Composizione Relativistica delle Velocità [oltre orlo esterno di U1][Physics]

Sotto il titolo attuale si celano, in vero, molti argomenti e spesso si equivoca su cosa si intenda con composizione relativistica delle velocità ..

Cercherò di spiegare l’argomento nel modo che tutti possano seguire.

Si pensi a due treni (entrambe che vadano uno verso l’altro):

  1. Il primo treno parte da Milano con velocità 50 km/h
  2. il secondo treno parte da Roma con velocità 50 km/h

Evidentemente se partono alla stessa ora e vanno alla stessa stazione intermedia sul percorso, si incontreranno a metà strada, a metà del tempo che ciascun treno impiegherebbe a fare tutto il percorso!

Ma per tirare fuori le equazioni che regolano il moto di due corpi in avvicinamento anche a velocità diverse converrà verificare -con la matematica- che queste nostre considerazioni ovvie si possano estendere grazie alle equazioni che seguono:

sia

x1(t) = v1*t + x01 (la prima equazione del treno da Milano a Roma)

x2(t) = -v2*t + x02 (la seconda equazione del treno da Roma a Milano)

Se centriamo il nostro sistema di riferimento per esempio a Milano ne segue che

x01=0

x02=circa 1000 km

Se sostituiamo t=0 nelle due equazioni in blu, qui sopra, avremo la situazione seguente

x1(t=0) = v1*0 + x01 = 0

x2(t=0) = -v2*0 + x02 = 1000 km

il che conferma le nostre ipotesi sul fatto che il sistema è compatibile con le condizioni iniziali imposte (o di Cauchy).

Nel punto di incontro

x1(t=tf) = x2(t=tf)

e quindi uguagliando le due equazioni (in blu) otterremo tf

x1(t) = v1*t + x01 = x2(t) = -v2*t + x02

v1*tf = -v2*tf + x02

(v1+v2)*tf =x02

tf = x02/(v1+v2)

tf = (1000 km) / (50 km/h + 50 km/h) = 10 ore

cvd.

Naturalmente si possono cambiare i valori delle velocità e la formula

tf = x02/(v1+v2)

ci continuerà a dare un valore del tempo finale in cui si incontrano i due enti che viaggiano uno verso l’altro (lungo la congiungente che è una retta) : qui erano due treni, ma nessuno vieta che possano essere una sorgente di segnale S ed un ricevitore di segnale R.

C’è da dire subito che secondo la teoria delle relatività le velocità non hanno tutte le stesse proprietà!

Ip1: Infatti si teorizza che la velocità della luce non possa essere superata.

Ciò implica, qualora si assuma per vera questa tesi, che nel modello associato una sorgente non è in grado di aggiungere/togliere velocità al segnale luminoso!

Altrimenti con ciò violeremmo la ipotesi di partenza, ossia che la velocità della luce non abbia un valore costante in ogni sistema riferimento esterno al segnale della sorgente.

Si può quindi immaginare questo come una proprietà di saturazione del nostro universo, che impedisce che ci possano essere (come misurate in U1) velocità maggiori o meglio che tali velocità possano essere misurate in U1 (nel nostro universo).

Ip2: Il segnale luminoso -sempre secondo la teoria della relatività- allora avrebbe una sua velocità autonoma dalla sorgente che lo ha emesso come qualcuno che una volta saltato giù da una nave regola la sua velocità con la sua “bracciata” e non più sulla velocità della nave su cui viaggiava.

 

dimostrazione
dell’effetto doppler relativistico

 

Ip3: Dunque quando si dice affrontando la dimostrazione dell’effetto doppler relativistico che si hanno due enti un sorgente “S” ed un  ricevitore “R” in realtà è significativo solo  il moto del ricevitore, a volte detto anche “osservatore” (del moto) del segnale luminoso.

Riprendiamo (e poi estenderemo) la dimostrazione dal link seguente:

http://digilander.libero.it/flavio61/mio_sito/Fisica/doppler.html

++

cit on

++

Vediamo un modo per ricavare la formula dell’effetto Doppler relativistico, nel vuoto.
Consideriamo una sorgente S che emette onde elettromagnetiche (ndr: luce) di forma sferica con frequenza propria f e periodo proprio T, e supponiamo che questa sorgente si avvicini all’osservatore O, lungo la congiungente SO, con velocità v. Ci proponiamo di calcolare la frequenza f ‘ delle onde osservate da O.
Il periodo T ‘ delle onde osservate da O è dato dal rapporto l’/c, dove l’ è la lunghezza d’onda nel sistema di riferimento di O, e c la velocità della luce. Si vede che l’ risulta uguale a Ds1-Ds2, dove Ds1 è lo spazio percorso dalla luce nel sistema di riferimento di O tra l’emissione di due creste successive dell’onda, mentre Ds2 è lo spazio percorso da S nello stesso intervallo di tempo. Poichè l’intervallo di tempo proprio T nel sistema di riferimento di S corrisponde nel sistema di riferimento di O a T” = T/radq(1-b2) (dove b=v/c) si ha:
Ds1=c*T” e Ds2=v*T”, perciò:
T ‘ = (Ds1-Ds2)/c = (cT”-vT”)/c = (1-b)*T” = (1-b)*T/radq(1-b^2),
pertanto:
f ‘=1/T ‘ = f*[radq(1-b^2)]*1/(1-b) = f*radq((1+b)/(1-b)).
Concludendo:
f ‘ = f*radq((1+b)/(1-b)).

essendo:
[radq(1-b^2)]*1/(1-b)=radq[(1-b^2)*1/(1-b)^2]=radq[(1+b)/(1-b)]

++

cit off

++

Sorgente: frequenza del segnale f, periodo del segnale T
(misurati alla partenza dalla sorgente)

Osservatore: il moto tra Sorgente & Osservatore è in avvicinamento a velocità v
(ndr: in realtà nel caso della luce è significativo solo che il ricevitore R sia in avvicinamento al segnale luminoso dopo che il segnale si sia staccato dalla sorgente).

Osservatore: frequenza del segnale f’, periodo del segnale T’
(misurati alla ricezione dall’osservatore)

 

Sia L’ = lunghezza d’onda del segnale (tra due “creste” successive) come viste da O

Sia c= velocità della luce

se v = 0

lo spazio percorso dalla luce sarebbe

Delta s1 = c*T”

dove

T” = T/ rad (1-b^2) che è la formula di Lorentz che tiene contro delle deformazioni sul tempo causate dai moti relativi tra due sistemi inerziali a velocità v

& cioé la luce percorrerebbe alla velocità della luce il suo spazio tra sorgente e ricevitore fissi.

Ma poiché il ricevitore è mobile (ndr: abbiamo già detto che una sorgente non è in grado di alterare la velocità della luce in U1 secondo la teoria della relatività) la distanza tra S & R sarà minore durante T”

esattamente sarà minore della distanza

Delta s2 = v*T”

dunque la distanza deformata della lunghezza d’onda sarà

Distanza deformata della lunghezza d’onda = Dtot

Dtot = Ds1 -Ds2

manca ancora una esplicitazione nella dimostrazione che stiamo prendendo a riferimento!

il fatto che

c= lambda/T ; oppure lambda*f=c dove 1/T=f

Allora ora possiamo dire che se

T’ = “periodo del segnale misurato in O” = (Ds1-Ds2)/c

abbiamo spiegato _perché_ la lunghezza d’onda non era solo Ds1 (durante T”), ma anche Ds2, ed inoltre tali misure sono quelle sul ricevitore.

Ora si può semplicemente seguire la dimostrazione sopra citata e si tratta solo di sostituire i valori e trovare l’effetto doppler in avvicinamento (ed analogamente si potrebbe trovare quello in allontanamento)

E’ importante a questo punto ribadire -quindi- che le deformazioni calcolate non sono tra il primo fronte d’onda del segnale luminoso e il ricevitore R.

Ma sono le deformazioni sulla lunghezza d’onda del segnale ricevuto.

Dunque se si dovesse dire quando, come intervallo temporale, arriva un segnale luminoso che parte da Milano, questo segnale raggiunge Roma, vale ancora che con Roma e Milano che siano sorgente e ricevitore fissi il tempo è

t=(spazio tra Roma e Milano)/c

Se invece il laboratorio di R è su un treno che va a Milano il segnale luminoso raggiungerà prima R a secondo della velocità di R, perché è R che si muove verso la sorgente!

In ipotesi che la distanza tra S ed R sia D, ed R percorra D/2 nel tempo t/2, ovvero il ricevitore viaggi alla velocità della luce, i due enti si troveranno a metà strada!

In questo caso estremo, R potrebbe essere un secondo fotone che parte da Roma verso Milano ed incontra quello che da Milano va a Roma.

Quindi dire:

++
cit on
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Enrico Cavedal

(ndr: scrive Todeschini):

“… Einstein nel 1905, per risolvere l’antitesi tra questi due fenomeni ottici, negò l’esistenza dell’etere e postulò la costanza della velocità C della luce rispetto a tutti i sistemi di riferimento aventi qualsiasi velocità V. Poiché tale postulato implicava la validità dell’equazione C+V = C (?ma dove?) , in netto contrasto con la cinematica classica e con tutte le branche della matematica, Einstein invece di abbandonare il postulato in parola, sostituì la relatività di Galilei con una pseudo-relatività da lui ideata (? falso vedi nota!? ), e sostituì la geometria euclidea con un’altra spazio-temporale a
quattro dimensioni, in modo che questi nuovi metodi di.calcolo tensoriale potessero giustificare Ia falsa eguaglianza di cui sopra.
Ma cambiare le matematiche quando i conti non tornano e un arbitrio inammissibile, poiché se da una parte toglie alla scienza la sicurezza della validità del calcolo per discernere le teorie vere dalle false, dall’altra parte introduce il sospetto che nell’Universo non si verifichino le leggi della matematica e della cinematica classiche, provate da secoli di esperienze.”
Marco Todeschini

(ndr: scrive Enrico Cavedal):
nota; Galilei con il suo famoso esempio delle esperienze sulla nave, dimostra che le leggi fisiche sono le stesse in ogni nave, ma non si pronuncia sulla fisica che può legare le esperienze tra navi diverse. Einstein, analizza questo aspetto trascurato da Galilei e individua una ulteriore proprietà aggiuntiva. “tutte le informazioni che le navi possono scambiarsi avvengono con la stessa velocità qualunque sia la loro velocità specifica. Quindi Einstein non sostituisce la relatività galileiana, ma la completa.

Lascio giudicare a voi dove l’ignoranza + arroganza può arrivare!

++
cit off
++

fonte:
https://www.facebook.com/photo.php?fbid=10203984787617856&set=a.1996140440992.58360.1767901027&type=3&theater&ifg=1

foto:

Si riferisce a .. https://it.wikipedia.org/wiki/Composizione_delle_velocit%C3%A0

o meglio ancora si trova una trattazione più completa qui ..
https://en.wikipedia.org/wiki/Velocity-addition_formula

Commento (di ing. Pasquale Tufano):

Nessuno dice, almeno non io, che la teoria della relatività sia incoerente con i suoi postulati.

Se si postula che la velocità c sia insuperabile (e si rimane coerenti con questo modello) la teoria della relatività è una teoria coerente.

La difettosità, semmai, è la contestualizzazione come se esistesse solo U1, ovvero il nostro universo.

In altri articoli ho mostrato come proprio la compressione e decompressione della lunghezza d’onda consentono di misurare che alcuni segnali -nella cosmologia- non dipendono direttamente solo dalla ipotetica espansione di U1.

Mi riferisco alla incoerenza tra la misura della deformazione della radiazione CMB e altri segnali che sembrano venire da distanza analoghe (come dalla galassia z8 ma con enorme diversità di redshift.

more info:
https://6viola.wordpress.com/2017/06/13/u1_space_fix-filter-action-in-ui-on-standard-light-propagation-in-a-consistent-way-to-the-source-universe-and-the-destination-universe-physics-th-15/

(et altri)

Quindi U1 si presenta rispetto alla velocità limite, nella teoria della misura, come un tipico sistema saturato.

Non però perché il sistema è saturato si può compartimentare tutto l’esistibile in una sua compartimentazione (U1).

Né si può dire che laddove avvengono trasformazioni non lineari, ciò sia assurdo, poiché U1 è quello che è -> perché non esiste solo U1.

E come dire che un cubetto di ghiaccio sia assurdo che abbia una frontiera dove sono a contatto sia la fase liquida e sia la fase solida (ghiaccio) perché noi siamo dentro il cubetto di ghiaccio e conosciamo solo il freddo del ghiaccio) .. oppure è assurdo lo stato solido .. perché conosciamo solo lo stato liquido.

Non di meno ciò impedisce che la teoria dei tachioni sia reale, anche se fuori da U1, non necessariamente in coordinate spaziali, ma rispetto a una valutazione multidimensionale.

Si veda -per more info- il link seguente:
https://6viola.wordpress.com/2016/04/29/tachyon-chi-era-costui-mathematics/

In definitiva va compreso che Todeschini presupponeva un cosmos che non si limitava a U1 e in tal senso cercava “leggi lineari” laddove però non vi possono essere, poiché uscire da U1 significa uscire da una “Bolla Gravitazionale” che cambia le leggi sia rispetto a dove naviga U1 (esternamente ad U1), e sia rispetto ad altri Uj (come altre bolle gravitazionali che non necessariamente hanno gli stessi fenomeni e/o le stesse condizioni al contorno).

Non è solo un cambio di fase, (considerarare la teoria dei multiversi) ma addirittura un cambio di cosmologia .. oltre l’orlo esterno di U1.


Ultima versione

5 nov 2017, ore 17.14

 

 

 

 

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