la velocità della luce è superabile? sì .. cambiando le condizioni di Cauchy (Physics)

da it.cultura.filosofia:

Il 20/01/20 18:23, Chenickname ha scritto:

Chiedo quindi se esiste o può essere sviluppabile il linea meramente teorica un formalismo matematico che non faccia uso dei sdr, senza che questo comporti la non rappresentabilita’ di qualche aspetto della realtà.
Grazie in anticipo a chiunque avrà pazienza di dare una risposta non eccessivamente tecnica al mio quesito.>>

Il mio intervento Lino Cibernetico (come nick name sulla gerarchia it):
1) è lecito esprimere emozioni (mi riferisco al “ti voglio bene”) .. ma non è attinente al metodo scientifico, che anzi sconsiglia l’emozione poiché la emozione disproporziona i dati che -nel metodo scientifico- devono essere oggettivi.

2) Ritornando al quesito: esiste un formalismo senza sdr?
(legenda: sdr=sistema di riferimento)

Nella scienza ogni affermazione è riferita ad un contesto. Ciò è formalizzato tra i primi da Cartesio, ma poi è nel legame tra fisica e matematica di Laplace, Fourier, ed infine -nel ‘900- con i lavori principalmente di Chomsky con i linguaggi dipendenti dal contesto.

La stessa teoria della _relatività_ dice che ogni affermazione va indicata a ciò a cui è relativo, o ancora “rispetto a che”.

Ho già segnalato in un mio precedente intervento che ciò può introdurre a un problema di logica formale: le misure in locale (il laboratorio) rispetto al sistema S1, può indicare misure relative al sistema remoto (il corpo in moto, ad esempio muoni che entrano nell’atmosfera terrestre), prese le misure in S2: sistema solidale al corpo in moto, dopo che si fatta una trasformazione di “coordinate” da S2 -> S1.

Un caso di scuola di questa trasformazione tra S1 <-> S2 vede:

(1) t=tau/sqrt(1-v^2/c^2)

dove t è il tempo misurato in S1 (del fenomeno avvenuto in S2)

dove tau è il tempo misurato in S2 (del fenomeno avvenuto in S2)

Non dice, però la (1) .. *perché* il gemello che viaggia in S2 invecchia di meno di quanto invecchia il gemello in S1 (ci stiamo riferendo al paradosso dei gemelli di Einstein) ..

.. poiché se è vero che chi viaggia ha velocità v, non spiega che un corpo che si allontana da noi ha la convenzione che noi siamo fermi, mentre chi si allontana sia in moto.

Ciò -però- non dice che il nostro pianeta non si allontana da chi è in moto, se consideriamo chi è in moto come fermo.

E’ un caso analogo (esaminare queste informazioni) a vedere il suolo terrestre girare da chi è sulla giostra e la giostra ferma nei sedili per chi è sulla giostra.

Oppure dal suolo vedere il suolo fermo e la giostra girare se si guarda dal suolo.

Quindi per sapere chi è fermo e chi è in moto tra due che si allontanano -reciprocamente- serve un arbitro terzo, un S3.

Ma ciò introduce una iterazione! poiché S3 si può dire che è inerziale e cioé che non muta la sua velocità rispetto a se stesso, ma non ci da informazioni se S1 ed S2 creano deformazioni su qualunque Si, magari immerso in un diverso universo!

Infatti la deformazione potrebbe alterare il tempo in U1, il nostro universo, perché siamo in U1, ma non se S3 fosse in U2, e cioé in un altro universo esterno a U1. (per esempio in un universo diverso la costante v_max=c potrebbe essere v_max=c2 dove c2 > c per diversità di densità di quell’universo Ui).

Le dinamiche di saturazione nel raggiungere la velocità della luce, dunque, anche qui hanno una questione dirimente: il contesto.

Che la matematica ci dice come avvengono in

(1) t=tau/sqrt(1-v^2/c^2)

Ma la (1) non è dirimente da sola:
la teoria della misura ci deve anche dire il “contesto”!

Altrimenti non se ne può fare una “regola” erga omnes ma solo attribuibile a una singola esperienza, a mio avviso in U1, ma non in Ui.

Questa è la differenza tra fisica e matematica:

La matematica è un linguaggio descrittivo e spiega cosa sia deducibile in base alle ipotesi di fondazione (detti postulati)

La fisica non è un linguaggio ma una realtà -appunto fisica- che dice cosa sta accadendo per constatazione degli enti ed eventi e affida alla matematica di trovare un modello matematico di descrizione, di quali sarebbero “le leggi” che un corpo -ad esempio- rispetta nel cadere.

Rispetta _sempre_ quelle leggi?

La storia della scienza ci dice di NO.

Ma ci dice anche che quando non rispetta Newton e magari rispetta la RG di Einstein, ciò non succede per magia, ma perché sono cambiate le condizioni al contorno direbbe il matematico Cauchy, o lo status (le condizioni iniziali) direbbe Laplace.

Quindi quando si descrive un comportamento fisico non si stanno dando dei dogmi di fede come

“la velocità della luce è sempre la stessa misura di velocità da qualsiasi sistema inerziale la si misuri”.

Ma si dovrebbe dire in che condizioni al contorno si è riusciti a dire ciò, senza fare illazioni su ogni situazione che invece NON si è sperimentata.

Anche Fabbri dice una cosa esplicitamente: il sistema locale sarebbe sempre il laboratorio.

E chi ci vieta(?) .. che il sistema locale sia un veicolo in moto inerziale come una astronave a velocità costante, visto che “un corpo è nel suo stato di quiete se viaggia a velocità costante quando non subisce forze esterne?”

E’ stato sperimentato cosa significa viaggiare alla velocità dei muoni come sistema locale ad una astronave con v=0.998*c?

Faccio notare che v=0.998*c non irraggiungibile, poiché si è misurato che i muoni possono viaggiare a tale velocità e anche a velocità superiori, ai giorni d’oggi. Il valore indicato, v=0.998*c, è del 1990.

Dal laboratorio sulla Terra noi -con gli acceleratori di particelle- non riusciamo a raggiungere la velocità della luce, nel caso dei muoni.

Ma perché applichiamo le forze dal laboratorio.

E se cambiassimo il punto di applicazione della forza?

Che ci dice il terzo principio della dinamica?

Non ci dice -forse- che ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria?

Quindi da una astronave in stato di quiete, ad esempio v=0.998*c, è logico(?) che -applicando un motore a reazione- la astronave non abbia che una accelerazione minima che satura semplicemente senza mai raggiungere v=c?

Oppure la condizione v -> c (di “tipo saturativo” di non oltrepassare v=c) dipendeva solo dal fatto che pretendiamo di lanciare un sasso con una fionda che porti a una velocità superiore della rottura degli elastici della fionda?

Io sarei per questa ultima tesi qui sopra affermata.

Non mi ammorbo con tutto il calcolo tensoriale che dimostra questo.

Ma la logica ci corre in soccorso che da 100 anni non conosciamo la natura del cosmo che per il 90% non sa collocare materia ed energia e a tale ragione le chiama oscure (dark).

Il perché ciò è successo e ancora sta succedendo è perché le persone cercano dogmi di fede, e quindi regole generali fuori da un contesto _relativo_ e giocano a fare Dio, anziché ammettere la propria ignoranza di dire in che situazione _specifica_ hanno misurato ciò che hanno misurato.

Pensate che qualche accademico interverrà a contestarmi quello che dico?

No, perché il corpo della Accademia non è interessato alla scienza nel senso dello scire e del discernere.

E’ -dicevamo noi studenti universitari- una baronia.

Baronia nel senso che come nel partito dell’unione sovietica faceva la scalata del potere solo chi era un arrampicatore -> così -oggi- è nell’ambito universitario e della comunità scientifica (quasi sempre) in ITALIA.

La prova è che molti assistenti universitari devono emigrare all’estero e solo lì trovano posizioni di dirigenti nell’ambito scientifico.

Quindi molto opportuna la domanda se e come si possa fare a meno degli sdr (sistemi di riferimento).

La risposta lapidaria è che “ne fanno a meno solo coloro che usano la scienza come una religione”.

Battiato scriveva: “cerco un centro di gravità permanente che non mi faccia mai cambiare idea sulle cose sulla gente”.

La tentazione di essere assoluti, volere avere lo sguardo che non muti nel tempo e quindi giocare a fare Dio.

La constatazione è -invece- che siamo ignoranti sul “il tutto” oltre che “il tutto” è .. ma de “il tutto” possiamo raccontare solo qualcosa .. quello che sperimentiamo attendendoci a non illazionare -senza prove- fuori da ciò che realmente abbiamo sperimentato.

Grazie del tema.

Esplicitazione della modalità di inerzialità (tra S1 ed S2) della velocità (cioè v=costante) tra un campione ed il successivo affinché la soluzione (alle differenze finite) delle equazioni di Einstein siano calcolabili nella discussione su facebook:

https://www.facebook.com/groups/robiemaria/permalink/2628384580613441/

da it.cultura.filosofia:
Il 20/01/20 18:23, Chenickname ha scritto:

Chiedo quindi se esiste o può essere sviluppabile il linea meramente teorica un formalismo matematico che non faccia uso dei sdr, senza che questo comporti la non rappresentabilita’ di qualche aspetto della realtà. Grazie in anticipo a chiunque avrà pazienza di dare una risposta non eccessivamente tecnica al mio quesito.>>

Il mio intervento Lino Cibernetico (come nick name sulla gerarchia it): 1) è lecito esprim

Altro…

da it.cultura.filosofia: Il 20/01/20 18:23, Chenickname ha scritto: Chiedo quindi se esiste o può essere sviluppabile il linea meramente teorica un formalismo matematico che non faccia uso dei sdr,…
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da it.cultura.filosofia: Il 20/01/20 18:23, Chenickname ha scritto: Chiedo quindi se esiste o può essere sviluppabile il linea meramente teorica un formalismo matematico che non faccia uso dei sdr,…
da it.cultura.filosofia: Il 20/01/20 18:23, Chenickname ha scritto: Chiedo quindi se esiste o può essere sviluppabile il linea meramente teorica un formalismo matematico che non faccia uso dei sdr,…

 

Commenti
  • Giuseppe Donini Pasquale 1) il paradosso dei gemelli non nasce da Einstein ma egli ne dimostrò l’infondatezza perché il gemello che si muove non è su un riferimento inerziale. 2) se viaggio a 0.98 c e accendo i razzi, vedrò di pochissimo aumentare la velocità, ma aumentare la massa relativistica. Questo perché deve conservarsi la quantità di moto, la quale deve aumentare se esiste un dp/dt =f positivo. Infine non capisco perché ti sei fissato che una cosa collaudata in 100 anni di fisica relativistica, sia sbagliata.
    Nascondi o segnala
      • Pasquale Tufano se il gemello alla velocità v non fosse considerato ad un moto inerziale avremmo la inapplicabilità del modello che deve avere una base versoriale ortonormale.

        Infatti

        (1) t=tau/sqrt(1-v^2/c^2)

        che avesse v=v(t)

        vedrebbe t, nella (1), dipendere da v=v(t)

        e ciò creerebbe un loop di incalcolabilità del tempo:

        un loop in cui il tempo “t dipende da v che dipende da t”

        metto il link dell’articolo originale di Einstein in cui Einstein specifica che la metrica è tra un sistema inerziale in S1 (locale), vedi pagina 7:
        http://scienzapertutti.lnf.infn.it/newslettersxt/immagini/relativita_einstein_italiano.pdf
        Metto in allegato la pagina 7 esplicitamente.

        Dice Einstein a pag.7 del testo dove introduce la RG:
        “Un punto materiale libero si muove allora rispetto a questo sistema di ***moto_rettilineo_uniforme***.”

        Poi aggiunge che una trasformazione di coordinate in S2 introdurrà in S2 una seconda metrica (ad esempio quella di Schwarzschild) in cui un incremento lineare di t non corrisponderà ad un incremento lineare di tau proprio a causa di

        (1) t=tau/sqrt(1-v^2/c^2)

        Esattamente dice testualmente:
        ” Parimenti il moto del punto materiale libero
        si rappresenterà nelle nuove coordinate come curvilineo e non uniforme”.

        Il caso dei muoni è su ciò dirimente per comprendere:

        Supponiamo che un muone entri nella atmosfera terrestre ed abbiano un tempo di vita media tau=tau0.

        Se non li acceleriamo supponiamo che la velocità di ingresso sia v=v0=circa 0

        sostituendo tali valori nella (1) otteniamo

        t=tau0

        e cioé sia nel laboratorio e sia sul muone il tempo di vita media è t=tau0

        Quando invece v=0.998*c=v0’=costante

        cosa misureremo?

        sostituendo i valori si trova (circa)

        t=15*tau0

        cioè la vita media dei muoni è aumentata di 15 volte NON perché abbiamo cambiato di coordinate, ma perché lo stesso intervallo di eventi (la vita media dei muoni) che avveniva in S2 (sistema remoto solidale con il muone) ha alterato la misura del tempo di vita dei muoni se espresso nella variabile t che è indicativa del trasferimento dell’intervallo su S1.

        Quindi lo spazio S2 con Schwarzschild è solidale con il corpo in moto e ci restituisce un valore dissimile della misura del tempo che è causato dalla deformazione ottenuta tramite la (1) che è un vincolo di origine _sperimentale_.

        Cioé vogliamo che la matematica ci restituisca la descrizione di ciò che ci dice la fisica.

        In quanto le due metriche (la prima in S1 e la seconda in S2) non introducono solo un cambio di coordinate che sono tra sistemi inerziali per non perdere la indipendenza della base versoriale (detta ortonormalità) ..

        MA IL FATTO che vi è una *deformazione temporale* tra di due gemelli che si reincontrano avendo due età diverse la cui CAUSA di deformazione è attribuibile non al cambio di coordinate, ma al fatto che l’unica cosa dissimile è maturata da una diversità di velocità inerziale.

        Nell’esperimento con aereo ed orologi atomici di come l’orologio sull’aereo ritorna più giovane, la deformazione è calcolata sull’aereo a ***velocità costante*** (su quanto tempo è rimasto l’ereo a velocità costante) e la fase di accelerazione e di decellerazione dell’aereo non influisce perché la fase di accelerazione di portarsi a v=v0 è compensata da una simmetrica e opposta fase di decelerazione (in atterraggio).

        Nella analisi numerica (per chi come me ha implementato il software delle equazioni di RG d Einstein) ciò (la costanza di v=v0) matura da un campionamento al campionamento successivo.

        Se la velocità tra un campionamento ed il successivo non fosse con v=v0=costante (cambiando v0 ad un nuovo valore v0′ al successivo campionamento) il sistema avrebbe una elaborazione NON calcolabile, essendo la base non più ortonormale.

        Probabilmente ciò non era chiaro ad Einstein che ipotizzava avere la RG una descrizione nel continuum, ma la soluzione nel continuum -provare per credere- non è calcolabile, ma solo alle differenze finite, per le ragioni esposte.

        cvd.

        fonte completa articolo di Einstein:
        http://scienzapertutti.lnf.infn.it/newslettersxt/immagini/relativita_einstein_italiano.pdf

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      • Giuseppe Donini Se v fosse un vettore costante, I 2 gemelli si incontrerebbero solo all’istante iniziale, quindi non avrebbe senso definire chi è invecchiato dei 2 perché non esiste un nuovo incontro. Se anche supponi che non parta da uno stato di quiete, ma supponi che colui che viaggia passi davanti all’altro a velocità v all’istante 0 e qui si sincronizzino i tempi i casi sono 2 1)non torna mai più e quindi se invecchiato o meno non abbiamo più una possibilità di comparazione. 2)inverte il moto saltando su un altra astronave che viaggia a – v. Anche in questo caso c’è un cambio di riferimento, per cui non si può più dire che entrambi i gemelli sono stati sempre su un riferimento inerziale. Ecco perché il tempo è trascorso più lento per colui che è partito. Se nessuno dei 2 avesse cambiato riferimento ognuno avrebbe potuto dire che quello invecchiato era l’altro. La risoluzione del paradosso fu proprio di zio Alberto che capi che quello che partiva e tornava non aveva avuto sempre un riferimento inerziale costante postulato della relatività speciale. Fu anche grazie a questo che cominciò a studiare i riferimenti non più inerziali, ma accelerati e ci regalo così la relatività generale.
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          • Giuseppe Donini Pasquale Tufano se ti ho appena detto che la formula è applicabile solo se entrambi i riferimenti sono inerziali. Poi che vuol dire? Se impongo una equazione del tipo x=f(x) possono esistere o meno delle soluzioni in x tali da verificare l’uguaglianza, solo magari non le puoi trovare analiticamente. Esempio x=cos(x) è verificata per x =0.739 circa
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          • Pasquale Tufano Giuseppe Donini la RG in un asteroide che cade sulla Terra con una orbita accelerata NON devono essere necessariamente sempre con v=costante, ma la v=costante nella analisi numerica altrimenti il sistema non è calcolabile neanche alle differenze finite.

            Il vincolo che io ho citato è nella soluzione generale di Schwarzschild, solo che compare (dopo una sostituzione di variabili) nella forma seguente:

            t=tau/sqrt(1-rs/r)

            rs=raggio di Schwarzschild

            dove r=r(t)
            è espresso in coordinate polari vedi allegato ..
            dove rs è detto rg

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la ultima foto precedente è capitolo 4 pag. 101 di Amadori e Lussardi:
https://www.matematicamente.it/appunti/relativita/

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