Categorie: Fisica
Tags: definizione movimento apparente onda trasporto informazione
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:12
Onda su onda.1: Introduzione *
Questo articolo è inserito nella sezione d'archivio Onda su onda
Ebbene sì, il nostro Frank alla fine mi ha convinto, ma non sarà un percorso privo di ostacoli... anzi, in qualche modo lo costruiremo tutti assieme.
La domanda a cui si vorrebbe rispondere è molto semplice: "Cos'è un onda?". Domanda facile, ma la risposta è estremamente difficile dato che con "onda" si descrivono fenomeni che apparentemente sono molto diversi tra loro. Pensiamo solo per quanto tempo si è cercato di far sopravvivere l'etere proprio per cercare di unificare tutte le onde che sono state osservate nella storia dell'uomo, da quella marina a quella sismica, da quella sonora a quella elettromagnetica.
Esiste realmente una risposta unica, generale, che dia una visione unitaria, da cui, poi, si possano far discendere tutte le diverse descrizioni e interpretazioni? In questa breve introduzione, cerchiamo proprio di estrarre il concetto base fondamentale che ci accompagnerà nelle puntate che seguiranno e che cercheremo di "aggiustare" tutti assieme per ottenerne alla fine una visione razionale e coerente (per quanto possibile).
Cosa voglio intendere con "tutti assieme"? In parole povere, alla fine di ogni articolo esponete pure tutti i vostri dubbi e le possibili confusioni, in modo da migliorare, incrementare, allungare le spiegazioni. Il concetto di onda è troppo importante per l'intero Universo per limitarci a una trattazione puramente "scolastica". D'altra parte la fisica ci insegna come molti concetti, apparentemente banali, vivano ancora in una specie di limbo... Proviamo infatti a definire il concetto di "energia" e ci troviamo immediatamente in grande difficoltà. Ma gli esempi sarebbero tanti, spesso nascosti come la polvere sotto il tappeto.
Cerchiamo, comunque, di evitare discorsi lunghi, involuti che ci porterebbero verso la filosofia piuttosto che verso la Scienza descrittiva.
Facciamo un esempio terra-terra: il telefono senza fili. Chi non ha mai giocato a questo esempio concreto di "onda"? Spero che non sia solo un ricordo di noi "vecchietti", ma che sia conosciuto anche dai più giovani. Come si svolge? Si mettono in fila un certo numero di persone (più sono e meglio è) e la prima sussurra una certa frase a chi le sta vicino. Quest'ultima/o cerca di ripeterla tale e quale al giocatore successivo e via dicendo fino alla fine della fila di partecipanti. L'ultimo deve dire ad alta voce la frase che ha recepito lungo questa catena di sussurri. Il bello del gioco sta nel vedere come la frase iniziale sia stata storpiata e modificata attraverso la sua continua ripetizione. Lo scopo del gioco è di ottenere una pesante trasformazione e, di conseguenza, ogni concorrente cerca di ripetere la frase in modo rapido in modo da renderla poco comprensibile.
In realtà, però, se smettesse di essere un gioco e la catena di persone si allungasse di chilometri e chilometri, la dizione chiara e perfetta della frase permetterebbe un trasferimento di una certa informazione (la frase) da un luogo di partenza fino a un luogo anche lontanissimo. Proprio questo scopo ci permette una prima definizione generale di onda:
il trasporto di un'informazione nello spazio e nel tempo senza che vi sia uno spostamento di persone. Al posto di persone, possiamo tranquillamente inserire la parola materia e la lo nostra definizione assume subito un risvolto più scientifico. Anche la parole informazione potrebbe essere sostituita con altri concetti più "tecnici" e potremmo inserire termini come energia, quantità di moto e via dicendo. Ma, andiamo con calma e rimaniamo nel caso più semplice.
Come sarebbe stato possibile ottenere lo stesso risultato? Beh... sarebbe bastato scrivere un biglietto con su scritta la frase da far viaggiare e lo stesso numero di persone avrebbe potuto passarsi il foglietto da uno all'altro. Non ci sarebbe stato movimento di persone, ma nuovamente solo un movimento dell'informazione. Beh... non proprio, dato che almeno un pezzo di materia si sarebbe mosso realmente: il biglietto! Come vedete, è molto facile cadere subito in qualche tranello.
Qualcuno direbbe subito: "Ma che sistemi trogloditici! Basterebbe inviare un segnale luminoso, oppure fare una telefonata o, addirittura, fare come gli indiani d'America e usare i segnali di fumo. E -perché no?- sparare letteralmente il messaggio con un razzo!" Vedete come si farebbe subito confusione? Alcune di queste proposte rimarrebbero ancora nel campo delle onde, come sistema di informazione, ma altre assolutamente no . Cerchiamo perciò di essere precisi e di ribadire che con il termine "onda" si considera soltanto il trasporto di un'informazione (o anche solo un "disturbo") da una posizione a un'altra senza che vi sia il benché minimo movimento di un qualche mezzo materiale dal punto di partenza al punto di arrivo. In parole povere, se invio un missile su Marte non sto usando un'onda, ma se mando un segnale luminoso sì.
Andiamo ancora più nel sottile: se sono prigioniero su un isola lacustre e inizio a gettare sassi nell'acqua, sperando che qualcuno si accorga delle onde che ho formato, sto veramente utilizzando l'onda come mezzo di trasporto; se, invece, metto un messaggio in una bottiglia, sperando che le correnti e/o il vento possano farla giungere nelle mani di una brava persona, assolutamente no.
Fermiamoci pure qui, per adesso, anche se sembrerebbe di aver detto cose banalissime e ben conosciute. Riflettiamo attentamente su questa prima definizione che potrebbe anche non essere così ovvia per alcuni. Attendo domande e dubbi, legati soltanto all'argomento trattato, in modo da rimpolparlo o diluirlo, se necessario.
Tanta attenzione ai particolari ha uno scopo ben preciso: non limitarsi allo studio classico delle onde, ma cercare di porre le basi per inserire l'intero discorso nella nuova fisica dei campi. Non è mai troppo presto per cercare di seguire l'evoluzione del pensiero scientifico, altrimenti finiremmo di fare come gli insegnanti che non si muovono da Newton, cercando di nascondere la rivoluzione einsteniana solo perché giudicata troppo difficile. La difficoltà vera non sta mai nei concetti, ma nella mancanza di preparazione adeguata per esprimerli razionalmente e comprensibilmente.
A presto...
12 commenti
Dunque ci siamo, grazie Enzo ti ho stuzzicato parecchio anche se capivo la tua titubanza ad affrontare l'argomento che seppur semplice di definizione diventa difficoltoso da digerire se lo si guarda con attenzione. Quindi attendo gli sviluppi di un argomento che non può mancare all'indice del circolo.
caro Frank,
ti ringrazio...
L'argomento non sarebbe di per sé difficile (tralasciando le formule che descrivono un 'onda), ma è estremamente articolato, con molte deviazioni da un percorso unico. Si rischia di tralasciare qualcosa e dare risalto solo a una parte di esso. Questa è la ragione principale del perché chiedo il vostro aiuto: farmi presente delle lacune o degli approfondimenti mancanti. Dobbiamo completare un puzzle e non possiamo lasciare buchi ... Poi, alla fine, cercherò di trattare anche i campi dove le onde assumono un concetto diverso, essenzialmente matematico, che mischia le carte tra particelle e onde... Abbiamo iniziato col dire che non vi è nessun reale spostamento di materia, ma alla fine vedremo che in realtà degli strani messaggeri ci sono.
Sarà, comunque, un lavoro piuttosto lungo...
Vincenzo tu hai introdotto l'onda come trasporto di informazione senza che vi sia il benché minimo trasporto di materia ma al trasporto di informazione non potrebbe essere aggiunto anche il trasporto di energia?
ovviamente Michele... d'altra parte il trasporto di energia è comunque un trasporto di informazione...
nel testo tutto ciò viene detto, anche se in via preliminare:
"Anche la parole informazione potrebbe essere sostituita con altri concetti più "tecnici" e potremmo inserire termini come energia, quantità di moto e via dicendo"
Se lancio un'onda elettromagnetico nello spazio e lungo il percorso essa eccita una molecola, c'è uno spostamento di materia (la molecola vibra maggiormente) ma locale. Forse bisognerebbe parlare di trasferimento di materia
Ovviamente Alberto, ma io ho parlato di trasferimento di materia... proprio come dici tu.
Caro Enzo,
ti sarei molto grato se, nel corso di questo nuovo viaggio, riuscissi a spiegarmi come sia stato possibile che una intera comunità scientifica, composta dalle menti più brillanti del 900, si sia "arrabattata" con il concetto di Etere, attribuendogli proprietà al limite del ridicolo.
Ogni volta che mi capita di leggere qualcosa sull'argomento, compresi gli sforzi di Michelson e Morley, mi chiedo se veramente non ci sia stato qualcuno prima di Einstein che non abbia dato: "Scusate ma se ..." INCREDIBILE...
Sai Giorgio, le cose sembrano sempre ovvie a posteriori. Le onde erano un fenomeno alla portata di chiunque e sembrava indiscutibile che ci volesse un mezzo per farle propagare. Il pensiero che potessero farlo nel vuoto appariva "ridicolo". Comunque, ne parleremo...
Mi associo all'Enzo pensiero, facile pensate voi, però argomento ahahah. Giorgio capisco la tua perplessità, probabilmente tutti abbiamo pensato allo stesso modo con eventi simili. Entrare nel momento storico dei fatti è molto difficoltoso, così come è difficile valutare (giudicare) gli accadimenti spogliandosi dell'attuale "pensiero". Se ti va procurati "Zero Assoluto" di T. Shachtman è un resoconto storico di come si è arrivati al "freddo". Per capire che il calore non era un fluido a sè ci son voluti tutti i santi del calendario e personaggi di primo piano scientifico hanno detto delle cose che a noi oggi paiono delle colossali idiozie proprio perché calarsi nel momento storico è difficilissimo. Stessa cosa come si è arrivati all'adozione del sistema decimale durante la rivoluzione francese quando fior di scienziati propendevano per il sistema in base dodici e a dimostrazione qualcuno è rimasto col sistema imperiale, chissà chi? ahahaha. Così poi precipitano le sonde su Marte...... Faccio un altro esempio fuori dal contesto ma che non cambia la sostanza e dimostra quanto sia errato giudicare oggi quel che è stato nel passato: in USA a seguito del movimento Black Lives Matter oltre a numerose statue confederate hanno rimosso o stanno per rimuovere oltre trenta statue di Cristoforo Colombo come se sia responsabile e simbolo della schiavitù in america...... Aggiungo anche che come attuale esempio di etere si possa considerare la materia oscura, ok forse sto esagerando ma se andrà a finire come pare possa andare a finire pensa quanti scienziati di tutto rispetto ci sarebbero cascati.
PS anche il Prof. A. Barbero mette in guardia dal giudicare i fatti storici, a quanto pare possiamo solo "giudicare" fatti contemporanei e stabilire il confine tra storico e contemporaneo è assai arduo.
In realtà, caro Frank, lo stesso vuoto, non vuoto può essere interpretato come "etere". O, addirittura, lo spaziotempo come entità fisica. Per non parlare poi del campo elettromagnetico e non solo. In qualche modo, l'etere sta tornando a galla...
e io che pensavo di esagerare......
Grazie Enzo e Frank ! nel complesso mi avete convinto ed obbligato ad una riflessione più approfondita (leggerò sicuramente Zero Assoluto).
Il fatto che mi lasciava particolarmente esterrefatto nel caso in questione e che, secondo me, lo rende unico, è che la TOTALITA del mondo scientifico la pensasse così, senza che alcuno azzardasse una ipotesi di assenza dell'etere mentre, nei casi citati, esiste un minimo di contraddittorio...
In tal senso chiedevo ad Enzo una conferma o meno, così come sulle descrizioni "fisiche" dell'etere fatte allora che mi sembrano veramente poco scientifiche ed al limite della stregoneria.