Problema di relatività ristretta.

[Lariliss]

La velocità della luce era già stata misurata dagli astronomi , le loro misure non si discostavano poi molto dal valore attuale

Non bisogna confondere la velocità della luce con la costanza della velocità della luce
La luce non segue la legge di sovrapposizione delle velocità che vale per tutti i corpi materiali e per tutti i fenomeni ondulatori allora noti
Questa è stata la scoperta rivoluzionaria di fine 800

nella teoria della relatività Einstein la costanza della velocità della luce è assunta come ipotesi e non come evidenza sperimentale in quanto l'equazioni di Maxwell che la prevedevano erano ancora soggette ad aspre critiche
L'esperimento di Michelson che sembravano confermare l'equazioni di Maxwell era stato anch'esso criticato
il grande Lorentz disse che gli strumenti di misura potevano subire delle deformazioni infinitesimali

affermare però che la velocità della luce non è mai stata dimostrata da un esperimento anche ai nostri giorni mi sembra però molto strano

Sono d'accordo che non dovrebbe esserci confusione tra costante e velocità. Grazie.
Il mio punto è che per 2 osservatori il tempo è diverso, ecco perché un'assunzione dovrebbe essere che ci siano un osservatore e un osservatore', controllando t e t'.

I agree that there shouldn’t be confusion between constant and velocity. Thank you.
My point is that for 2 observers the time is different, that is why an assumption should be that there is an observer and observer’, checking the t and t’.

[Lariliss]

Mi spiace, ma non sono d'accordo.
La velocità della luce è stata determinata in diversi modi. Oltre alle misure astronomiche e a quelle determinate dal tempo di volo (apparato Fizeau-Foucault), può essere determinata in via teorica delle equazioni di Maxwell (tramite la costante dielettrica e la permeabilità magnetica del vuoto), tramite misure effettuate in una cavità ottica o tramite interferometria.

C'è quindi più di un metodo di misura sperimentale della velocità della luce che non derivi dal tempo di volo, oltre naturalmente al fatto che tutta la relatività verrebbe stravolta da una velocità della luce diversa da quella misurata (e quindi possiamo dire che la velocità della luce può essere derivata in modo del tutto indiretto).

I'm sorry, but I disagree.
The speed of light was determined in several ways. In addition to the astronomical measurements and those determined by the time of flight (Fizeau-Foucault apparatus), it can be theoretically determined by the Maxwell equations (from the vacuum permittivity and the vacuum permeability), through measurements carried out in an optical cavity or by interferometry .


There is therefore more than one method of experimental measurement of the speed of light that does not derive from the time of flight, in addition of course to the fact that all relativity would be distorted by a speed of light other than that measured (and therefore we can say that the speed of light can be derived in a completely indirect way).

Grazie non discuterei.
Tuttavia, tutte le misurazioni includono la distanza. La costante convenzionale non è messa in discussione, ovviamente.

I wouldn’t argue, thank you.
Still all measurements include distance. The conventional constant is not questioned, of course.

[Albertus]

Sono d'accordo che non dovrebbe esserci confusione tra costante e velocità. Grazie.
Il mio punto è che per 2 osservatori il tempo è diverso, ecco perché un'assunzione dovrebbe essere che ci siano un osservatore e un osservatore', controllando t e t'.

I agree that there shouldn’t be confusion between constant and velocity. Thank you.
My point is that for 2 observers the time is different, that is why an assumption should be that there is an observer and observer’, checking the t and t’.

non ti seguo
se definisci "c" come la velocità di un raggio di luce emesso da una sorgente ferma rispetto all'osservatore, il protocollo di misura è lo stesso che si usa per qualsiasi altro oggetto o fenomeno ondulatorio , salvo il fatto che si richiede una strumentazione più sofisticata per ovvi motivi
Un'altra cosa è dimostrare sperimentalmente la costanza delle velocità della luce vale dire dimostrare che il valore di "c" è uguale per tutti gli osservatori in moto relativo

se un osservatore è fermo rispetto alla sorgente di luce e un altro osservatore gli corre incontro, secondo la nostra intuizione fisica il secondo osservatore dovrebbe misurare una velocità maggiore
Per questo motivo Einstein assunse per "ipotesi" la velocità della luce come costante universale
non credo abbia mai messo in dubbio che non fosse misurabile

[Red Hanuman]

@Lariliss , costante dielettrica e permeabilità magnetica del vuoto sono proprietà dello spazio - tempo, da cui puoi desumere la velocità della luce senza usare distanze.
Essendo proprietà fisiche, sono costanti in tutti i sistemi di riferimento, esattamente come la velocità della luce...

Vacuum permittivity and vacuum permeability are properties of space - time, from which you can infer the speed of light without using distances.
As physical properties, they are constant in all frames of reference, just like the speed of light.

[Albertus]

saluti

c'è un punto che mi ha fatto pensare (si fa per dire ) per anni e che in un certo senso potrebbe avvalorare le affermazioni di lariliss
qualsiasi metodo si possa concepire per misurare la velocità della luce o meglio delle onde elettromagnetiche dobbiamo usare strumenti che usano le onde elettromagnetiche
si entra quindi in un circolo vizioso
le onde elettromagnetiche sono il confine ultimo della nostra conoscenza del mondo esterno
Se non ci fossero non solo non vedremmo ma non avremmo ne udito ne tatto ne olfatto...
Quando misuriamo per esempio la velocità del suono dovremmo , in linea di principio, calcolarla al netto della velocità delle onde elettromagnetiche

considerazioni del genere hanno però più a che fare con la metafisica che con la fisica

[Lariliss]

saluti

c'è un punto che mi ha fatto pensare (si fa per dire ) per anni e che in un certo senso potrebbe avvalorare le affermazioni di lariliss
qualsiasi metodo si possa concepire per misurare la velocità della luce o meglio delle onde elettromagnetiche dobbiamo usare strumenti che usano le onde elettromagnetiche
si entra quindi in un circolo vizioso
le onde elettromagnetiche sono il confine ultimo della nostra conoscenza del mondo esterno
Se non ci fossero non solo non vedremmo ma non avremmo ne udito ne tatto ne olfatto...
Quando misuriamo per esempio la velocità del suono dovremmo , in linea di principio, calcolarla al netto della velocità delle onde elettromagnetiche

considerazioni del genere hanno però più a che fare con la metafisica che con la fisica

Tutto questo sulla costante fondamentale.
Il principio di relatività aveva bisogno di qualcosa che fosse estratto dall'elettrodinamica di Maxwell. Cioè, la teoria di Maxwell, dopotutto, aveva ragione nel richiedere che quella luce si propagasse sempre in c, non importa quanto velocemente si muova l'emettitore. Einstein espose i postulati e la teoria adottò la sua forma ormai familiare.
Maxwell stava lavorando con i fenomeni dell'elettricità e del magnetismo quando scoprì un'unica immagine unificata che poteva spiegare tutte le disparate osservazioni. Onde di elettricità creano onde di magnetismo, che creano onde di elettricità e avanti e indietro, rendendole capaci di viaggiare nello spazio.
E quando ha calcolato la velocità di queste onde elettromagnetiche, Maxwell ha ottenuto lo stesso numero di c.
Con la teoria della relatività, Einstein realizzò la vera connessione tra tempo e spazio, un'unità nota come spazio-tempo. La connessione che ha permesso di tradurre tra movimento nello spazio e movimento nel tempo. In altre parole, quanto vale un metro di spazio, per esempio, nel tempo. Einstein scoprì che esisteva un'unica costante, una certa velocità, che poteva dirci quanto spazio equivaleva a quanto tempo, e viceversa.
Le teorie di Einstein non dicevano quale fosse quel numero, ma poi applicò la relatività ristretta alle vecchie equazioni di Maxwell e scoprì che questo tasso di conversione è esattamente il numero c.
Naturalmente, questo tasso di conversione, questa costante fondamentale che unifica spazio e tempo, non sa cosa sia un'onda elettromagnetica, e nemmeno gliene importa molto. È un numero. Questo perché tutte le particelle prive di massa sono in grado di viaggiare a questa velocità e, poiché la luce è priva di massa, può viaggiare a quella velocità. E così, la velocità della luce è diventata una pietra angolare importante della fisica moderna.
E il numero in sé non ha molta importanza. Ha unità: metri al secondo. E così la definizione della velocità della luce è legata alle definizioni di lunghezza e tempo.
In fisica, siamo più interessati alle costanti che non hanno unità o dimensioni, costanti che appaiono nelle teorie fisiche che sono semplici numeri. Questi appaiono molto più fondamentali, perché non dipendono da nessun'altra definizione.

Uno di questi numeri è noto come costante di struttura fine, che è una combinazione della velocità della luce, della costante di Planck e di qualcosa noto come permittività dello spazio libero. Il suo valore è di circa 0,007.
Da un lato, la velocità della luce può essere qualsiasi cosa desideri, perché ha unità e dobbiamo definire le unità.

This all about the fundamental constant.
The principle of relativity needed something that was extracted from Maxwell's electrodynamics. That is, that Maxwell's theory was right after all in demanding that that light always propagates at c, no matter how fast the emitter may be moving. Einstein laid out the postulates and the theory adopted its now familiar form.
Maxwell had been working with the phenomena of electricity and magnetism when he discovered a single unified picture that could explain all the disparate observations. Waves of electricity create waves of magnetism, which create waves of electricity and back and forth, making them capable of traveling through space.
And when he calculated the speed of these electromagnetic waves, Maxwell got the same number of c.
With the theory of relativity, Einstein realized the true connection between time and space, a unified it known as space-time. The connection that allowed to translate between movement in space and movement in time. In other words, how much one meter of space, for example, is worth in time. Einstein found that there was a single constant, a certain speed, that could tell us how much space was equivalent to how much time, and vice versa.
Einstein's theories didn't say what that number was, but then he applied special relativity to the old equations of Maxwell and found that this conversion rate is exactly the c number.
Of course, this conversion rate, this fundamental constant that unifies space and time, doesn't know what an electromagnetic wave is, and it doesn't even really care. It's a number. That's because all massless particles are able to travel at this speed, and since light is massless, it can travel at that speed. And so, the speed of light became an important cornerstone of modern physics.
And the number itself doesn't really matter. It has units: meters per second. And so the definition of the speed of light is tied up with the definitions of length and time.
In physics, we're more concerned with constants that have no units or dimensions — constants that appear in physical theories that are just plain numbers. These appear much more fundamental, because they don't depend on any other definition.

One such number is known as the fine structure constant, which is a combination of the speed of light, Planck's constant, and something known as the permittivity of free space. Its value is approximately 0.007.
On one hand, the speed of light can be whatever it wants to be, because it has units and we need to define the units.

[cesarelia]

E qui siamo passati alla metrologia! Discussione affascinante.
Ed è vero, mi entusiasmano sempre di più le le costanti adimensionali. Ma anche alcune costanti che si fingono adimensionali, come la permeabilità magnetica nel vuoto, che con quel suo 4 volte pigreco non ci dice altro che i campi magnetici sono omogenei nello spazio, e demanda, delega al campo magnetico (o se vogliamo a c) di definire la sua relazione con le altre unità di misura.
La fisica si sta spingendo sempre di più a elevare proprietà intrinseche della materia o dello spazio-tempo ad unità di misura fondamentali.

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[Albertus]

Mah...più che una discussione affascinante mi sembra che si stia facendo molta confusione
prima di tutto non vedo che relazione ci sia tra le costanti universali e l'affermazione iniziale secondo la quale la velocità della luce c= 299....non sarebbe mai stata dimostrata da un esperimento
Tutte le costanti universali sono il risultato di esperimenti e il loro valore numerico è stato ottenuto da misure sperimentali oltre ad essere continuamente aggiornato grazie al progresso dei sistemi di misura
Se si intende in qualche modo dimostrare la ragione per la quale sono e devono esere costanti universali si fa un buco nell'acqua
E' semplicemente un dato di fatto
Alcuni scienziati ritengono addirittura che non siano affatto costanti
In un lontano passato (o in un universo lontano) potrebbero avere avuto un valore diverso e questo non sarebbe affatto in contraddizione con le leggi della fisica

Tuttalpiù Einstein pensava che la loro combinazione avrebbe dovuto essere costante in quanto sotto intendevano una verità più profonda
I suoi studi però non portarono a nessun risultato e sono stati abbandonati

[cesarelia]

@Albertus non pensi che dire che c è stata misurata, implica considerare c come una grandezza derivata? Derivata dal metro e dal secondo.
Perché invece non consideri il metro una grandezza derivata? E dalla nuova definizione fisica è realmente derivata: da c e dal tempo.
Che poi la bellezza di tutto ciò è che anche il tempo è definito da una proprietà della materia: il cesio 133.

Apparentemente questa è l'emancipazione della metrologia e della fisica dalle convenzioni umane: non è più l'uomo che definisce la metrica dello spazio in base al "suo metro di riferimento", ma è la natura stessa che definisce la propria metrica; se c è costante, lo sarà anche il metro; se c non è costante, non lo sarà neanche il metro.

Ma come dicevo prima è solo apparentemente: deve farne di strada la fisica...

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[Albertus]

Credo che l'esigenza dei metrologi sia ricercare delle grandezze stabili cioè riproducibili sempre esattamente uguali in ogni luogo e tempo
Partendo dalle grandezze stabili si derivano tutte le altre grandezze che quindi saranno altrettanto stabili cioè riproducibili esattamente
Le transizioni quantiche del cesio lo sono e cosi pure la velocità della luce nel vuoto
Al contrario non esiste una un modello di lunghezza che dia queste garanzie di stabilità
la famosa barra di platino iridio si deforma con la temperatura
Per questo motivo nella fisica moderna la misura di spazio è una misura derivata.
credo che a questa definizione di lunghezza "standard" si sarebbe arrivati indipendentemente dalla relatività.
In base alla costatazione sperimentale che due raggi di luce si muovono sempre con la stessa velocità nel vuoto e due atomi di cesio vibrano sempre nello stesso modo
Tra l'altro il legame tra spazio tempo e c deriva banalmente dalla definizione stessa di velocità
la relatività aggiunge un carattere di universalità alla definizione di lunghezza
Se esistono delle civiltà aliene il loro metro standard sarebbe uguale al nostro
ritorno alla domanda iniziale
Cosa centra tutto questo col fatto che "c" non sarebbe stato ottenuto da misure sperimentali ?
Detto cosi sembrerebbe che sia un valore convenzionale come lo è l'unità di misura delle lunghezze che potrebbe essere una frazione del meridiano terrestre o il piede del re