Categorie: Fisica classica Relatività
Tags: Einstein meccanica classica Newton RG verso la RG
Scritto da: Vincenzo Zappalà
Commenti:9
Riabilitiamo Newton *
Poche frasi di riflessione, ribaltando la storia della fisica. Ultimamente Newton (anche se in maniera ironica e scherzosa) è stato trattato alquanto male e sta facendo la figura dello sprovveduto, dell’approfittatore, capace solo di tirare mele ai porci e di prendersele in testa (tutta “colpa” di Mauritius, leggete QUI cosa è stato capace di inventarsi!). Mi sento obbligato a spezzare una lancia per lui…
No, non descriveremo nessuna legge newtoniana, né ne valuteremo la storia e nemmeno ne analizzeremo i limiti. Anzi faremo proprio il contrario… partiremo dalla RG di Einstein. In questo modo, forse, valuteremo la grandezza di Newton in modo diverso dal solito e l’apprezzeremo ancora di più.
Attenzione, non parliamo della Relatività Ristretta, ma di quella Generale, dove proprio le due visioni sono completamente diverse. Newton sembrerebbe un mezzo analfabeta con le sue forze "magiche" a distanza.
Ebbene, partiamo dalla RG e immaginiamo che Einstein l’abbia formulata per primo, con tutti i suoi risvolti tensoriali di complessità elevatissima. Come è stato per anni e anni sarebbe ben difficile applicarla alla fisica di tutti i giorni, quella chi permette di spiegare il 99.999% dei fenomeni in cui ci imbattiamo quotidianamente, comprese le missioni spaziali.
Qualcuno potrebbe chiedere a Einstein: “Per favore, potresti rendere più semplici le tue formule e fare in modo che noi, miseri mortali, si sappia utilizzarle con carta e matita o con semplici calcolatori elettronici?”. Forse Albert si metterebbe di buzzo buono e immaginerebbe una trattazione del tutto nuova, costruita “ad hoc”.
O, forse, incaricherebbe un suo assistente di cercare di rendere quasi banale tutta la sua teoria mostruosamente difficile. Questo giovane assistente, cambierebbe completamente la situazione. Escluderebbe curvature del tutto trascurabili, separerebbe il tempo dallo spazio (un tentativo apparentemente assurdo), concentrerebbe tutte le capacità di una “piastra” molto elaborata nel semplice valore della massa.
E, poi, si inventerebbe un espediente veramente geniale: sostituirebbe una geometria spaziotemporale, in cui energia, massa, curvatura, variazioni temporali e spaziali si legano in un abbraccio incrollabile, in un banale e semplice effetto a distanza, capace di seguire una legge quasi ridicola in cui si manterrebbe una certa costante e si farebbero comparire solo masse e distanze.
Se ci riuscisse sarebbe un vero genio, un genio pratico, ma capace di semplificazioni fantastiche. Bene questo assistente potrebbe chiamarsi Newton. Non per niente, Einstein ha sempre avuto il chiodo fisso di ritrovare, in modi più meno articolati, le leggi di Newton per valori trascurabili di certe quantità (lo ha spiegato proprio lui in persona ai nostri amici Ciccio e Astericcio QUI)
Pensiamoci sopra e molte cose sarebbero viste in modo diverso…
Viva Isaac e le sue mele!
Dalla mela alla Luna... QUI una semplice spiegazione dell'intuizione che ha portato alla formalizzazione della Legge di Gravitazione Universale
Mela o non mela… questo è il problema! QUI una semplice e divertente spiegazione di Curiuss, coadiuvato dal fido assistente micio Gualtiero, sulla genialità dell’intuizione di Newton circa la Legge di Gravitazione Universale.
Questo articolo fa parte della serie "Verso la RG", in quanto propedeutico alla comprensione della Relatività Generale, QUI trovate tutti quelli che sono stati scritti fino ad ora.
QUI trovate l'approfondimento dedicato alla Relatività Generale
9 commenti
Ma certo carissimo Enzo, ovviamente si scherzava sulla Fisica...Suina di Newton
. Aldilà di tutto probabilmente (anzi penso sicuramente) le basi di Newton (forse nemmeno troppo basi) se non ci fossero state la fatica di Einstein sarebbe stata doppia o tripla, forse sarebbe andata diversamente. La Storia della Scienza è un po' l'evoluzione mentale dell'Umanità, concatenata sempre per nuove scoperte e nuovi sviluppi, un'evulozione appunto. Purtroppo questa evoluzione della Scienza e della Mente Umana, questa bellissima Evoluzione, ha prodotto anche deviazioni e non c'è stata corrispondenza con un totale sviluppo dell'intelligenza anche in altri campi...ma questa è un'altra storia...Auguroni di nuovo.
Novecento anni fa Bernardo di Chartres scriveva "Siamo come nani sulle spalle di giganti, così che possiamo vedere più cose di loro e più lontane, non certo per l'altezza del nostro corpo, ma perché siamo sollevati e portati in alto dalla statura dei giganti.
Newton è stato un gigante che è salito su quelle spalle ed ha visto molto lontano, poi Einstein, un altro gigante, ha squarciato l'orizzonte e lo spaziotempo si è curvato. Purtroppo Newton è morto, Einstein è morto ( e io ho l'influenza da quattro giorni). Ma anche se questo mondo ci vorrebbe tutti nani, sono certo che, da qualche parte, un giovane gigante si sta arrampicando su quelle spalle.
(Spero di postare nella sezione giusta)
Salve professore
Sono Time, scommetto che stara' pensando..noo ancora lui...ho letto la sua trattazione del diagramma di Minkowski e vorrei soffermarmi su un punto che non mi e' chiaro.
Vediamo se ho capito.Il gemello che parte e' daccordo con quello rimasto che ogni anno gli invia un raggio luminoso
con lo scopo conoscendo l'invarianza di c, di stabilirne la frequenza a terra per vedere come si riduce o si incrementa
l'anno del viaggiatore.
Dopo un certo tragitto scatta il cronometro sia per la terra che per l'astronave.
All'istante quindi t = 0 l'astronave invia il suo segnale.
A terra ammettendo che 1/gamma sia uguale a 0.5 e quindi gamma = 2 il segnale inviato al t= 0 dall'astronave arriva dopo 2 anni passati dalla terra.
Ma contemporaneamente all'invio del segnale dell'astronave questa inverte il moto e con la stessa velocita' si avvicina alla terra.Dopo un anno di tempo passato dall'astronave in viaggio di ritorno ,come daccordo, l'astronave invia un secondo
segnale che pero'ora essendo piu' vicino alla terra la terra stessa ricevera' in un tempo molto piu' breve rispetto al primo segnale.Quando i due segnali arrivano a terra lo fanno distanziati quindi di un tempo piu' breve rispetto al tempo trascorso a terra proprio per questa costruzione.Da qui il gemello al suo rientro sara' piu' giovane.
Prima di formulare la domanda potrebbe dirmi se l'interpretazione e' corretta?
Grazie.
caro Time,
il paradosso dei gemelli analizzato attraverso l'invio di segnali luminosi è stato trattato in modo accurato a partire da poco prima della Fig. 24 di Minkowski... (Manteniamo il contatto visivo e il paradosso si dissolve). E' stato trattato sia mettendosi nel SR della Terra che nel SR dell'astronave. Nel secondo caso bisogna sommare le velocità relativisticamente.
Ciò che dici tu potrebbe anche essere vero, ma mancano un po' di parametri... essenziali sulla partenza e sull'arrivo dei segnali...
Se segui le pagine che ti ho detto, vedrai che tutto si chiarisce... Altrimenti cerca in quelle pagine il punto che non ti torna e vediamo di analizzarlo. OK?
La Fig. 28 dovrebbe essere fondamentale per risolvere il paradosso senza RG...
caro Mau,
vedrai che ti riprendi... al limite ti sostituisco io!!!!
Ho fatto riferimento al diagramma indicato e l'invio e la ricezione dei segnali e' rappresentata in maniera chiara ed esauriente.Vorrei comunque portare un apparente paradosso.Riprendiamo i due assi (dei tempi della terra che indichiamo con A) e gli anni luce delle ascisse.Prendiamo un punto qualsiasi in questo asse es: 4 e alziamo la parallela all'asse dei tempi della terra e chiamiamo questo nuovo asse B.Ci ritroviamo due pianeti che distano 4 anni luce e fermi tra di loro.Se dovessimo completare il grafico senza inviare alcun segnale dovremo tracciare tanti segmenti tra i due assi A e B
paralleli fra loro e paralleli all'asse degli anni luce che mi indicano che tra i due pianeti c'e' perfetto sincronismo degli orologi come il buon senso vuole in quanto appartenenti allo stesso sistema di riferimento.Ripetiamo l'esperimento invece con il metodo dei segnali. Dall'origine O intersezione asse A con asse anni luce vedro' partire un segmento inclinato che congiungo con il punto su B 4 in quanto essendo lontano 4 anni luce la luce impieghera' proprio 4 anni per raggiungere il pianeta.Dopo a distanza di un anno della terra partono gli altri segnali che nel grafico saranno paralleli al primo (ricevuto inclinato) distanziati di un anno B.
Facendo un po' di semplici conti e se l'esperimento durasse 10 (anni terra) dalla terra verrebbero inviati 10 segnali distanziati di un anno terra mentre il pianeta lontano li riceve tutti e 10 dopo 13 anni suoi.Stando alle conclusioni si
potrebbe dire che la terra rispetto a lui e' piu' giovane pur non essendoci state differenze di v. E' evidente che questo non potrebbe essere, magari fosse cosi' e cioe' che la lontananza ci possa far ringiovanire.
Se lo ritiene utile potrebbe far cercare la soluzione ai partecipanti altrimenti se e' banale
mi scusi.
Scusa, ma dov'è il paradosso? La luce inviata da una sorgente a un certo tempo t, arriverà al ricevitore che dista 4 anni luce, dopo 4 anni. Questo è ciò che capita normalmente: noi vediamo la luce di stelle e galassie com'erano anni o miliardi di anni prima. Vediamo la loro infanzia oggi... ma questo non vuol dire che uno è più giovane dell'altro... Ricordati che la luce non ha velocità infinita e quindi l'Universo che vediamo è lontano sia nello spazio che nel tempo...
E' la velocità della luce non un paradosso!!!!
E' indiscusso che quello che dice e' la verita' ma ho cercato di inserire l'invio del primo raggio al t = 0 nel diagramma che mi ha consigliato di vedere.In entrambi i casi i raggi partono in diagonale a prescindere che chi li riceve sia in movimento oppure no.le conclusioni nei due casi sono le medesime ,i raggi arrivano entrambi dopo un certo tempo.
In maniera erroneamente voluta ho poi continuato a trattare i due ritardi allo stesso modo relazionandoli con gli altri ritardi lasciando "scoperto" pero' il primo raggio.
L'errore poteva essere subito smascherato notando che deve esistere una differenza tra il numero dei raggi inviati e ricevuti per computare una differenza dei tempi.Nel mio caso in tutti i modi il numero dei raggi inviati e ricevuti
risulta lo stesso per cui non puo' esistere nessuna differenza temporale tra i due pianeti.
E' chiaro poi quello che lei ha scritto.
Ma piu' che altro sono considerazioni personali che lasciano il tempo che trovano.
Un chiarimento pero' lo devo chiedere a proposito della somma delle velocita'che introduce al ritorno del gemello.
E'forse dovuta alla posizione dell'astronave che per ritornare sulla linea dell'andata deve avere anche quella velocita' aggiuntiva.In questo caso se l'astronave avesse la possibilita' di ritornare senza fare manovre es con un motore sia a poppa che a prua ci sarebbe bisogno della velocita' aggiuntiva?
E' questo particolare che non ho chiaro.
Grazie
caro Time,
a parte il fatto che i tuoi commenti non si riferiscono all'articolo giusto (cosa c'entra Newton e/o la RG?), ma a quello su Minkowski... continuo a dirti che hai scoperto l'acqua calda
E' chiaro che il segnale arriva in ritardo e lo stesso capita per i segnali inviati da B verso A. Stiamo parlando solo e soltanto del fatto che la luce impiega un certo tempo per percorrere un certo tragitto. A e B appartengono allo stesso sistema di riferimento e non c'è nessuna velocità relativa. Ne consegue che non c'è nessun effetto relativistico. La RR non c'entra assolutamente niente.
Tu poi dici: "Ma piu' che altro sono considerazioni personali che lasciano il tempo che trovano." Non capisco assolutamente cosa c'è di particolare nella velocità della luce e del tempo che impiega ad andare da A a B e/o viceversa se il sistema di riferimento è lo stesso.
La seconda parte del tuo commento, dimostra, invece, chiaramente che tu della RR hai capito ben poco... Scusa se te lo dico. Quando deciderai di studiare prima di dire cose campate in aria?
Tu dici" Un chiarimento pero' lo devo chiedere a proposito della somma delle velocita' che introduce al ritorno del gemello. E' forse dovuta alla posizione dell'astronave che per ritornare sulla linea dell'andata deve avere anche quella velocita' aggiuntiva.In questo caso se l'astronave avesse la possibilita' di ritornare senza fare manovre es con un motore sia a poppa che a prua ci sarebbe bisogno della velocita' aggiuntiva?
E' questo particolare che non ho chiaro."
Ma cosa c'entra il motore dell'astronave a poppa o a prua? Quello che conta è che per cambiare sistema di riferimento l'astronave deve cambiare velocità rispetto a quella iniziale.
Ancora una volta quello che conta è il sistema di riferimento a cui ti riferisci. Se è quello iniziale dell'astronave è ovvio che il suo finale può ottenersi solo sommando relativisticamente le velocità. Senti, parliamoci chiaro, questo NON è un forum dove si scrivono le cose senza sapere le basi... Prima si studia e poi si chiede. Il fatto stesso che tu ti stupisca se un segnale inviato da A arrivi a B dopo 4 anni (non 3, oltretutto) che è ciò che capita per tutti gli oggetti dell'Universo, la dice molto lunga...
Abbi pazienza, ma in questo sito si risponde a domande sull'articolo relativo e, inoltre, dopo aver letto cosa c'è scritto. La composizione delle velocità è stata trattata e spiegata a dovere. Se non l'hai capita chiedi nell'articolo giusto, ma dimostra di aver tentato di leggere e capire. La RR non è un'interpretazione personale, ma è quella che è: o si studia e si capisce o non si studia e NON si capisce. Tutto lì...
Ad altre domande o commenti assurdi come questi, non risponderò più per onestà e rispetto degli altri lettori...
Qui le cose sono state spiegate. Non siamo sul forum in cui poni problemi a cui cercano anche di darti risposta, benché fuori senso...