gravitazione

Citazione:

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Originariamente Scritto da Albertus

ho fatto una ricerca su "physics forum"


E' evidente che la maggior parte di chi scrive su quel forum ha una notevole conoscenza della materia
( quelli parlano di tensori :) )
tuttavia i pareri non sono concordi

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Bhe'! Se i pareri non sono concordi non mi sembra che si sia raggiunta la verita' in R.G. anche se la discussione e' fatta con concetti matematici sofisticati.

Citazione:

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Originariamente Scritto da Albertus

in effetti mi ero sempre chiesto
se la curvatura spazio temporale , quale unica responsabile dell'accelerazione di gravità, dipende solo dalla distribuzione della massa/energia allora un osservatore in caduta libera dovrebbe attribuire alla terra una massa maggiore di quella di un osservatore fisso e quindi la curvatura spazio temporale non può essere una costante

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La domanda e' interessante.
A me ricorda la posizione dei gemelli di cui quello che ritorna lo fa a motori spenti e ripropporrei la domanda:A chi attribuire il guadagno temporale?
Stabilito questo nel tuo quesito abbiamo anche stabilito a chi in realta' verra' attribuito l'incremento di massa.Quindi fatta distinzione tra la realta' e quella virtuale ritengo che si debba conservare l'invarianza dello spaziotempo e attribuire alle componenti, da parte di un osservatore mobile, una variabilita' dello stesso.
Francamente l'aspetto matematico che accompagna l'aspetto fisico e' retaggio dei matematici e li' non ci dovrebbero essere opinioni mentre invece sulle basi fisiche l'interpretazione se seguita da una certa logica potrebbe starci.
Per cio' che mi riguarda se ti riferivi a me sul dilettante e spavalderia non posso fare altro che darti ragione....

P.S puoi darmi il link di quel forum
Grazie

il link è :

https://www.physicsforums.com

la RG è quasi esclusivamente una costruzione matematica
l'unico dato teorico/sperimentale è la costanza della velocità della luce
infatti Einstein interpreta nell'immaginario collettivo la figura del fisico teorico per eccellenza

la meccanica quantistica è più accessibile ai dilettanti in quanto si basa su dati sperimentali
libri divulgativi ben fatti che spiegano in dettaglio gli esperimenti più importanti possono fornire una visione , non dico completa, ma per lo meno non distorta della meccanica quantistica
quando si parla di esperimenti è più difficile far volare la fantasia

Citazione:

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Originariamente Scritto da Albertus

la RG è quasi esclusivamente una costruzione matematica
l'unico dato teorico/sperimentale è la costanza della velocità della luce

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Un campo gravitazionale crea accelerazioni ma e' vero il contrario e cioe' un'accelerazione crea un campo gravitazionale?
In R.G. sembrerebbe proprio di si basta dare la giusta interpretazione al concetto di campo gravitazionale
nel senso degli effetti che si rilevano simili a quelli di un campo accelerato.
Se questo c.g. e' descritto come sappiamo dai canoni della R.G. resta trovare una equivalenza tra ritardo temporale nell'avvicinarsi a terra in un c.g. e lo stesso in accelerazione.
Nell'immagine e' stato proposto un tentativo in questo senso.

Certo che non ti arrendi ;)

In physics forum qualcuno ha posto la domanda suggerendo un esperimento mentale simile al tuo

"Gravity vs Acceleration"

leggi tu stesso la risposta completa di PeterDonis l'esperto di relatività del forum con master al MIT
la sintetizzo :

a) sono equivalenti solo localmente (in a small patch of spacetime)
concetto che io stesso ho ripetuto più volte

b) questo esperimento mentale non è limitato a una piccola porzione di spazio/tempo
nel tuo caso il bus

c) stai mischiando quantità "frame-dependent" e "frame -independent "
quest'ultima è l'accelerazione che viene percepita da tutti gli orologi

Spero che la sua risposta ti convinca finalmente
ad ogni modo perchè non gli scrivi direttamente ?

commento personale

hai fatto tu stesso l'esempio del gemello montanaro e del gemello cittadino
l'orologio del montanaro scorre più velocemente dell'orologio del cittadino
considera due gemelli su un astronave in moto uniformemente accelerato nello spazio profondo
uno sta nella cabina di prua l'altro in quella di poppa
al ritorno sulla terra i loro orologi segneranno tempi diversi ?

Il fatto che il principio di equivalenza sia valido localmente e' risaputo per i motivi che sappiamo.
(non perfetto parallelismo della traiettoria di due masse e forze mareali) qui nulla di nuovo e l'osservazione non inficia la validita' delle osservazioni.

Il secondo punto non mi e' chiaro

Anche il terzo punto non mi e' chiaro forse perche' bisognerebbe riscrivere con chiarezza a cosa si riferisce.

Nel commento che hai portato non mi ritrovo.
Forse l'esempio non risulta sufficientemente chiaro cerco di sintetizzare.
Si tratta di 1 orologio che si trova ad una certa altezza in cima ad una montagna dove le lancette all'interno scorrono piu' velocemente rispetto terra.
Se lo lascio cadere giu' a valle cadrebbe appartenendo ad un sistema inerziale essendo in caduta libera quindi l'orologio non dovrebbe subire variazioni rispetto l'orario che segnava all'atto di cadere ma attraverserebbe anche spazi dove il tempo rallenta sempre piu'e quindi le lancette come si comporterebbero?

P.S. (risposta) Se l'astronave andasse a v costante pur muovendosi alla stessa velocita' segnerebbero tempi differenti
Mi sembra da qualche parte di aver rappresentato nel diagramma di Minkowski una situazione simile.
In accelerazione visto che la stessa e' uguale per entrambi e' come se fossero posizionati alla stessa altezza da terra e quindi dovrebbero avere la stessa velocita' ma dovrebbero anche qui essere sfasati.

il secondo e il terzo punto mi sembrano evidenti

se l'equivalenza accelerazione = gravità vale solo su un punto non puoi estendere questa equivalenza ad un volume di spazio finito
i passeggeri del bus in accelerazione misurano un campo di accelerazioni simile ma non uguale a quello che generebbe un campo gravitazionale in un bus fermo
tutti gli orologi del bus in accelerazioni segnerebbero lo stesso tempo mentre se il bus fosse immerso in un campo gravitazionale segnerebbero tempi diversi
e poi rimarrebbe la questione del buon senso
seguendo alla lettera il tuo esempio lo spazio/tempo all'interno del bus sarebbe un qualcosa sostanzialmente diverso dallo spazio esterno
francamente inaccettabile
la curvatura spazio temporale calcolata con il tensore di Riemann è un invariante che dipende solo dalla distribuzione delle masse/energie

in quanto al tuo esempio
il criterio di moto in un campo gravitazionale è quello che ho esposto qualche post fa :
L'osservatore tende a massimizzare il tempo proprio relativamente al tempo dell'osservatore fermo
ad occhio, direi che il moto è uniformemente accelerato in quanto l'osservatore tende a stare più a lungo negli strati alti dove l'orologio corre più velocemente
ad ogni modo bisognerebbe fare i conti

comunque ripeto
perchè non esponi le tue idee su un sito di professionisti ?
tutto il diritto di non credere a me
spero però che ti fiderai del giudizio di un professionista ( anche se lo dubito ;) )

Citazione:

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Un campo gravitazionale crea accelerazioni ma e' vero il contrario e cioe' un'accelerazione crea un campo gravitazionale?

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Lasciando perdere analogie e storielle cercherò di essere più diretto... Ma lo vedo solo io? Cioè che tutto è in movimento a velocità costante e che la massa ne cambi le "traiettorie"? Se stó andando a 100km orari e ad un certo punto una massa mi cambia le regole del percorso accorciandomi lo spazio; stessa velocità ma non più 100km da percorrere ma 80, non è come accelerare? Accelerazione che aumenta con più ci si avvicina al centro di massa perché il percorso diventa più breve. Non è questa la gravità?
Percorso che si accorcia, stessa velocità, "stesso tempo" ed accelerazione relativa che di conseguenza aumenta "per me" che lo stó percorrendo; tempo e percorso invece differenti per chi stó osservando ma si trova in un punto di differente accelerazione, che sia gravitazionale od artificiale. Solo io quando guardo la ISS penso che io mi sto muovendo alla sua stessa velocità e lei viceversa? Se è così è probabile che sia sulla buona strada per ricevere un master al MAT...:hm:

un accelerazione crea un campo gravitazionale ?

Un astronave nello spazio in moto fortemente accelerato attirerebbe la polvere cosmica e piccoli asteroidi ?

Non volevo intendere quello, anche se un astronave in accelerazione a 9,8ms² "al suo interno" avrebbe il campo gravitazionale terrestre.
A tal proposito, una domanda che è da un po' che volevo porvi: se un astronave avesse la possibilità di mantenere tale accelerazione, a che velocità arriverebbe?

non avrebbe la possibilità di mantenere un'accelerazione costante in quanto la massa continuerebbe ad aumentare e quindi richiederebbe un'energia sempre crescente che tende all'infinito quando la velocità dell'astronave tende alla velocità della luce

ammetterai che ha poco senso concepire un campo gravitazionale confinato per qualche misteriosa ragione all'interno dell'astronave
un campo gravitazionale reale, generato da una massa, si estende all'infinito e non è confinabile, a differenza del campo elettromagnetico. essendo una caratteristica dello spazio stesso

Cerchiamo di capire cosa significhi veramente il principio di equivalenza dato che si è fatta una confusione terribile

prima di tutto si parla di "principio di equivalenza" e non di " legge di equivalenza" in quanto è un intuizione non dimostrabile
Si ritiene valida in quanto le conclusioni a cui si arriva partendo da questa intuizione concordano con l'esperienza

Einstein ritenne che la "fenomenologia" all'interno di un sistema in moto accelerato in uno spazio piatto (senza masse intorno) doveva esser simile (non uguale) a quella in un campo gravitazionale nei pressi di una massa
cosa succede se un osservatore che si trova a prua di un astronave manda un segnale radio, ogni secondo, al compagno che si trova a poppa ?
il compagno riceverà il segnale ad intervalli di tempo più brevi di un secondo
si dimostra facilmente che

f = f0(1 + gH/c^2)

dove f0 è la frequenza emittente e f la frequenza ricevente
H la distanza tra i due osservatori e g l'accelerazione dell'astronave

consideriamo adesso due osservatori in un campo gravitazionale g, la differenza di quota sia H
L'osservatore in alto emette un segnale radio ogni secondo
Quale sarà la frequenza dei segnali secondo l'osservatore in basso ?
se lo spazio /tempo fosse quello della RR , vale a dire lo stesso dell'astronave cioè piatto allora la risposta sarebbe :
L'osservatore in basso riceve un segnale ogni secondo
Einstein invece intuii ,in forza al principio di equivalenza , che l'intervallo di tempo tra i due segnali doveva esser inferiore ad un secondo come sull'astronave
L'equazione di prima doveva esser valida anche in campo gravitazionale di pari g
Di conseguenza lo spazio /tempo nell'intorno di una massa doveva esser diverso da quello all'interno di un astronave in moto nello spazio profondo
La massa doveva curvare lo spazio/tempo

un'altra causa di casino è la frase :

la forza gravitazionale è una forza fittizia

le forze fittizie non hanno un significato fisico
sono espedienti per facilitare i calcoli
Si sarebbe potuto scrivere un trattato di meccanica classica senza neanche tirarle in ballo
in tal caso si sarebbe detto :

la forza gravitazionale non è una forza reale


Questo lo sapeva anche Newton
Tutti i tentativi per spiegare la forza gravitazionale come interazione con oggetti fisici, vedi teoria dei vortici , fallirono
Si decise quindi di tirare avanti
Nella letteratura scientifica si cominciò, poco per volta, a definire la forza gravitazione una forza reale anche se tutti sapevano che non era vero