Velocità della luce
In alcuni esperimenti storici che hanno condotto alla determinazione della velocità della luce si fa sempre uso della formula $ c=s/t $ dove $ s $ è lo spazio percorso e $ t $ il tempo impiegato a percorrerlo! Perchè si ipotizza sempre un moto rettilineo uniforme? Se ad esempio si fa partire un impulso caratterizzato da un fronte d'onda sferico che viene focalizzato da una lente e poi riflesso da un'altra posta ad una distanza $ s $, $ c $ viene calcolato come $ c=2s/t $. Nell'attraversare i vari mezzi con un certo indice di rifrazione la velocità della luce non cambia? Inoltre quando viene focalizzata e riflessa non cambia di direzione e verso?
Risposte
Quando la luce attraversa mezzi con indice di rifrazione diversi, cambia la sua velocità. Quando colpisce una superficie riflettente, viene riflessa . Su questo non ci sono dubbi.
L'affermazione che la velocità della luce è costante nel vuoto, che vale in relatività ristretta, è aperta a interpretazioni diverse in relatività generale. Lo stesso Einstein , nel suo libro " Relatività speciale e generale" , scrisse che questa affermazione non può essere ritenuta valida senza limitazioni.
Quando non c'è , come in RG , una definizione assoluta di tempo e di distanza, non è tanto chiaro come si dovrebbe determinare la velocità. Queste quantità possono essere definite localmente. Ciò nonostante , l'interpretazione moderna è che la velocità della luce è costante "localmente" in RG, e questa affermazione è una tautologia, visto che le unità standard di distanza e di tempo sono legate insieme proprio usando la velocità della luce. Il concetto di velocità non è molto utile , in RG . Non è possibile , in uno spazio curvo, paragonare vettori in punti lontani. Per paragonarli, devi trasportare uno vicino all’altro, ma il vettore trasportato dipende dal cammino seguito nel trasporto, cammini diversi portano a vettori diversi.
Siccome in RG la materia-energia distorce lo spaziotempo , un raggio di luce che passa in prossimità di una grande massa deve seguire la curvatura dello spaziotempo, e quindi appare incurvato se visto da lontano (esempio: le lenti gravitazionali, di cui avrai sentito parlare) e , in certi esperimenti (Shapiro time delay) anche rallentato. Ma sono gli effetti della curvatura spaziotemporale sulle geodetiche di tipo luce, per le quali l'elemento lineare è dato da : $ds^2 = 0$ .
L'affermazione che la velocità della luce è costante nel vuoto, che vale in relatività ristretta, è aperta a interpretazioni diverse in relatività generale. Lo stesso Einstein , nel suo libro " Relatività speciale e generale" , scrisse che questa affermazione non può essere ritenuta valida senza limitazioni.
Quando non c'è , come in RG , una definizione assoluta di tempo e di distanza, non è tanto chiaro come si dovrebbe determinare la velocità. Queste quantità possono essere definite localmente. Ciò nonostante , l'interpretazione moderna è che la velocità della luce è costante "localmente" in RG, e questa affermazione è una tautologia, visto che le unità standard di distanza e di tempo sono legate insieme proprio usando la velocità della luce. Il concetto di velocità non è molto utile , in RG . Non è possibile , in uno spazio curvo, paragonare vettori in punti lontani. Per paragonarli, devi trasportare uno vicino all’altro, ma il vettore trasportato dipende dal cammino seguito nel trasporto, cammini diversi portano a vettori diversi.
Siccome in RG la materia-energia distorce lo spaziotempo , un raggio di luce che passa in prossimità di una grande massa deve seguire la curvatura dello spaziotempo, e quindi appare incurvato se visto da lontano (esempio: le lenti gravitazionali, di cui avrai sentito parlare) e , in certi esperimenti (Shapiro time delay) anche rallentato. Ma sono gli effetti della curvatura spaziotemporale sulle geodetiche di tipo luce, per le quali l'elemento lineare è dato da : $ds^2 = 0$ .
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