Quesito sull'orologio a luce

carrier1
Salve

Conosciamo l'orologio a luce e mi chiedevo, se l'esperienza dura 1 secondo,(cioe' il raggio all'interno di un ipotetico contenitore di altezza smisurata in perpendicolare percorre circa 300000 chilometri con la v del contenitore di un valore inferiore e per 1 secondo) per l'osservatore esterno quale sara' la posizione del raggio?

Risposte
Sk_Anonymous
carrier, te lo dico in parole semplici: stai costruendo castelli campati in aria.
Prima di speculare su di una teoria occorre conoscerla bene e la tua conoscenza della relatività ristretta non è assolutamente adeguata (per sbugiardarmi dimmi su quale testo universitario l'hai studiata).

Ne è segno evidente il fatto che tu non riesca ad esprimere i concetti in modo chiaro e sintetico.
Ricorda: un linguaggio confuso è sintomo di un pensiero confuso.

Studia la relatività ristretta da quel libro che ti ho consigliato, ci impiegherai almeno un mese, ma ti farà capire come funziona questa teoria e che porsi domande sul famigerato orologio a luce lascia il tempo che trova (insieme alle domande su $\gamma$, che capiresti se fossi in grado di ricavarti le trasformazioni di lorentz a mano)

Guarda, proprio adesso sto approfondendo lo studio della meccanica quantistica e ti posso dire che in meccanica quantistica il tempo NON è assolutamente quantizzato, dunque non conosci neppure la meccanica quantistica.
Di nuovo: studia le cose prima di fare speculazioni!

[mi spingo oltre, dicendoti quello che ho solo letto qui e lì -correggetemi se sbaglio-]
Per quanto ne so la meccanica quantistica si concilia benissimo con la relatività ristretta.
E' con la relatività generale che non va bene, in particolare dove essa diventa estremamente non lineare, cioè vicino ai buchi neri, dato che (per quanto ne so) potresti potenzialmente inserire il gravitone nella teoria quantistica, ma otterresti una teoria che non descrive i fenomeni ad alta energia per via di problemi matematici.

Morale della favola: lo studio chiarisce i dubbi che si formerebbero senza ed evita di farti speculare a vuoto su cose che non si conoscono

Correggetemi pure se ho detto inesattezze, grazie

carrier1
Guardando il numero delle visite mi rendo conto che l'argomento interessa e non certo per le inutili polemiche che lo accompagnano.
Per superare l'incomprensione che si e' creata ,dovuta in parte all'esposizione frettolosa che e' stata fatta dei concetti chiave della relativita' ristretta(e' stata fatta tutta d'un fiato), vorrei riprenderli nella maniera piu' chiara possibile.
Vorrei lasciar perdere il quesito di partenza sulla posizione del raggio nell'orologio a luce alle condizioni elencate perche' ho l'impressione che non sia gradito.
Premetto che alcune deduzioni sono frutto di miei ragionamenti che se collimano con l'esposizione ufficiale bene altrimenti invito a correggerli motivandone il perche'.
Sappiamo tutti cosa sia un evento.Immaginiamo che venga calciata una palla all'istante t0 e da una posizione x0 rispetto ad un osservatore esterno cioe' punto di partenza della palla e posizione dell'osservatore esterno collimano.
Indichiamo questo evento come: Evento 1. Il lancio (immaginario)avviene seguendo una traiettoria rettilinea e con velocita' costante v.
L'Evento 2 sara' l'arrivo della stessa contro un palo della porta,sara'contraddistinto da un tempo all'orologio dell'osservatore esterno t1 dopo aver percorso un tratto x (sempre in riferimento all'osservatore esterno).
Il fatto che il posizionamento dell'osservatore esterno sia a fianco del punto di lancio della palla e che il tempo al lancio sia t0 ci permette di bypassare i delta x e i delta t per rendere l'esperienza piu' semplice possibile .
Per ulteriore semplificazione immaginiamo di avere per la distanza percorsa solo una coordinata la x della traiettoria della palla.
Per calcolare t1 e' sufficiente dividere la distanza percorsa L/v.Ma cosa sarebbe t1?
Il tempo che impiega la palla a percorrere il tratto x.
Siamo ancora in fisica classica.
Ora vediamo come si modificano i parametri in relativita' ristretta.
Rispetto all'osservatore esterno che chiameremo O.E.il tempo all'interno della palla rallenta in funzione della sua velocita'.
Cioe' la lancetta dell'orologio, ipoteticamente all'interno della palla, rimane indietro rispetto alla lancetta dell'orologio di O.E. mentre percorre il tratto x.
Questo e' cio' che deduce l'osservatore esterno.Ma all'interno della palla come viene vissuta l'esperienza che la porta ad urtare il palo?
Possiamo rispondere in due modi:
1) Se il sistema di riferimento e' quindi la palla sara' il palo ad avvicinarsi ad essa e questa x verrebbe contratta rispetto alla palla di un fattore
la cui formula ora non ci interessa.La conseguenza e' che il tempo che si registra all'interno di essa che la separa dall'urto risulta piu' breve
rispetto al tempo registrato dall'orologio di O.E.Bene questo tempo viene definito tempo proprio ed e' quello che passa all'interno della palla tra i due eventi E1 e E2.E' semplice notare che sara' sempre piu' breve rispetto al tempo dell'osservatore esterno.
2) Per arrivare alle stesse deduzioni possiamo muoverci affiancati alla palla e subire le stesse conseguenze come e' logico aspettarsi.
E' da considerare che il tempo che separa due ticchettii degli orologi sia all'interno della palla a velocita' v che in mano a O.E. e' lo stesso in quanto entrambi sistemi inerziali.
Per ora mi fermerei qui con la speranza che chi ha piu' competenze del sottoscritto possa avvalorare o correggere quanto riportato.
Mi sembra che l'esposizione sia chiara almeno per questa prima parte introduttiva per cui se vengono fatte osservazioni o correzioni non appesantitela con formule inutili e vi invito a mantenere lo stesso livello divulgativo che a mio avviso e' sempre quello piu' costruttivo.

Faussone
In questo mio post non troverai le risposte che tu vorresti, te lo dico subito, ma ci tengo a ribadire ancora alcune cose che già ti hanno detto in parte, poi ovviamente continua a fare come vuoi per carità, finché non infrangi il regolamento sei il benvenuto qui, ma non credo trarrai molto vantaggio dal forum in questo modo.

"carrier":
Guardando il numero delle visite mi rendo conto che l'argomento interessa e non certo per le inutili polemiche che lo accompagnano.

Lettura molto ingenua: i contrasti (anche quelli molto molto blandi, per fortuna, di questa discussione) attirano tantissimo la curiosità, non sai quanto :-)
Poi certo l'argomento relatività ha sempre quell'aurea di "mistero" che contribuisce ai click.

E' un peccato che la stessa curiosità non la generi la fisica "classica" in generale che per la maggior parte delle persone sarebbe almeno tanto interessante quanto la relatività, se non di più, non fosse altro perché gli effetti della relatività non sono così evidenti nel nostro mondo quotidiano.
Peraltro anche parlando di fisica classica è possibile osservare fenomeni controintuitivi molto interessanti, senza contare che molte cose sono male interpretate, persino da alcuni di coloro che hanno fatto studi tecnico-scientifici....
(Ovviamente poi la relatività è una delle teorie più "belle" del '900, questo è fuori discussione.)

Inoltre per parlare di relatività bisognerebbe aver capito bene almeno le basi della fisica classica, non tanto e non solo perché ci sia una propedeuticità diretta vera e propria, ma per essere certi di avere acquisito un minimo di forma mentis scientifica.
....invece molti degli entusiasti che si lanciano nello """"studio"""" (tra molte virgolette) della relatività, basandosi nelle maggior parte dei casi su testi divulgativi[nota]La fisica si basa sul formalismo matematico e senza quello non si va molto lontano. Le trattazioni divulgative vanno bene per farsi una vaga idea, e vanno prese con le molle, specialmente in ambiti così avanzati come la fisica dal '900 in poi. E lo dice un amante della divulgazione.[/nota], non sanno neanche risolvere spesso un problemino di fisica1!



"carrier":

Premetto che alcune deduzioni sono frutto di miei ragionamenti che se collimano con l'esposizione ufficiale bene altrimenti invito a correggerli motivandone il perche'.

Non funziona così mi spiace. Sei tu che devi studiare prima e poi esporre in caso i tuoi dubbi.
Non è molto corretto pretendere che gli altri cerchino di capire cosa ci sia di corretto nel tuo modo di vedere le cose, sforzandosi di capire la tua visione. Poi può darsi che avrai delle risposte parziali su quello che hai scritto, ci sono diversi utenti che potrebbero farlo qui, ma non credo alla fine ti sarebbe più di tanto utile.

Tra l'altro la relatività ristretta con un poco di impegno non richiede neanche, posto quanto detto prima certo, strumenti matematici avanzatissimi (ma strumenti matematici sì) quindi sarebbe anche alla portata uno studio serio.
La relatività generale invece ha bisogno di strumenti un poco più avanzati che persino Einstein ha dovuto rivedersi al tempo per una formalizzazione corretta ;-)


"carrier":

[.....]
Per ora mi fermerei qui con la speranza che chi ha piu' competenze del sottoscritto possa avvalorare o correggere quanto riportato.

Di questo tipo di esercizi e "esperimenti immaginari" ne trovi quanti nei vuoi nei testi, perché non ti dai da fare con quelli?


"carrier":

[....] vi invito a mantenere lo stesso livello divulgativo che a mio avviso e' sempre quello piu' costruttivo.

Vedi la nota.

carrier1
La mia intenzione e' di scrivere i concetti basilari della r.r. dal mio punto di vista.
Non sto inventando nulla,conosco quello che dice la r.r. cerco solo di esprimerla a modo mio.
Ma sai bene che scegliendo questa direzione come sia facile impantanarsi.Quello che chiedevo e' solo
di sapere se sono in linea con la "tesi ufficiale" oppure no.Per il momento ho scritto poco ma nella seconda parte, che sto preparando, mettero' a fuoco gli aspetti piu'interessanti della r.r. basandomi sempre su considerazioni personali.
In sintesi se mi viene scritto di fermarmi perche' stao sbagliando tutto io mi fermo all'istante e vado a ripassarmi i concetti nei testi che gentilmente mi sono stati consigliati.
Pero' le obiezioni devono essere motivate seriamente non e' sufficiente scrivere leggi questo libro o quell'altro....


Inoltre per parlare di relatività bisognerebbe aver capito bene almeno le basi della fisica classica, non tanto e non solo perché ci sia una propedeuticità diretta vera e propria, ma per essere certi di avere acquisito un minimo di forma mentis scientifica.
....invece molti degli entusiasti che si lanciano nello """"studio"""" (tra molte virgolette) della relatività, basandosi nelle maggior parte dei casi su testi divulgativi1, non sanno neanche risolvere spesso un problemino di fisica1!


Vedi io ho sempre ragionato con la mia testa e risolto con la mia testa.
Vorrei segnalarti alcuni video che ho postato su youtube dove troverai coerenza con quanto detto

Nulla di speciale pero'....
Ti premetto che i miei video godono di una prerogativa speciale :D : Sono quelli meno visitati del web. Motivo di orgoglio pero'.


Si tratta di una interpretazione personale del moto parabolico trovando le formule ispirandosi al principio di equivalenza.
https://www.youtube.com/watch?v=6C_WmJMEl5k

Si tratta di estendere i concetti del primo video al lancio verticale
https://www.youtube.com/watch?v=Lo_N_b2kvTI&t=42s

Se poi ti interessi di chimica puoi trovare in questo mio video un metodo nuovo elaborato sempre dal sottoscritto per risovere piu' agevolmente le redox complesse.
https://www.youtube.com/watch?v=ctry2hCd8wk&t=10s
Buona lettura.

Sk_Anonymous
Hai un modo bizzarro di vedere le cose:
non studio niente -> elaboro teorie strampalate -> vado a chiedere agli altri se ho ragione -> gli altri mi dicono di studiare -> non studio niente -> continuo a pretendere di avere ragione sulla mia ipotesi campata in aria blaterando di "tesi ufficiale" chiedendo agli altri di sbugiardarmi portando fonti create da me stesso
Ti suggerisco di non continuare perché il prossimo passo potrebbe essere -> inizio a far perdere la pazienza agli altri divento lo zimbello del forum
NESSUNO vuole silenziarti imponendo la "tesi ufficiale"

Lo studio è fondamentale, è così che funzionano le cose, PRIMA si studia POI si scoprono le cose.
Agli studenti non viene richiesto di "inventare la lampadina", piuttosto si studia "come funziona la lampadina", nessuno nasce Einstein.

Inoltre la relatività ristretta è verificata sperimentalmente innumerevoli volte ed è motivata egregiamente dal punto di vista teorico, in pratica non c'è trippa per gatti lì.
Bisogna considerare pure che la relatività ristretta NON è assolutamente una teoria fondamentale, dunque le tue speculazioni cervellotiche non porteranno a nulla e non permetterano di scoprire nulla che non sia già noto.

Tu scrivi: "In sintesi se mi viene scritto di fermarmi perche' stao sbagliando tutto io mi fermo all'istante e vado a ripassarmi i concetti nei testi che gentilmente mi sono stati consigliati"
OK, te lo scrivo io: FERMATI PERCHE' STAO SBAGLIANDO TUTTO

Se il 99,999% delle persone sostiene una ipotesi diversa dalla mia allora al 99,999% non sono io ad essere un genio e gli altri stupidi.
Torna quando hai studiato, nessuno ruberà le tue argomentazioni che rivoluzioneranno la fisica.

Saluti, per me questa discussione termina qui.

Faussone
@ carrier
Non leggerò quelle cose perché non credo mi siano utili. Rispondere qui agli utenti mi è utile (e mi diverte) , ho imparato e imparo di continuo tanto facendolo, ma da quello che riporti tu invece non credo mi possa venire nulla.

Ti faccio un semplice quesito, se dimostri solo di essere in grado di risolverlo ti chiederò scusa perche capirò di aver frainteso completamente il tuo grado di conoscenza e in realtà le basi almeno le hai, contrariamente a quello che penso ora.

Come risolveresti questo problema?
Non è un problema difficile intendiamoci, ma è quel tipo di quesito che richiede di avere quelle basi minime che ti dicevo.
Tra l'altro io ho già messo la traccia della risposta (per carità poi potrei aver sbagliato, così è l'occasione per verificare).

Ti faccio notare in ogni caso che studiare seriamente da testi ufficiali non significa non usare la propria testa, tutt'altro.

Sì dice che per vedere più lontano è necessario salire sulle spalle dei giganti, che sono coloro che ci hanno preceduto...
Questo vale in particolare per chiunque faccia scoperte originali in campo scientifico.
Quindi anche un poco di umiltà non guasta.

carrier1

Non leggerò quelle cose perché non credo mi siano utili.


Sbagli perche' impareresti qualche cosa.
Pensavo di metterti la museruola ma evidentemente te la sei strappata.

Per cio' che riguarda l'altro compare come al solito non ha capito nulla neanche a che cosa mi riferivo.....

Anc'hio mi fermo qui.
Cosa vuoi aggiungere a questi due :lol:

Kanal
Ma perché scrivi questo : ?
Vedi io ho sempre ragionato con la mia testa e risolto con la mia testa.


tu credi che quelli che hanno studiato la relatività, o la fisica in generale, non usino la propria testa nello studio?
Non si può fare di testa propria sempre, questo lo lasciamo a Newton, ad Einstein, a Feynman...e agli “scienziati”. E oggi non esiste più lo scienziato singolo che pensa e fa tutto da solo. Si lavora in gruppo, oggi, almeno credo; e chi tira fuori nuove teorie, le sottopone a “peer review” da parte di altri che ne sanno come lui o più di lui.

Riguardo al tuo riassunto di questa mattina sulla relatività ristretta, c’è un punto che non va, e te lo illustro subito. Se poi ho mal interpretato il tuo pensiero, fammelo sapere che concordiamo :D
Quando dici, a proposito della palla calciata a rete (traiettoria parabolica e non rettilinea, ma non è questo il punto) :

Rispetto all'osservatore esterno che chiameremo O.E.il tempo all'interno della palla rallenta in funzione della sua velocita'.
Cioe' la lancetta dell'orologio, ipoteticamente all'interno della palla, rimane indietro rispetto alla lancetta dell'orologio di O.E. mentre percorre il tratto x.


io ti dico che non è cosí che funziona il rallentamento dell’orologio in moto. Le lancette di un orologio dentro la palla non rimangono indietro rispetto alle lancette di OE . Non è che un orologio, sia esso meccanico, o elettrico, o atomico, messo dentro la palla in moto , supponiamo , a $v=0.99c$ rispetto ad OE, rallenti il proprio ritmo di un fattore uguale a $7.09$ ( cifra tonda) rispetto all’orologio di OE . Se fosse cosí , io potrei mettere dentro alla palla , che supponiamo grande abbastanza, il famigerato orologio a luce, e rilevare che rispetto al tempo segnato dall’orologio a luce quello meccanico (o elettrico ecc) ha segnato alla fine del viaggio un valore minore : questo mi darebbe la possibilità , confrontando i due tempi dentro la palla, di trovare la velocità della palla rispetto a OE , ma questo è totalmente contro il principio di relatività !!! Pensa anche a questo : il tuo cuore è un orologio , batte supponiamo a 70 bpm a terra. Ti pare che se un astronauta viaggia a quella velocità prima detta (sempre rispetto alla base terra da cui è partito) , il suo cuore possa diminuire il suo ritmo a 9.87 bpm ? Sarebbe morto subito, accelerazioni a parte.

È il tempo stesso che rallenta, ci dice Einstein, non l’orologio. Non è un fatto semplice da capire, e allora che diavolo significa “rallentamento degli orologi in moto” ? Ho portato talvolta (nelle mie precedenti vite) questo esempio.

Nel riferimento di “quiete” ci sono due orologi A e B, ad una certa distanza tra loro, che possono essere messi in moto e fermati con un segnale laser lanciato da un mobile che passa loro davanti, per esempio un corridore motociclista che viaggi a velocità relativistica. C’è pure uno thread sulla “motocicletta relativistica” , che puoi cercare. Ma qui non scrivo formule, solo concetti. Il corridore in moto, dotato di un proprio orologio ( wrist watch=orologio da polso, dicono Taylor e Wheeler nel loro libro già citato), azzera il proprio tempo e quello di A passando vicino ad A. L’ OI in moto blocca il proprio orologio quando passa davanti a B , e cosí pure arresta quello di B col laser.
Ebbene, confrontando i tempi marcati da OI e da B alla fine del viaggio, si trova che il tempo di OI è inferiore.
Questo è il rallentamento dell’orologio in moto. Questo dice la relatività.
E’ controintuitivo? Certamente lo è. Ma è la nostra intuizione ad essere sbagliata, non la realtà fisica.

È notevole il fatto che dei fenomeni relativistici, sia quelli della RR che quelli della RG , si debba tener conto in applicazioni molto pratiche, come quella del sistema GPS ( global positioning system) che utilizza 24 satelliti in moto attorno alla terra, messi su 4 orbite diverse ( se sbaglio correggetemi) , per individuare la posizione di ricevitore (esempio un automobile) a terra. Se non si tenesse conto che gli orologi sui satelliti rallentano per effetto della RR e invece aumentano il ritmo per la RG , e quindi si correggessero gli errori, il sistema non funzionerebbe a dovere.

Ma ho scritto anche troppo.

Faussone
"carrier":

[....]
Anc'hio mi fermo qui.

Ok, quindi confermi che non mi sbagliavo sul tuo conto?
Peccato ci tenevo a ricontrollare quel problema...

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