L’orologio luce in movimento è una grossolana bufala. Presenta in alternativa due aspetti assurdi. Uno è che il fotone si deve comportare come se fosse emesso da un generatore fermo e proseguire solo verso l’alto senza spostarsi in orizzontale. L’altro è che se si vuole inventare una forza che gli faccia seguire il generatore allora questo fotone proseguirà a zig-zag impiegando il tempo necessario in base alla sua velocità C e al percorso che compie. Quanto poi all’osservatore interno, costui non può vedere il tragitto del fotone e non sa di essere in movimento. Crederà quindi che il fotone faccia su e giù e aiutato magari da un tic di quando il fotone arriva agli specchi, qualsiasi orario segni il suo orologio, i suoi calcoli lo porteranno inevitabilmente sempre a conclusioni sbagliate poiché dettate da convincimenti illusori. Per questo la luce non compie il tragitto fra gli specchi nel tempo calcolato da quell’osservatore mandando all’aria il concetto di dilatazione del tempo.
La luce, caro Gian Carlo, non va in una sola direzione, ma si espande come una sfera dalla sorgente. Ogni raggio di questa sfera può essere considerato un fotone. Per l'osservatore in moto, che si sente fermo, l'unico raggio che interessa è quello che tocca lo specchio e che torna indietro: tutti gi altri non si riflettono... Lo stesso capita, però, per chi sta fermo e vede muovere l'orologio a luce. Il fotone che interessa è quello che a partire dalla sorgente tocca lo specchietto che si è mosso in avanti. Il fenomeno invio-riflessione-ricezione deve essere comunque lo stesso in entrambi i sistemi di riferimento (lo diceva già Galileo...) e la velocità della luce deve essere sempre la stessa e non si può sommare a niente. Ti consiglio di leggere meglio l'articolo sulla relatività ristretta...
Nell’orologio luce, caro Vincenzo, viene descritto il percorso di un unico fotone in un veicolo in moto. Se fosse un proiettile risentirebbe della forza cinetica impressa dal mezzo ma il fotone, privo di massa, non ne può risentire. Dimmi quale forza lo trasporta in orizzontale e io ti ringrazierò. Allora però il nostro fotone proseguirà a zig-zag e non ha alcun senso che si tenga conto del tempo di un tragitto che l’osservatore interno crede di vedere ma che non esiste.
le chiedo scusa per aver interloquito con Lei così amichevolmente. Credevo che la risposta al mio intervento fosse opera di un cibernauta qualunque poi mi sono documentato e ho scoperto veramente chi era. Sono dispiaciuto. Avrei dovuto documentarmi prima. Tuttavia sono lieto di poter esporre miei convincimenti a una persona competente su aspetti che dopo aver letto tutto ciò che ho trovato in rete sulla TRS trovo in contrasto con la logica. Le sarei infinitamente grato se volesse chiarire le situazioni che espongo nella mia replica alla sua risposta circa il trasporto del fotone e del tempo di un percorso che io giudico apparente.
Gentile Gian Carlo Fregoso, penso di avere capito, dalla risposta precedente del Prof. Zappalà che il moto del veicolo non trascina i fotoni (come lei dice hanno massa nulla) e proprio per questo il fotone proiettato verticalmente non ha alcuna possibilità di colpire il punto di riflessione ( lo farà solo a veicolo fermo).
Chi , invece, andrà a bersaglio sarà un altro fotone, emesso con una inclinazione tale da raggiungere il soffitto proprio quando sta passando lo specchio.
Penso che questa figura possa essere utile per spiegare quello che succede.
il tuo ultimo commento non mi era pervenuto (misteri della rete...). Comunque quanto riportato dall'amico Maurizio è perfettamente corretto e non posso che condividerlo in pieno... Non devi pensare a un solo raggio... la luce quando parte è composta da infiniti raggi (è in realtà un'onda sferica) e noi siamo obbligati a considerare il raggio che tocca lo specchietto (che è comunque partito insieme a quello di chi sta fermo dentro l'astronave).
La ringrazio sinceramente per le sue delucidazioni alle mie perplessità e, senza voler minimizzare la mia ignoranza, tengo a precisare: Documentandomi sul sito fmboschetto.it leggo di un raggio in un complesso fermo che fa su e giù fra due specchi e che quando il complesso si muove, il raggio si compone con quello traslatorio. Invece Lei mi dice giustamente che non esiste alcuna composizione di velocità perché il raggio che procede in diagonale è un altro.
Nel tornare a ringraziarLa colgo l’occasione per porgerLe distinti saluti.
la frase: " il moto del raggio di luce si compone con quello traslatorio dell'orologio" è molto ambigua e crea sicuramente l'idea che la luce si componga con altre velocità. Ciò può anche essere plausibile se parliamo di direzione (vedi l'argomento dell'aberrazione luminosa"), ma per potere avere risultati numerici è bene seguire quanto ho spiegato io. Ti consiglio di leggere l'inizio dell'aberrazione e capirai meglio cosa si intende come direzione apparente e valore costante di c in qualsiasi sistema di riferimento...
ho trovato molto interessanti gli studi che mi ha inviato e accetto con piacere la disponibilità che mi promette per chiarire le mie perplessità sulla RR il cui primo postulato recita: “le leggi della meccanica, dell'elettromagnetismo e dell'ottica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali”. Torno ora al disegno che mi ha proposto il suo amico e noto quale raggio colpisce lo specchio con il vagone a 0.866 c. Poi tolgo la lampadina e ci metto una bomba che esplodendo, anziché fotoni, lanci intorno a sé schegge di metallo e chiedo: - a colpire lo specchio non sarebbe la scheggia che sale in verticale? E questo non è in contrasto col citato postulato? -
la scheggia ha una sua velocità verso l'alto che si compone con la velocità della bomba prima dell'esplosione (principio di inerzia).
Comunque, per tagliare la testa al toro, mettiamola così: vale il postulato "qualsiasi fenomeno fisico deve rimanere identico in due sistemi di riferimento inerziali". Ne segue che in entrambi i sistemi la luce emessa dallo stesso punto (al tempo t=t'=0) deve colpire lo specchietto, anche se in tempi t e t' diversi.
Poi, se preferisci, mettiti nelle condizioni dell'aberrazione e vedrai che il telescopio, ossia il tratto percorso dalla luce, deve sistemarsi inclinato. Il succo è lo stesso.
Nell’esperimento citato in “Teoria della Relatività#03 -La Relatività Speciale – CURIUSS”, il passeggero interno credendosi fermo si fida della logica e dice che gli orologi partono simultaneamente. Quello esterno invece valuta, sempre secondo logica, che partiranno sfalsati, ma se non si fida della sua intuizione e usa la formula di Einstein son dolori perché partono assieme. Infatti e dà sempre c. A questo punto i casi sono due: o sbaglia la formula o non vale il concetto di simultaneità. Secondo la RR e la RG partono sfalsati perché il gemello torna più giovane. Ma allora, questa benedetta formula quando si può usare? Difatti in rete si trova l’esempio delle due astronavi che viaggiano una verso l’altra entrambe a 150.000 km/s dicendo che una vede l’alta venirle incontro a 240.000 km/s. Però se la valutazione si fa quando distano 300.000 km, non si incontrano dopo 1 secondo? Lei che ne dice di tutto ciò?
P.S. ho il doloroso pensiero di mettermi in piazza passando per cretino ma pazienza.
gli orologi di due sistemi inerziali in movimento reciproco sono sfasati, ossia non vale più la simultaneità. E questo è una delle basi di tutta la RR. Mai sentito parlare di tempo proprio uguale per tutti? E del fatto che il tempo sembra passare più lentamente solo per chi vede l'orologio del sistema in movimento, ma non per chi si sta muovendo. per lui capita esattamente il contrario.
Cosa c'entri tutto questo con il paradosso dei gemelli non lo vedo, dato che in quel caso si ha un cambiamento di sistema di riferimento (e ne abbiamo parlato molto a lungo). Non è una mancanza di simultaneità soltanto...
Riguardo alle astronavi, ricordati che esiste una formula relativistica che esegue la somma di due velocità...
In entrambi i casi sembra proprio che tu non voglia andare a leggere gli articoli che ho scritto a riguardo e che trovi nell'archivio. Mi parli di Curiuss e di Boschetto, ma non dei miei... Scusa, perché non chiedi a loro?
No, non sei un cretino sicuramente... ma forse dovresti studiare un po' di più le basi...
Caro Prof. Tu dici che faccio una grande confusione ma io ragiono terra a terra. Einstein dice che da un sistema di riferimento chiuso nessun esperimento può provare quando si fosse in moto rettilineo uniforme. Poi in un esperimento, per provare che la simultaneità viene meno per osservatori in movimento, dimentica che la sfasatura degli orologi dimostra agli occupanti che l’astronave è in movimento. Il fatto poi del mio accostamento ai gemelli mira a sottolineare che dalla parte dell’astronave dove l’orologio è più veloce, il gemello dovrebbe invecchiare di più. Certo che c’è una grande confusione ma la colpa non è mia. Circa le astronavi, conosco perfettamente la formula di Einstein e l’ho anche costruita e riportata nel mio precedente intervento ma non è apparsa. Ripeto il concetto. Due astronavi che viaggiano entrambe a 150.000 km/s l’una verso l’altra quando si trovano alla distanza di 150.000 km sanno che dopo 1 secondo si incontreranno. Invece no! Secondo la formula (l’ho verificato personalmente) ognuna vede l’altra avvicinarlesi a 240.000 km/s. E questo io non lo capisco.
Buongiorno, si tratta di sistemi inerziali, quindi per chi si trova in uno dei due sistemi è l’altro che si muove e viceversa.
Se i sistemi sono inerziali, nulla dimostra a chi sta su un’astronave che questa si sta muovendo, per accorgersi è necessario subire accelerazioni o decelerazioni (per cui addio sistema inerziale), ma questo lo diceva già Galileo
viaggiano a quella velocità in un sistema di riferimento considerato fermo. Calcola le velocità relativa rispetto a questo sistema... usa la formula appropriata, però...
Ovviamente, completamente diverso è il caso in cui ognuna vede l'altra avvicinarsi a velocità v... (come dice Paolo). In questo caso ci dobbiamo mettere nel sistema in moto e considerarlo fermo e la faccenda diventa ovvia.
La prima astronave A viaggia rispetto a un sistema in quiete a 0.5 c verso destra. La seconda astronave B viaggia verso sinistra, nello stesso sistema in quiete, a 0.5 c. A che velocità vede l’astronave A l’astronave B e viceversa (a parte il segno):
V = (0.5 + 0.5)/(1 + 0.52) = 1/1.25 = 0.8 c
mi spiace ma questa è la RR... e non c'è gemello che tenga...
Per chi è fermo le cose sono invece normali, dato che vede due oggetti muoversi nel suo sistema di riferimento.
Si può vedere il tutto molto bene nel diagramma di Minkowski, come è stato fatto varie volte nei nostri articoli.
Giusto se si vuole ulteriormente approfondire, nel caso indicato da Enzo, come lui ha già evidenziato, si applica la composizione relativistica delle velocità:
u = (u’ + v)/(1 + vu’/c2)
descritta in questo articolo: http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2015/06/08/composizione-relativistica-delle-velocita/
tu dici: " Poi in un esperimento, per provare che la simultaneità viene meno per osservatori in movimento, dimentica che la sfasatura degli orologi dimostra agli occupanti che l’astronave è in movimento. "SBAGLIATO! Ciascun astronauta vede il suo orologio girare perfettamente ed entrambi vedono quello dell'altro rallentare. Nessuno dei due può sapere chi viaggia o chi sta fermo! Entrambi si considerano fermi...
Vedi che ti mancano le basi? Dai, prima studia e poi commenta...
Non mi mancano le basi è proprio il mio cervello che loccia. Pensa un po’, io ragiono così: sono sull’astronave da solo. Appena i raggi azionano gli orologi, li prendo e li avvicino; se segnano il solito tempo penso che l’astronave sia ferma e se segnano tempi diversi penso che sia in movimento. Più scemo di così… Però sono scusabile. Ho smesso di andare a scuola quando tu sei nato e ho undici anni più di te.
Ciao e perdona il mio tentativo di tenerti testa.
Tuo affezionatissimo estimatore Gian Carlo Fregoso.
Tu dici: "li prendo e li avvicino"... ma cosa vuol dire e come fai, dato che appartengono a due sistemi in moto relativo? Lo potresti fare solo se fossero entrambi fermi nel loro sistema.
No, caro mio... quel Fregoso non riesce più a "fregarmi" (fin dall'inizio). Tu cerchi solo di creare confusione in chi si sta facendo una visione corretta dell'intera faccenda. In tal modo cerchi di rovinare l'opera di divulgazione che cerco di mandare avanti. No, a questo punto sono obbligato a cancellare qualsiasi nuovo tuo intervento di questo tipo. Se fai domande "vere" e accetti le risposte, niente di male. Ma se ogni volta che ti rispondo (con l'aiuto di Paolo) cerchi nuove situazioni senza senso, ci vedo un po' di malafede.
E poi, infine, "il tuo tentativo di tenermi testa" la dice lunga. Mi farebbe molto piacere, credimi, ma io sto solo cercando di spiegare quello che ha detto un genio, Einstein... E se vuoi tenere testa a lui... beh... hai scelto il posto sbagliato. Ah... se ti capita magari saluta il nostro comune amico Spadaro...
Sono capitato casualmente in questa pagina volevo solo fare una riflessione sull'orologio a luce.
E' indubbio che lo spazio tempo all'interno del "vagone" che ospita l'orologio a luce e' ininfluente sul comportamento della luce.Per semplicita' consideriamo una sorgente puntiforme che invia un impulso luminoso.Mi chiedevo se poteva aver un senso, proprio per le caratteristiche della luce considerare il raggio in tutti i sistemi inerziali sempre normale al basamento, questo visto da un sistema inerziale come osservatore. Questa strana osservazione nasce dal fatto che la diagonale avrebbe un senso se fossimo in fisica classica in quanto mi e' sembrato di capire influenzata dal moto del "vagone" e la luce non dovrebbe esserlo.Chiedo scusa per le banalita'che ho scritto,magari una dritta mi metterebbe sulla buona strada.
la luce, caro Lorenzo, viaggia in tutte le direzioni e lo specchietto sarà colpito solo da quella "sparata" in diagonale (apparentemente, per chi è a terra).
Si, e' cosi' come dice lei. Purtroppo l'orologio a luce e' sempre stato rappresentato in modo troppo superficiale con il raggio che sale e la diagonale e personalmente mi aveva creato dei dubbi ora dissipati.Mi sembra di aver capito, in un suo intervento, che il raggio in ascesa toccasse lo specchio superiore insieme allo stesso in diagonale in sintesi, pur con uno sfasamento temporale.Prendiamo l'esempio di una signora che prende il the' all'interno del vagone in quiete.Alza la tazzina e la porta a contatto con le labbra lo stesso dovrebbe essere visto da un osservatore esterno se il vagone si muovesse a v. Nell'alzare la tazzina impiega un certo tempo, non capisco come possa rallentare il suo tempo quando sia la signora che l'osservatore esterno vedono la stessa cosa.(Questo se ho interpretato bene la frase"Ne segue che in entrambi i sistemi la luce emessa dallo stesso punto (al tempo t=t'=0) deve colpire lo specchietto, anche se in tempi t e t' diversi." Se ho interpretato male allora la luce in diagonale rimarrebbe indietro rispetto la raggio in ascesa.E' cosi'?
Forse mi sono espresso in modo non chiaro con l'effetto che chi legge non ha giustamente ne' voglia ne' tempo di interpretare e di questo mi scuso.
Chiedevo solo: All'interno del vagone l'osservatore O lancia il suo raggio perpendicolarmente quindi lo vede salire perpendicolarmente.
Nel frattempo O' che e' di fuori lo vede svilupparsi in diagonale.Quando O all'interno del vagone lo vede toccare lo specchio superiore per O'
che si trova fuori il raggio e' allo specchietto superiore come per l'osservatore interno o e' indietro e deve ancora arrivare li'.
Cioe' i due raggi arrivano insieme? Anche se il riferimento al raggio e' improprio penso che la situazione sia chiara.
Grazie.
Mi permetto di intervenire nella discussione sentendomi stimolato dalle comunicazioni che mi giungono via email sull’argomento. È vero, forse Lorenzo non si esprime in modo chiaro ma si capisce benissimo cosa intende: vorrebbe sapere come può il generatore di luce, cambiare inclinazione in proporzione al variare della velocità del veicolo, essendo orientato verticalmente al suo senso di marcia. La figura di Maurizio Bernardi del 3 novembre 2018, che riproponete, dovrebbe presupporre una situazione a veicolo fermo. Non si capisce che cosa c’entrino le varie velocità rapportate all’inclinazione dei raggi rispetto a quello verticale. Il professor Zappalà dovrebbe spiegare tutto ciò.
Mettiamo meglio a fuoco.
E' lo stessofotone che viene visto sia dall'interno salire verticalmente che dall'esterno descrivere una diagonale. Non puo' essere altrimenti e' lo stesso sistema che viene visto da due posizioni differenti.E' come se ci guardassimo in uno specchio deformante, ogni azione che facciamo e' sincrona con lo specchio anche se deformata.(il raggio e' lo stesso)
In queste condizioni allora i casi sono 2.
I raggi arrivano insieme allo specchio superiore o quello in diagonale rimane indietro?
P.S. il grafico di Maurizio Bernardi si riferisce proprio all'inclinazione del raggio in funzione della velocita' del mezzo che porta l'orologio a luce.Se e' in lettura potra' spiegarlo lui direttamente.
Vedo un piccolo lucchetto rosso a destra dell'email.Qualcuno mi dice che cosa sia? Grazie
Caro Lorenzo, tu chiedi come può l’osservatore interno ostinarsi a pretendere che il percorso di due raggi di luce che compiono percorsi diversi impieghino il solito tempo, ma la scienza ufficiale ti dice solo che così è senza spiegartene la ragione. Hai voglia di dire che dall’interno si vedono i raggi andare in tutte le direzioni e che si può agevolmente calcolare il tempo di percorrenza di ognuno in base ai tragitti senza bisogno di dilatare il tempo. Come puoi vedere io un anno e mezzo fa avevo posto il quesito ma ero stato messo a tacere. In tutta sincerità sono veramente appassionato dalla RR ma non trovo chi mi faccia capire cose per me incomprensibili e ammetto che sia colpa mia.
Conosciamo l'importanza dell'orologio a luce in quanto permette di calcolare la dilatazione temporale concetto chiave della r.r.
Ritengo importante distinguere la rappresentazione geometrica da quella fisica.
Per valutare al meglio questa differenza immaginiamo che il raggio verticale sia lanciato per 1 secondo.Se l'orologio a luce e' montato su un ipotetico vagone di altezza 300000 chilometri e che viaggia a 250000 chilometri al secondo e' evidente che dopo un secondo quelle saranno le distanze percorse sia del raggio in verticale che del vagone in orizzontale pero' sappiamo che in orizzontale la distanza raggiunta dal vagone sara' 260000 chilometri +
delta Km. tragitto in piu' dovuto al fatto che il vagone avra' a disposizione 1 secondo + delta t.Questo delta t rappresenta di quanto si dilata il secondo per effetto della trasformata di Lorentz.Quindi il raggio in verticale sale per 1 secondo di 300000 chilometri e quando arriva alla sommita'
il vagone avra' percorso 260000 consumando 1 secondo per poi avanzare di 260000 * delta t.Nel frattempo il raggio,visto da un osservatore esterno,
al termine di 1 secondo si trovera' ad una distanza di 300000 Km.* delta t dalla sommita'.Questa dovrebbe essere la configurazione fisica e non quella geometrica.Infatti questa prevede che il triangolo sia chiuso dando l'impressione che il raggio in diagonale e quello in ascesa tocchino la sommita' insieme.
Per cio' che riguarda l'accostamento tra il fenomeno dell'aberrazione luminosa e quanto accade all'orologio a luce ho i miei dubbi motivati
dalla non sovrapposizione dei sistemi di riferimento. Infatti il movimento di rivoluzione terrestre e l'osservatore sono solidali e questo deve inclinare il telescopio per intercettare i fotoni mentre nell'esperienza dell'orologio a luce all'interno dello stesso sistema di riferimento (vagone) il raggio e' sempre visto perfettamente verticale.Sara' l'osservatore esterno che vedra' l'inclinazione osservando un sistema di riferimento dove sia il lancio del fotone e che il suo comportamento sono solidali con il sistema osservato.L'osservatore esterno nel fenomeno dell'aberrazione vede invece due sistemi di riferimento ben distinti a)il lancio del fotone dallo zenit nel suo spazio b)il movimento della terra con la strumentazione.
Sai una cosa anche se puo' sembrare inverosimile?
Sarebbe piu' logico che in tutti i sistemi inerziali visti da un osservatore esterno relativisticamente il raggio fosse sempre in verticale anche se subito dopo dovrebbe nascere la domanda: Perche' rimane verticale quando invece dovrebbe essere in diagonale?
Il trattino di unione tra la fisica classica e quella relativistica e' proprio l'orologio a luce.
Ma questa e' probabilmente una mia rappresentazione di una fisica che probabilmente non esiste.....
Professore Zappala'abbia il coraggio di prendere il fucile.......Nel frattempo cerco di non farmi colpire .
Forse può essere utile vedere la differenza tra la fisica “classica” (ossia la relatività galileiana) e la relatività ristretta di Einstein.
Basandomi sulla figura iniziale e prendendo come evento A la partenza della luce ed evento B il suo arrivo all'altro specchio verticale, è facile usando i diagrammi cartesiani provare a descrivere la situazione, secondo i due sistemi di riferimento.
Per Galileo il tempo è assoluto, ossia è lo stesso per entrambi i sistemi di riferimento, mentre la velocità cambia: secondo il sistema considerato in movimento vi è solo una velocità verticale (Vy), mentre secondo il sistema fermo, la velocità V è la somma vettoriale tra la velocità verticale (Vy) e quella orizzontale (Vx) dovuta al movimento del treno (il modulo della velocità V si trova applicando il teorema di Pitagora).
Ovviamente, trattandosi di sistemi inerziali, nulla cambierebbe invertendo i sistemi di riferimento (ossia considerando fermo quello in movimento e viceversa), a parte il verso della velocità.
Per Galileo non c'è alcun problema a sommare le velocità, senza alcun limite, peccato però che secondo il postulato di Einstein la velocità della luce è inviolabile ed è la stessa per qualunque sistema di riferimento (e tutto ciò è stato abbondantemente provato).
Pertanto se si prova ad usare la velocità della luce uguale per entrambi i sistemi di riferimento, tocca sostituire il valore di C (velocità della luce) sia a Vy che a V.
La relatività Galileiana con il suo tempo assoluto, entra in crisi a causa della costanza della velocità della luce che deve essere uguale per tutti i sistemi di riferimento, infatti applicando il teorema di Pitagora si ottiene un risultato impossibile!
Pertanto se la velocità della luce è un invariante, ossia è indipendente dal sistema di riferimento, ad essere relativi sono il tempo e lo spazio.
Infatti se tra l'evento A e quello B per il sistema in movimento passa 1 solo secondo (tempo t' misurato con 1 solo orologio), per quello considerato fermo (usando Vx=0,7 C) ne passa 1,40 (tempo t, misurato con più orologi sincronizzati tra loro), quindi per il sistema considerato fermo il tempo di quello considerato in movimento sembra scorrere più lentamente (dilatazione del tempo), come mostra la figura 3.
Spero che ora sia più chiara al differenza tra la fisica classica e quella relativistica!
Se ho detto qualche sciocchezza sono sicura che Enzo mi correggerà.
30 commenti
L’orologio luce in movimento è una grossolana bufala. Presenta in alternativa due aspetti assurdi. Uno è che il fotone si deve comportare come se fosse emesso da un generatore fermo e proseguire solo verso l’alto senza spostarsi in orizzontale. L’altro è che se si vuole inventare una forza che gli faccia seguire il generatore allora questo fotone proseguirà a zig-zag impiegando il tempo necessario in base alla sua velocità C e al percorso che compie. Quanto poi all’osservatore interno, costui non può vedere il tragitto del fotone e non sa di essere in movimento. Crederà quindi che il fotone faccia su e giù e aiutato magari da un tic di quando il fotone arriva agli specchi, qualsiasi orario segni il suo orologio, i suoi calcoli lo porteranno inevitabilmente sempre a conclusioni sbagliate poiché dettate da convincimenti illusori. Per questo la luce non compie il tragitto fra gli specchi nel tempo calcolato da quell’osservatore mandando all’aria il concetto di dilatazione del tempo.
La luce, caro Gian Carlo, non va in una sola direzione, ma si espande come una sfera dalla sorgente. Ogni raggio di questa sfera può essere considerato un fotone. Per l'osservatore in moto, che si sente fermo, l'unico raggio che interessa è quello che tocca lo specchio e che torna indietro: tutti gi altri non si riflettono... Lo stesso capita, però, per chi sta fermo e vede muovere l'orologio a luce. Il fotone che interessa è quello che a partire dalla sorgente tocca lo specchietto che si è mosso in avanti. Il fenomeno invio-riflessione-ricezione deve essere comunque lo stesso in entrambi i sistemi di riferimento (lo diceva già Galileo...) e la velocità della luce deve essere sempre la stessa e non si può sommare a niente. Ti consiglio di leggere meglio l'articolo sulla relatività ristretta...
Nell’orologio luce, caro Vincenzo, viene descritto il percorso di un unico fotone in un veicolo in moto. Se fosse un proiettile risentirebbe della forza cinetica impressa dal mezzo ma il fotone, privo di massa, non ne può risentire. Dimmi quale forza lo trasporta in orizzontale e io ti ringrazierò. Allora però il nostro fotone proseguirà a zig-zag e non ha alcun senso che si tenga conto del tempo di un tragitto che l’osservatore interno crede di vedere ma che non esiste.
Esimio professor Zappalà,
le chiedo scusa per aver interloquito con Lei così amichevolmente. Credevo che la risposta al mio intervento fosse opera di un cibernauta qualunque poi mi sono documentato e ho scoperto veramente chi era. Sono dispiaciuto. Avrei dovuto documentarmi prima. Tuttavia sono lieto di poter esporre miei convincimenti a una persona competente su aspetti che dopo aver letto tutto ciò che ho trovato in rete sulla TRS trovo in contrasto con la logica. Le sarei infinitamente grato se volesse chiarire le situazioni che espongo nella mia replica alla sua risposta circa il trasporto del fotone e del tempo di un percorso che io giudico apparente.
Gentile Gian Carlo Fregoso, penso di avere capito, dalla risposta precedente del Prof. Zappalà che il moto del veicolo non trascina i fotoni (come lei dice hanno massa nulla) e proprio per questo il fotone proiettato verticalmente non ha alcuna possibilità di colpire il punto di riflessione ( lo farà solo a veicolo fermo).
Chi , invece, andrà a bersaglio sarà un altro fotone, emesso con una inclinazione tale da raggiungere il soffitto proprio quando sta passando lo specchio.
Penso che questa figura possa essere utile per spiegare quello che succede.
caro Gian Carlo,
il tuo ultimo commento non mi era pervenuto (misteri della rete...). Comunque quanto riportato dall'amico Maurizio è perfettamente corretto e non posso che condividerlo in pieno... Non devi pensare a un solo raggio... la luce quando parte è composta da infiniti raggi (è in realtà un'onda sferica) e noi siamo obbligati a considerare il raggio che tocca lo specchietto (che è comunque partito insieme a quello di chi sta fermo dentro l'astronave).
Esimio professore
La ringrazio sinceramente per le sue delucidazioni alle mie perplessità e, senza voler minimizzare la mia ignoranza, tengo a precisare: Documentandomi sul sito fmboschetto.it leggo di un raggio in un complesso fermo che fa su e giù fra due specchi e che quando il complesso si muove, il raggio si compone con quello traslatorio. Invece Lei mi dice giustamente che non esiste alcuna composizione di velocità perché il raggio che procede in diagonale è un altro.
Nel tornare a ringraziarLa colgo l’occasione per porgerLe distinti saluti.
caro Gian Carlo,
la frase: " il moto del raggio di luce si compone con quello traslatorio dell'orologio" è molto ambigua e crea sicuramente l'idea che la luce si componga con altre velocità. Ciò può anche essere plausibile se parliamo di direzione (vedi l'argomento dell'aberrazione luminosa"), ma per potere avere risultati numerici è bene seguire quanto ho spiegato io. Ti consiglio di leggere l'inizio dell'aberrazione e capirai meglio cosa si intende come direzione apparente e valore costante di c in qualsiasi sistema di riferimento...
http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2017/05/16/laberrazione-luminosa-quella-annua-un-viaggio-astronave/
continua pure a chiedere fino a che non sarai completamente convinto... siamo qui per questo!
Caro Prof. Zappalà
ho trovato molto interessanti gli studi che mi ha inviato e accetto con piacere la disponibilità che mi promette per chiarire le mie perplessità sulla RR il cui primo postulato recita: “le leggi della meccanica, dell'elettromagnetismo e dell'ottica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali”. Torno ora al disegno che mi ha proposto il suo amico e noto quale raggio colpisce lo specchio con il vagone a 0.866 c. Poi tolgo la lampadina e ci metto una bomba che esplodendo, anziché fotoni, lanci intorno a sé schegge di metallo e chiedo: - a colpire lo specchio non sarebbe la scheggia che sale in verticale? E questo non è in contrasto col citato postulato? -
la scheggia ha una sua velocità verso l'alto che si compone con la velocità della bomba prima dell'esplosione (principio di inerzia).
Comunque, per tagliare la testa al toro, mettiamola così: vale il postulato "qualsiasi fenomeno fisico deve rimanere identico in due sistemi di riferimento inerziali". Ne segue che in entrambi i sistemi la luce emessa dallo stesso punto (al tempo t=t'=0) deve colpire lo specchietto, anche se in tempi t e t' diversi.
Poi, se preferisci, mettiti nelle condizioni dell'aberrazione e vedrai che il telescopio, ossia il tratto percorso dalla luce, deve sistemarsi inclinato. Il succo è lo stesso.
Caro Professore
Nell’esperimento citato in “Teoria della Relatività#03 -La Relatività Speciale – CURIUSS”, il passeggero interno credendosi fermo si fida della logica e dice che gli orologi partono simultaneamente. Quello esterno invece valuta, sempre secondo logica, che partiranno sfalsati, ma se non si fida della sua intuizione e usa la formula di Einstein son dolori perché partono assieme. Infatti e dà sempre c. A questo punto i casi sono due: o sbaglia la formula o non vale il concetto di simultaneità. Secondo la RR e la RG partono sfalsati perché il gemello torna più giovane. Ma allora, questa benedetta formula quando si può usare? Difatti in rete si trova l’esempio delle due astronavi che viaggiano una verso l’altra entrambe a 150.000 km/s dicendo che una vede l’alta venirle incontro a 240.000 km/s. Però se la valutazione si fa quando distano 300.000 km, non si incontrano dopo 1 secondo? Lei che ne dice di tutto ciò?
P.S. ho il doloroso pensiero di mettermi in piazza passando per cretino ma pazienza.
purtroppo stai facendo una grande confusione...
gli orologi di due sistemi inerziali in movimento reciproco sono sfasati, ossia non vale più la simultaneità. E questo è una delle basi di tutta la RR. Mai sentito parlare di tempo proprio uguale per tutti? E del fatto che il tempo sembra passare più lentamente solo per chi vede l'orologio del sistema in movimento, ma non per chi si sta muovendo. per lui capita esattamente il contrario.
Cosa c'entri tutto questo con il paradosso dei gemelli non lo vedo, dato che in quel caso si ha un cambiamento di sistema di riferimento (e ne abbiamo parlato molto a lungo). Non è una mancanza di simultaneità soltanto...
Riguardo alle astronavi, ricordati che esiste una formula relativistica che esegue la somma di due velocità...
In entrambi i casi sembra proprio che tu non voglia andare a leggere gli articoli che ho scritto a riguardo e che trovi nell'archivio. Mi parli di Curiuss e di Boschetto, ma non dei miei... Scusa, perché non chiedi a loro?
No, non sei un cretino sicuramente... ma forse dovresti studiare un po' di più le basi...
Caro Prof. Tu dici che faccio una grande confusione ma io ragiono terra a terra. Einstein dice che da un sistema di riferimento chiuso nessun esperimento può provare quando si fosse in moto rettilineo uniforme. Poi in un esperimento, per provare che la simultaneità viene meno per osservatori in movimento, dimentica che la sfasatura degli orologi dimostra agli occupanti che l’astronave è in movimento. Il fatto poi del mio accostamento ai gemelli mira a sottolineare che dalla parte dell’astronave dove l’orologio è più veloce, il gemello dovrebbe invecchiare di più. Certo che c’è una grande confusione ma la colpa non è mia. Circa le astronavi, conosco perfettamente la formula di Einstein e l’ho anche costruita e riportata nel mio precedente intervento ma non è apparsa. Ripeto il concetto. Due astronavi che viaggiano entrambe a 150.000 km/s l’una verso l’altra quando si trovano alla distanza di 150.000 km sanno che dopo 1 secondo si incontreranno. Invece no! Secondo la formula (l’ho verificato personalmente) ognuna vede l’altra avvicinarlesi a 240.000 km/s. E questo io non lo capisco.
Buongiorno, si tratta di sistemi inerziali, quindi per chi si trova in uno dei due sistemi è l’altro che si muove e viceversa.
Se i sistemi sono inerziali, nulla dimostra a chi sta su un’astronave che questa si sta muovendo, per accorgersi è necessario subire accelerazioni o decelerazioni (per cui addio sistema inerziale), ma questo lo diceva già Galileo
Paolo
viaggiano a quella velocità in un sistema di riferimento considerato fermo. Calcola le velocità relativa rispetto a questo sistema... usa la formula appropriata, però...
Ovviamente, completamente diverso è il caso in cui ognuna vede l'altra avvicinarsi a velocità v... (come dice Paolo). In questo caso ci dobbiamo mettere nel sistema in moto e considerarlo fermo e la faccenda diventa ovvia.
caro Gian Carlo,
piccolo esempio...
La prima astronave A viaggia rispetto a un sistema in quiete a 0.5 c verso destra. La seconda astronave B viaggia verso sinistra, nello stesso sistema in quiete, a 0.5 c. A che velocità vede l’astronave A l’astronave B e viceversa (a parte il segno):
V = (0.5 + 0.5)/(1 + 0.52) = 1/1.25 = 0.8 c
mi spiace ma questa è la RR... e non c'è gemello che tenga...
Per chi è fermo le cose sono invece normali, dato che vede due oggetti muoversi nel suo sistema di riferimento.
Si può vedere il tutto molto bene nel diagramma di Minkowski, come è stato fatto varie volte nei nostri articoli.
Giusto se si vuole ulteriormente approfondire, nel caso indicato da Enzo, come lui ha già evidenziato, si applica la composizione relativistica delle velocità:
u = (u’ + v)/(1 + vu’/c2)
descritta in questo articolo: http://www.infinitoteatrodelcosmo.it/2015/06/08/composizione-relativistica-delle-velocita/
Paolo
Aggiungo:
tu dici: " Poi in un esperimento, per provare che la simultaneità viene meno per osservatori in movimento, dimentica che la sfasatura degli orologi dimostra agli occupanti che l’astronave è in movimento. "SBAGLIATO! Ciascun astronauta vede il suo orologio girare perfettamente ed entrambi vedono quello dell'altro rallentare. Nessuno dei due può sapere chi viaggia o chi sta fermo! Entrambi si considerano fermi...
Vedi che ti mancano le basi? Dai, prima studia e poi commenta...
Caro Professore
Non mi mancano le basi è proprio il mio cervello che loccia. Pensa un po’, io ragiono così: sono sull’astronave da solo. Appena i raggi azionano gli orologi, li prendo e li avvicino; se segnano il solito tempo penso che l’astronave sia ferma e se segnano tempi diversi penso che sia in movimento. Più scemo di così… Però sono scusabile. Ho smesso di andare a scuola quando tu sei nato e ho undici anni più di te.
Ciao e perdona il mio tentativo di tenerti testa.
Tuo affezionatissimo estimatore Gian Carlo Fregoso.
no, io penso che tu ci "stia facendo"...
Tu dici: "li prendo e li avvicino"... ma cosa vuol dire e come fai, dato che appartengono a due sistemi in moto relativo? Lo potresti fare solo se fossero entrambi fermi nel loro sistema.
No, caro mio... quel Fregoso non riesce più a "fregarmi" (fin dall'inizio). Tu cerchi solo di creare confusione in chi si sta facendo una visione corretta dell'intera faccenda. In tal modo cerchi di rovinare l'opera di divulgazione che cerco di mandare avanti. No, a questo punto sono obbligato a cancellare qualsiasi nuovo tuo intervento di questo tipo. Se fai domande "vere" e accetti le risposte, niente di male. Ma se ogni volta che ti rispondo (con l'aiuto di Paolo) cerchi nuove situazioni senza senso, ci vedo un po' di malafede.
E poi, infine, "il tuo tentativo di tenermi testa" la dice lunga. Mi farebbe molto piacere, credimi, ma io sto solo cercando di spiegare quello che ha detto un genio, Einstein... E se vuoi tenere testa a lui... beh... hai scelto il posto sbagliato. Ah... se ti capita magari saluta il nostro comune amico Spadaro...
Buongiorno
Sono capitato casualmente in questa pagina volevo solo fare una riflessione sull'orologio a luce.
E' indubbio che lo spazio tempo all'interno del "vagone" che ospita l'orologio a luce e' ininfluente sul comportamento della luce.Per semplicita' consideriamo una sorgente puntiforme che invia un impulso luminoso.Mi chiedevo se poteva aver un senso, proprio per le caratteristiche della luce considerare il raggio in tutti i sistemi inerziali sempre normale al basamento, questo visto da un sistema inerziale come osservatore. Questa strana osservazione nasce dal fatto che la diagonale avrebbe un senso se fossimo in fisica classica in quanto mi e' sembrato di capire influenzata dal moto del "vagone" e la luce non dovrebbe esserlo.Chiedo scusa per le banalita'che ho scritto,magari una dritta mi metterebbe sulla buona strada.
Grazie.
la luce, caro Lorenzo, viaggia in tutte le direzioni e lo specchietto sarà colpito solo da quella "sparata" in diagonale (apparentemente, per chi è a terra).
Si, e' cosi' come dice lei. Purtroppo l'orologio a luce e' sempre stato rappresentato in modo troppo superficiale con il raggio che sale e la diagonale e personalmente mi aveva creato dei dubbi ora dissipati.Mi sembra di aver capito, in un suo intervento, che il raggio in ascesa toccasse lo specchio superiore insieme allo stesso in diagonale in sintesi, pur con uno sfasamento temporale.Prendiamo l'esempio di una signora che prende il the' all'interno del vagone in quiete.Alza la tazzina e la porta a contatto con le labbra lo stesso dovrebbe essere visto da un osservatore esterno se il vagone si muovesse a v. Nell'alzare la tazzina impiega un certo tempo, non capisco come possa rallentare il suo tempo quando sia la signora che l'osservatore esterno vedono la stessa cosa.(Questo se ho interpretato bene la frase"Ne segue che in entrambi i sistemi la luce emessa dallo stesso punto (al tempo t=t'=0) deve colpire lo specchietto, anche se in tempi t e t' diversi." Se ho interpretato male allora la luce in diagonale rimarrebbe indietro rispetto la raggio in ascesa.E' cosi'?
Grazie
Forse mi sono espresso in modo non chiaro con l'effetto che chi legge non ha giustamente ne' voglia ne' tempo di interpretare e di questo mi scuso.
Chiedevo solo: All'interno del vagone l'osservatore O lancia il suo raggio perpendicolarmente quindi lo vede salire perpendicolarmente.
Nel frattempo O' che e' di fuori lo vede svilupparsi in diagonale.Quando O all'interno del vagone lo vede toccare lo specchio superiore per O'
che si trova fuori il raggio e' allo specchietto superiore come per l'osservatore interno o e' indietro e deve ancora arrivare li'.
Cioe' i due raggi arrivano insieme? Anche se il riferimento al raggio e' improprio penso che la situazione sia chiara.
Grazie.
Mi permetto di intervenire nella discussione sentendomi stimolato dalle comunicazioni che mi giungono via email sull’argomento. È vero, forse Lorenzo non si esprime in modo chiaro ma si capisce benissimo cosa intende: vorrebbe sapere come può il generatore di luce, cambiare inclinazione in proporzione al variare della velocità del veicolo, essendo orientato verticalmente al suo senso di marcia. La figura di Maurizio Bernardi del 3 novembre 2018, che riproponete, dovrebbe presupporre una situazione a veicolo fermo. Non si capisce che cosa c’entrino le varie velocità rapportate all’inclinazione dei raggi rispetto a quello verticale. Il professor Zappalà dovrebbe spiegare tutto ciò.
Mettiamo meglio a fuoco.
E' lo stesso fotone che viene visto sia dall'interno salire verticalmente che dall'esterno descrivere una diagonale. Non puo' essere altrimenti e' lo stesso sistema che viene visto da due posizioni differenti.E' come se ci guardassimo in uno specchio deformante, ogni azione che facciamo e' sincrona con lo specchio anche se deformata.(il raggio e' lo stesso)
In queste condizioni allora i casi sono 2.
I raggi arrivano insieme allo specchio superiore o quello in diagonale rimane indietro?
P.S. il grafico di Maurizio Bernardi si riferisce proprio all'inclinazione del raggio in funzione della velocita' del mezzo che porta l'orologio a luce.Se e' in lettura potra' spiegarlo lui direttamente.
Vedo un piccolo lucchetto rosso a destra dell'email.Qualcuno mi dice che cosa sia? Grazie
Caro Lorenzo, tu chiedi come può l’osservatore interno ostinarsi a pretendere che il percorso di due raggi di luce che compiono percorsi diversi impieghino il solito tempo, ma la scienza ufficiale ti dice solo che così è senza spiegartene la ragione. Hai voglia di dire che dall’interno si vedono i raggi andare in tutte le direzioni e che si può agevolmente calcolare il tempo di percorrenza di ognuno in base ai tragitti senza bisogno di dilatare il tempo. Come puoi vedere io un anno e mezzo fa avevo posto il quesito ma ero stato messo a tacere. In tutta sincerità sono veramente appassionato dalla RR ma non trovo chi mi faccia capire cose per me incomprensibili e ammetto che sia colpa mia.
Con affetto Gian Carlo
Conosciamo l'importanza dell'orologio a luce in quanto permette di calcolare la dilatazione temporale concetto chiave della r.r.
.
Ritengo importante distinguere la rappresentazione geometrica da quella fisica.
Per valutare al meglio questa differenza immaginiamo che il raggio verticale sia lanciato per 1 secondo.Se l'orologio a luce e' montato su un ipotetico vagone di altezza 300000 chilometri e che viaggia a 250000 chilometri al secondo e' evidente che dopo un secondo quelle saranno le distanze percorse sia del raggio in verticale che del vagone in orizzontale pero' sappiamo che in orizzontale la distanza raggiunta dal vagone sara' 260000 chilometri +
delta Km. tragitto in piu' dovuto al fatto che il vagone avra' a disposizione 1 secondo + delta t.Questo delta t rappresenta di quanto si dilata il secondo per effetto della trasformata di Lorentz.Quindi il raggio in verticale sale per 1 secondo di 300000 chilometri e quando arriva alla sommita'
il vagone avra' percorso 260000 consumando 1 secondo per poi avanzare di 260000 * delta t.Nel frattempo il raggio,visto da un osservatore esterno,
al termine di 1 secondo si trovera' ad una distanza di 300000 Km.* delta t dalla sommita'.Questa dovrebbe essere la configurazione fisica e non quella geometrica.Infatti questa prevede che il triangolo sia chiuso dando l'impressione che il raggio in diagonale e quello in ascesa tocchino la sommita' insieme.
Per cio' che riguarda l'accostamento tra il fenomeno dell'aberrazione luminosa e quanto accade all'orologio a luce ho i miei dubbi motivati
dalla non sovrapposizione dei sistemi di riferimento. Infatti il movimento di rivoluzione terrestre e l'osservatore sono solidali e questo deve inclinare il telescopio per intercettare i fotoni mentre nell'esperienza dell'orologio a luce all'interno dello stesso sistema di riferimento (vagone) il raggio e' sempre visto perfettamente verticale.Sara' l'osservatore esterno che vedra' l'inclinazione osservando un sistema di riferimento dove sia il lancio del fotone e che il suo comportamento sono solidali con il sistema osservato.L'osservatore esterno nel fenomeno dell'aberrazione vede invece due sistemi di riferimento ben distinti a)il lancio del fotone dallo zenit nel suo spazio b)il movimento della terra con la strumentazione.
Sai una cosa anche se puo' sembrare inverosimile?
Sarebbe piu' logico che in tutti i sistemi inerziali visti da un osservatore esterno relativisticamente il raggio fosse sempre in verticale anche se subito dopo dovrebbe nascere la domanda: Perche' rimane verticale quando invece dovrebbe essere in diagonale?
Il trattino di unione tra la fisica classica e quella relativistica e' proprio l'orologio a luce.
Ma questa e' probabilmente una mia rappresentazione di una fisica che probabilmente non esiste.....
Professore Zappala'abbia il coraggio di prendere il fucile.......Nel frattempo cerco di non farmi colpire
Forse può essere utile vedere la differenza tra la fisica “classica” (ossia la relatività galileiana) e la relatività ristretta di Einstein.
Basandomi sulla figura iniziale e prendendo come evento A la partenza della luce ed evento B il suo arrivo all'altro specchio verticale, è facile usando i diagrammi cartesiani provare a descrivere la situazione, secondo i due sistemi di riferimento.
Ovviamente, trattandosi di sistemi inerziali, nulla cambierebbe invertendo i sistemi di riferimento (ossia considerando fermo quello in movimento e viceversa), a parte il verso della velocità.
Per Galileo non c'è alcun problema a sommare le velocità, senza alcun limite, peccato però che secondo il postulato di Einstein la velocità della luce è inviolabile ed è la stessa per qualunque sistema di riferimento (e tutto ciò è stato abbondantemente provato).
Pertanto se si prova ad usare la velocità della luce uguale per entrambi i sistemi di riferimento, tocca sostituire il valore di C (velocità della luce) sia a Vy che a V.
Pertanto se la velocità della luce è un invariante, ossia è indipendente dal sistema di riferimento, ad essere relativi sono il tempo e lo spazio.
Infatti se tra l'evento A e quello B per il sistema in movimento passa 1 solo secondo (tempo t' misurato con 1 solo orologio), per quello considerato fermo (usando Vx=0,7 C) ne passa 1,40 (tempo t, misurato con più orologi sincronizzati tra loro), quindi per il sistema considerato fermo il tempo di quello considerato in movimento sembra scorrere più lentamente (dilatazione del tempo), come mostra la figura 3.
Se ho detto qualche sciocchezza sono sicura che Enzo mi correggerà.
Paolo