tale spazio. Vogliamo sapere cosa vede l'osservatore O dopo 3 secondi.
Lo spazio percorso dalla luce laser è dato dalla posizione finale del primo fotone emesso e la posizione iniziale dello stesso quando viene originato in B al momento t0. Dopo 3 secondi la luce percorre 900.000 km quindi la posizione finale del fotone , si trova 900.000 a destra del punto B, al momento che chiameremo t3.
Ovviamente fra le posizioni B e la posizione finale del primo fotone emesso non c'è un solo fotone ma un insieme di fotoni in fila a formare un raggio laser che va da B a 900.000 km a destra di B.Cosa è successo dopo 3 secondi alla sorgente del laser e a Caio che la tiene in mano? Si trovano, al momento t3, a 300.000 km a sinistra di B e ciò che mi fa impressione e che tra l'emettitore laser in qusta posizione e B non ci siano fotoni: ne siamosicuri? Cerchiamo di fare un'osservazione più approfondita .
All'istante t0 e nel punto B Caio accende l'emettitore laser. Dopo 1 secondo al tempo t1 il fotone emesso nel punto B si trova a 300.000 km a destra di B, mentre l'emettitore (Caio) si trova a 100.000 km a sinistra di B: in questa posizione dall'emettitore viene emesso il secondo fotone.
Dopo 2 secondi dal momento t0 (tempo t2) il primo fotone emesso nel punto B si trova a 600.000 km a destra del punto B, mentre il fotone emesso al tempo t1 ha percorso 300.000 km: 100.000 a sinistra del punto B e 200.000 a destra del punto B, sovrapponendosi on parte alla traiettoria del primo fotone emesso in t0. L'emettitore laser si trova a 200.000 km a sinistra del punto B.
Dopo 3 secondi dal tempo t0 (momento t3) il primo fotone emesso nel punto al tempo t0 si trova a 900.000 km a destra del punto B, mentre il fotone emesso al tempo t2 ha percorso 600.000 km di cui 200.000 a sinistra del punto B e 400.000 a destra del punto B. Questi 400.000 km si sovrappongono in parte alla traiettoria del primo fotone emesso in t0. L'emettitore si trova a 300.000 km a sinistra del punto B. Come si vede ad ogni secondo che passa il raggio laser fa del tragitto sia a destra del punto B che a sinistra. In particolare dopo il primo fotone emesso nel punto B tutti gli altri che seguono partono a sinistra di B a causa dell'indietreggiare di Caio.
Ma la velocità della luce va calcolata tenendo conto della posizione finale del fotone emesso in t0, cioè dopo 3 secondi, e la posizione iniziale di tale fotone che è B: il percorso è di 900.000 km che diviso 3s da' per l'appunto 300.000 km/s.
Solo che così facendo stiamo escludendo il percorso che la luce laser fa a sinistra del punto B!! Allora al momento t3, per esempio, dovremmo includere anche i 200.000 km percorsi a sinistra del punto B dal terzo fotone emesso (emesso in t2); sommando questi 200.000 km a 900.000 km percorsi a destra dal primo fotone danno 1.100.000 km. Dividendo questo tragitto per il tempo impiegato a percorrerlo (3s) otteniamo una velocità della luce di 366.666 km/s ...Si badi che nel conteggiare i 200.000 km a sinistra del punto B non ho preso in considerazione la posizione di Caio è quindi dall'emettitore, ma la posizione in cui il terzo fotone viene emesso: l'emettitote si trova a 300.000 km dal punto B, come già detto...ma poi esce una velocità della luce di 366.666 km/s...Cosa ne pensate voi?
Faccio una precisazione: io ho assunto che venisse emesso un fotone al secondo per esporre la questione: in realtà fra un secondo e quello successivo vengono emessi molti fotoni che vanno a comporre il raggio laser: si tratta di un "laser continuo" dal momento che Caio lo accende e lo mantiene acceso...
DESCRIZIONE DELL'ESPERIMENTO
In una regione buia dello spazio abbiamo un soggetto, Caio , che si muove dalla destra alla sinistra di un'osservatore O posto lateralmente alla traiettoria di Caio. Caio si muove lungo la sua traiettoria alla velocità di 100.000 km/s ma "a mo' di gambero", cioè procedendo marcia indietro. Voglio dire che Caio si muove dalla destra alla sinistra dell'osservatore O ma con il viso verso la destra dell'osservatore O (spero si capisca, purtroppo non sapendo come caricare immagini devo ricorrere a contorsionismi espressivi).
A un certo momento t0 e nel punto B lungo la sua traiettoria Caio accende un emettitore laser monocromatico puntato davanti a sé, cioè a destra dell'osservatore O , e lo mantiene acceso.
La velocità della luce, come tutte le velocità, è il rapporto tra lo spazio percorso e il tempo impiegato a percorrere tale spazio. Vogliamo sapere cosa vede l'osservatore O dopo 3 secondi.
Lo spazio percorso dalla luce laser è dato dalla posizione finale del primo fotone emesso e la posizione iniziale dello stesso quando viene originato in B al momento t0. Dopo 3 secondi la luce percorre 900.000 km quindi la posizione finale del fotone , si trova 900.000 a destra del punto B, al momento che chiameremo t3.
Ovviamente fra le posizioni B e la posizione finale del primo fotone emesso non c'è un solo fotone ma un insieme di fotoni in fila a formare un raggio laser che va da B a 900.000 km a destra di B.Cosa è successo dopo 3 secondi alla sorgente del laser e a Caio che la tiene in mano? Si trovano, al momento t3, a 300.000 km a sinistra di B e ciò che mi fa impressione e che tra l'emettitore laser in qusta posizione e B non ci siano fotoni: ne siamosicuri? Cerchiamo di fare un'osservazione più approfondita .
All'istante t0 e nel punto B Caio accende l'emettitore laser. Dopo 1 secondo al tempo t1 il fotone emesso nel punto B si trova a 300.000 km a destra di B, mentre l'emettitore (Caio) si trova a 100.000 km a sinistra di B: in questa posizione dall'emettitore viene emesso il secondo fotone.
Dopo 2 secondi dal momento t0 (tempo t2) il primo fotone emesso nel punto B si trova a 600.000 km a destra del punto B, mentre il fotone emesso al tempo t1 ha percorso 300.000 km: 100.000 a sinistra del punto B e 200.000 a destra del punto B, sovrapponendosi on parte alla traiettoria del primo fotone emesso in t0. L'emettitore laser si trova a 200.000 km a sinistra del punto B.
Dopo 3 secondi dal tempo t0 (momento t3) il primo fotone emesso nel punto al tempo t0 si trova a 900.000 km a destra del punto B, mentre il fotone emesso al tempo t2 ha percorso 600.000 km di cui 200.000 a sinistra del punto B e 400.000 a destra del punto B. Questi 400.000 km si sovrappongono in parte alla traiettoria del primo fotone emesso in t0. L'emettitore si trova a 300.000 km a sinistra del punto B. Come si vede ad ogni secondo che passa il raggio laser fa del tragitto sia a destra del punto B che a sinistra. In particolare dopo il primo fotone emesso nel punto B tutti gli altri che seguono partono a sinistra di B a causa dell'indietreggiare di Caio.
Ma la velocità della luce va calcolata tenendo conto della posizione finale del fotone emesso in t0, cioè dopo 3 secondi, e la posizione iniziale di tale fotone che è B: il percorso è di 900.000 km che diviso 3s da' per l'appunto 300.000 km/s.
Solo che così facendo stiamo escludendo il percorso che la luce laser fa a sinistra del punto B!! Allora al momento t3, per esempio, dovremmo includere anche i 200.000 km percorsi a sinistra del punto B dal terzo fotone emesso (emesso in t2); sommando questi 200.000 km a 900.000 km percorsi a destra dal primo fotone danno 1.100.000 km. Dividendo questo tragitto per il tempo impiegato a percorrerlo (3s) otteniamo una velocità della luce di 366.666 km/s ...Si badi che nel conteggiare i 200.000 km a sinistra del punto B non ho preso in considerazione la posizione di Caio è quindi dall'emettitore, ma la posizione in cui il terzo fotone viene emesso: l'emettitote si trova a 300.000 km dal punto B, come già detto...ma poi esce una velocità della luce di 366.666 km/s...Cosa ne pensate voi?
Faccio una precisazione: io ho assunto che venisse emesso un fotone al secondo per esporre la questione: in realtà fra un secondo e quello successivo vengono emessi molti fotoni che vanno a comporre il raggio laser: si tratta di un "laser continuo" dal momento che Caio lo accende e lo mantiene acceso...