Sistema solare e moto relativo
Abbiamo iniziato ieri a studiare gravitazione, vorrei allora chiarire qualche mio dubbio al riguardo, questo è ciò che penso:
secondo me, dire semplicemente "i pianeti ruotano intorno al sole" non ha senso, si dovrebbe precisare "i pianeti ruotano intorno al sole rispetto ad un osservatore solidale col sole". Analogamente, la frase "il sole ruota intorno al pianeta Terra" non è sbagliata, ma è una frase che non ha senso, invece dire "il sole ruota intorno al pianeta Terra rispetto ad un osservatore solidale con la Terra" è una frase VERA, sarebbe invece falso dire "il sole ruota intorno alla Terra rispetto ad un osservatore solidale col sole". Quindi non è vero che i pianeti ruotano intorno al sole, ma bisogna specificare rispetto a quale osservatore avviene tale moto. Dunque la teoria geocentrica non è sbagliata (cosa che credevo fino a qualche giorno fa), essa è giusta se l'osservatore è solidale con il pianeta Terra, invece la teorica Copernicana è giusta se l'osservatore è solidale con il sole, ma è sbagliata se invece l'osservatore è solidale con la Terra. Quindi la Chiesa perchè ha fatto tanto per non accettare la teoria di Copernico se poi alla fine non è una descrizione assoluta? Infatti dire che i pianeti ruotano intorno alla Terra è altrettanto giusto (se si specifica che tale moto è relativo ad un osservatore solidale col pianeta Terra).
Per favore correggetemi se sbaglio.
secondo me, dire semplicemente "i pianeti ruotano intorno al sole" non ha senso, si dovrebbe precisare "i pianeti ruotano intorno al sole rispetto ad un osservatore solidale col sole". Analogamente, la frase "il sole ruota intorno al pianeta Terra" non è sbagliata, ma è una frase che non ha senso, invece dire "il sole ruota intorno al pianeta Terra rispetto ad un osservatore solidale con la Terra" è una frase VERA, sarebbe invece falso dire "il sole ruota intorno alla Terra rispetto ad un osservatore solidale col sole". Quindi non è vero che i pianeti ruotano intorno al sole, ma bisogna specificare rispetto a quale osservatore avviene tale moto. Dunque la teoria geocentrica non è sbagliata (cosa che credevo fino a qualche giorno fa), essa è giusta se l'osservatore è solidale con il pianeta Terra, invece la teorica Copernicana è giusta se l'osservatore è solidale con il sole, ma è sbagliata se invece l'osservatore è solidale con la Terra. Quindi la Chiesa perchè ha fatto tanto per non accettare la teoria di Copernico se poi alla fine non è una descrizione assoluta? Infatti dire che i pianeti ruotano intorno alla Terra è altrettanto giusto (se si specifica che tale moto è relativo ad un osservatore solidale col pianeta Terra).
Per favore correggetemi se sbaglio.
Risposte
P.S. il moto dei pianeti, compreso il sole, che ruotano intorno alla terra, rispetto ad un osservatore solidale con la Terra, non è circolare ma epicicloidale
Secondo me c'è del vero in ciò che dici.
Nota però che non sono un esperto di meccanica celeste, per cui potrei anche sbagliarmi, dunque prendi con le pinze quanto dico.
Prendiamo un sole e una terra, ovvero due corpi celesti che ruotano reciprocamente. Per essere precisi, l'unico punto veramente fisso in questa rotazione è il comune centro di massa dei due corpi. Dunque se prendessimo a riferimento il CM per calcolare le orbite faremmo una operazione corretta, perché si tratterebbe di un sistema inerziale.
Nel caso di un rapporto di massa così grande come nel caso sole-terra, è evidente che il comune CM coincide quasi col centro del sole, ma questo è un dettaglio che utilizzerò nel seguito del ragionamento, per il momento diciamo che i due corpi ruotano attorno al comune CM.
Adesso spostiamoci sopra uno dei due corpi. E' sicuramente un sistema accelerato, però nel caso della gravità assistiamo al curioso fenomeno che se la forza di attrazione tira uno dei due corpi verso l'altro, l'accelerazione del corpo è proporzionale a questa forza con un rapporto esattamente uguale alla massa inerziale. Per cui se consideriamo il sistema relativo accelerato sul quale ci siamo posti, ed effettuiamo la consueta correzione aggiungendo la forza apparente secondo la forma $F_a=-ma$, notiamo che questa elide esattamente la forza attiva di attrazione. Pertanto è come se il pianeta fosse un sistema inerziale non soggetto a forze, nel cui campo gravitazionale gira l'altro pianeta.
Che il sistema sia pseudo-inerziale è chiaro, basta pensare alla stazione spaziale internazionale, al cui interno gli oggetti si muovono di moto rettilineo uniforme senza alcuna deviazione (o quasi).
Ecco perché secondo me, il punto di vista di chi ruota attorno a chi è proprio un punto di vista, secondo questo modo di vedere le cose.
Quindi si potrebbe calcolare il moto del sole attorno alla terra proprio in questo modo.
Se però volessimo calcolare l'orbita di Marte vista dalla Terra ci sarebbero complicazioni enormi (gli epicicli, come appunto dicevi). Pertanto è assai più comodo considerare inerziale il sole e calcolare i moti rispetto a quello, visto che la sua massa è tale per cui il CM di ogni moto planetario rimane abbastanza vicino al suo centro, e poi comporre i moti trovati per trovare il moto relativo di un pianeta rispetto a un altro.
Nota però che non sono un esperto di meccanica celeste, per cui potrei anche sbagliarmi, dunque prendi con le pinze quanto dico.
Prendiamo un sole e una terra, ovvero due corpi celesti che ruotano reciprocamente. Per essere precisi, l'unico punto veramente fisso in questa rotazione è il comune centro di massa dei due corpi. Dunque se prendessimo a riferimento il CM per calcolare le orbite faremmo una operazione corretta, perché si tratterebbe di un sistema inerziale.
Nel caso di un rapporto di massa così grande come nel caso sole-terra, è evidente che il comune CM coincide quasi col centro del sole, ma questo è un dettaglio che utilizzerò nel seguito del ragionamento, per il momento diciamo che i due corpi ruotano attorno al comune CM.
Adesso spostiamoci sopra uno dei due corpi. E' sicuramente un sistema accelerato, però nel caso della gravità assistiamo al curioso fenomeno che se la forza di attrazione tira uno dei due corpi verso l'altro, l'accelerazione del corpo è proporzionale a questa forza con un rapporto esattamente uguale alla massa inerziale. Per cui se consideriamo il sistema relativo accelerato sul quale ci siamo posti, ed effettuiamo la consueta correzione aggiungendo la forza apparente secondo la forma $F_a=-ma$, notiamo che questa elide esattamente la forza attiva di attrazione. Pertanto è come se il pianeta fosse un sistema inerziale non soggetto a forze, nel cui campo gravitazionale gira l'altro pianeta.
Che il sistema sia pseudo-inerziale è chiaro, basta pensare alla stazione spaziale internazionale, al cui interno gli oggetti si muovono di moto rettilineo uniforme senza alcuna deviazione (o quasi).
Ecco perché secondo me, il punto di vista di chi ruota attorno a chi è proprio un punto di vista, secondo questo modo di vedere le cose.
Quindi si potrebbe calcolare il moto del sole attorno alla terra proprio in questo modo.
Se però volessimo calcolare l'orbita di Marte vista dalla Terra ci sarebbero complicazioni enormi (gli epicicli, come appunto dicevi). Pertanto è assai più comodo considerare inerziale il sole e calcolare i moti rispetto a quello, visto che la sua massa è tale per cui il CM di ogni moto planetario rimane abbastanza vicino al suo centro, e poi comporre i moti trovati per trovare il moto relativo di un pianeta rispetto a un altro.
"Ogni moto è relativo, quindi è una convezione quella di scegliere un determinato corpo come immobile"
(L'ABC della relatività", Bertrand Russell).
Ho da poco iniziato a leggere questo libro che ti consiglio se vuoi approfondire la tematica.
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