Discussione: gravitazione
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17-04-2022, 07:08 #41
Re: gravitazione
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
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17-04-2022, 16:22 #42
Re: gravitazione
esattamente , l'equivalenza
accelerazione = gravità
vale rigorosamente solo sul punto o tra due sistemi infinitamente piccoli
l'accelerazione, in un sistema accelerato è costante in tutti i punti dello spazio ma non esistono campi gravitazionali reali ad accelerazione costante
I grandi fisici creano dei modelli ideali da cui estraggono gli elementi essenziali trascurando i dettagli
Il concetto da afferrare è :
"Qualsiasi esperimento condotto in un sistema uniformemente accelerato in uno spazio euclideo è riproducibile esattamente in un campo gravitazionale con la stessa accelerazione"
Einstein ritenne che il principio di equivalenza fosse sostenibile solo ammettendo che la massa modifica la struttura dello spazio/tempo come si evince da uno tra i tanti esperimenti mentali che ho postato
E' sbagliato prendere il principio di equivalenza alla "lettera", vale a dire :
accelerazione ergo campo gravitazionale ergo forza fittizia
da questo fraintendimento iniziale seguono conclusioni francamente bizzarre
lUltima modifica di Albertus; 18-04-2022 alle 01:28
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18-04-2022, 09:30 #43
Re: gravitazione
Si, ovvio che non si possono mettere sullo stesso livello l'accelerazione gravitazionale e la gravitazione accelerazionale (scusate il nome ), perché non sono sullo stesso livello le condizioni in cui si svolge l'ideale esperimento: uno dove l'accelerazione è causata da uno spazio deformato dalla massa, e sempre più deformato con accelerazione che aumenta, ad ogni centimetro che ci si avvicina al suo centro causando una gravità reale o fittizia che sia; l' altro dove a causare l'accelerazione sono i motori dell'astronave che in qualche modo deformano il tempo su di essa rispetto a quello esterno, fino ad essere 9,8 metri più avanti il primo secondo, 39,2 metri il secondo", 88,2 il terzo", e così via, rispetto ad un osservatore esterno fermo. L'inerzia (quella del corpo che tende a rimanere fermo se fermo od in moto se in moto, ecc.), per chi è all'interno o che comunque si trova davanti ai motori, fa il resto, generando una gravità fittizia o reale che sia.
Son partito con l'intenzione di abbracciare quanto avevi scritto, ma poi mi è uscito questo.
Il fatto è che come la relatività abbia spiegato in maniera molto semplice (relativa anche quella ), molti dei fenomeni che ci circondano, sono convinto che molte altre cose che a mio modo di vedere, è palese che abbiano un legame (accelerazione, gravità; velocità, massa; velocità della luce, buco nero; espansione dell'universo, singolarità), possano altrettanto avere una "semplice" spiegazione, di cui ne ho voluto proporne una mia negli interventi in questo thread ed in quello di C.
Voglio solo chiedere pareri ed aiuto a chi ne sa più di me.Ultima modifica di Mulder; 18-04-2022 alle 11:20
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18-04-2022, 14:30 #44
Re: gravitazione
Saluti
Faccio un riassunto di questo lunghissimo thread per quei pochi che si interessano a queste cose
Io stesso avevo contribuito alla confusione dato che non mi ricordavo più concetti studiati molti anni fa
Ho dovuto riprendere in mano i libri
a) Einstein notò che un osservatore all'interno di un sistema chiuso non sarebbe in grado di sapere se si trova in moto uniformemente accelerato in un spazio piatto piuttosto che fermo in un campo gravitazionale di pari intensità
Si tratta di un modello ideale dato che l'equivalenza vale , rigorosamente, solo sul punto
b) da questa osservazione segue il principio (non la legge ) di equivalenza che recita:
"Qualunque esperimento condotto in un sistema accelerato deve essere riproducibile esattamente in un campo gravitazionale"
c) consideriamo allora un esperimento mentale
l'osservatore a prua di un astronave in moto accelerato emette un segnale radio di frequenza f0
l'osservatore a poppa riceve un segnale di frequenza f tale che :
f = f0 ( 1 + gH/c^2)
con H distanza tra i due osservatori
la spiegazione è evidente
L'osservatore a poppa si muove verso il segnale a velocità crescente e il segnale verso di lui a velocità costante quindi: f > f0
La stessa cosa deve avvenire tra due osservatori in un campo gravitazionale alla differenza di quota H
Come è possibile ?
Il tempo in alto scorre più velocemente del tempo in basso
la massa modifica la struttura spazio/temporale
d) Come si spiega la "supposta" forza di gravità ?
Il criterio di moto di Einstein in un campo gravitazionale di un corpo non soggetto ad alcuna forza è :
"Il corpo tende a massimizzare il suo tempo proprio"
il tempo proprio accelera con l'altitudine (RG) e rallenta con la velocità (RR)
facendo i calcoli si ritrova la legge di moto senza la necessità di applicare alcuna forza
il criterio di Einstein equivale al principio di minima azione della fisica classica secondo il quale ogni corpo si muove
in modo tale da minimizzare l'integrale della differenza tra l'energia cinetica e l'energia potenziale
il principio di minima azione è sempre stato verificato anche in meccanica quantistica
E il cerchio si chiude...
d) l'affermazione
Accelerazione = gravità
Implicherebbe situazioni improponibili
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19-04-2022, 05:33 #45
Re: gravitazione
c) consideriamo allora un esperimento mentale
l'osservatore a prua di un astronave in moto accelerato emette un segnale radio di frequenza f0
l'osservatore a poppa riceve un segnale di frequenza f tale che :
f = f0 ( 1 + gH/c^2)
con H distanza tra i due osservatori
la spiegazione è evidente
L'osservatore a poppa si muove verso il segnale a velocità crescente e il segnale verso di lui a velocità costante quindi: f > f0
La stessa cosa deve avvenire tra due osservatori in un campo gravitazionale alla differenza di quota H
Come è possibile ?
Il tempo in alto scorre più velocemente del tempo in basso
la massa modifica la struttura spazio/temporale
L'equivalenza potrebbe esserci se l'osservatore in montagna fosse in continuo movimento rispetto a quello in pianura , posto ad esempio in uno di quegli acceleratori per addestrare i piloti d'areo o su un tagadá se volete, ad una g che sia l'esatta differenza tra l'accelerazione gravitazionale dell'osservatore in pianura e quella dell'osservatore in montagna, in modo da sincronizzare gli orologi. Sbaglio?Ultima modifica di Mulder; 19-04-2022 alle 06:47
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19-04-2022, 10:04 #46
Re: gravitazione
beh mettiamola così...
O sbagli tu o sbaglia Feynman , uno dei più grandi fisici del 900
Come sai, io essendo poco intelligente e totalmente privo di fantasia mi limito a fare dei copia e incolla
Scherzi a parte
E' vero che l'accelerazione a prua e a poppa non è la stessa quando il missile è in volo e quando è fermo in un campo gravitazionale
Per questo ho sottolineato che si tratta di un modello "ideale"
in fisica si ragiona per astrazione , ci si concentra su sull'essenza del problema , trascurando i dettagli su cui si ritorna in un secondo tempo
Quindi
Se due osservatori in un razzo non hanno alcuna possibilità di sapere se sono in moto accelerato nello spazio o fermi in un campo gravitazionale allora qualunque esperimento facciano dovrebbero ottenere gli stessi risultati
se il primo emette un segnale radio di frequenza f0 l'altro dovrebbe ricevere un segnale di frequenza f sia nello spazio che a terra
Per quale motivo due osservatori fermi sulla terra, uno a prua e l'altro a poppa dovrebbero ricevere segnali di frequenza diversa ?
secondo Il buon senso e perfino secondo la relatività ristretta dovrebbe essere f = f0
L'unica spiegazione è :
Sulla terra il flusso del tempo si modifica con l'altitudine
cito da "La fisica di Feynman volume 2 "
quote
Ma ora pensiamo che il missile sia fermo nel campo della gravità terrestre.
Succede la stessa cosa
Direte " ma questo è sbagliato, in assenza di accelerazione non c'è alcuna ragione per la quale gli orologi debbano essere in disaccordo"
Però essi lo devono essere se il principio di equivalenza è giusto.
Einstein andò avanti coraggiosamente e correttamente
unquote
Sottolineo il termine "coraggiosamente"
Adesso tutti celebrano Einstein ma a suo tempo anche grandi scienziati storsero la bocca di fronte ai suoi esperimenti mentali
l'esperienza gli diede ragione...as simple as thatUltima modifica di Albertus; 19-04-2022 alle 10:26
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19-04-2022, 11:30 #47
Re: gravitazione
In un post di qualche giorno fa ho letto di una incongruenza tra i segnali radio inviati dall'astronave da prua a poppa e lo stesso esperimento riprodotto in un campo gravitazionale
Permettetemi di fare un po' di ordine.
Se ho capito bene dall'astronave in accelerazione vengono mandati segnali radio ad una certa frequenza
da prua verso poppa, a poppa questi per noti motivi vengono ricevuti con una frequenza maggiore.
Trasferendo questo in un campo gravitazionale i conti non tornano?
Ma perche' mai?
Si tratta di prendere i sistemi di riferimento appropriati.Infatti sull'astronave questi viaggiano in direzione contraria alla direzione dell'accelerazione e lo stesso dobbiamo fare nel campo gravitazionale
e cioe' inviarli es da terra verso l'esterno contrari alla direzione dell'accelerazione .Ecco allora che i conti tornano.
Premesso che chi si occupa di queste faccende ha un'intelligenza superiore alla media sono daccordo sul fatto che ogni tanto tutti dovremo rispolverare nozioni inerenti in testi di fiducia.
E questo e' valido anche per i professori con tanto di master.
Il tutto pero' non deve essere un'arida ripetizione di quanto letto ma dovremo sforzarci di aggiungere
qualche tassello.Es riprendiamo il bus con il palloncino sospeso.
Se il bus e' in accelerazione cosa succede al palloncino?
Analizziamo in base al principio di equivalenza.
Rimanendo un attimo in fisica classica possiamo dire cose che gia' conosciamo e cioe' che lo stesso e' soggetto ad una forza apparente che lo fa spostare nella direzione opposta a quella dell'accelerazione del bus.Usciamo dalla fisica classica.
Ora pero' dobbiamo stabilire un'analogia con il campo gravitazionale.
Da cosa e' innescato questo campo?
Semplice dall'accelerazione del bus.Ma questo non ci interessa,quello che invece interessa e' cosa accade all'interno del bus per rapportarlo ad un campo gravitazionale (equivalenza).All'interno e' facile dimostrare che l'ambiente che si forma e' simile a quello gravitazionale.Non ha piu' senso parlare di forze apparenti perche' queste verranno sostituite da una struttura differente responsabile dell'avanzamento del palloncino stesso.Quale e' questa struttura?Bhe' se abbiamo detto che all'interno si crea una situazione simile ad un campo gravitazionale andiamo a vedere cosa c'e' li.
Ecco che ci imbattiamo in un concetto un po' complicato e cioe' un grave in caduta libera segue la curvatura della geodetica di tipo tempo cioe' e' la differenza di potenziale temporale responsabile dell'avanzamento del grave.Ci piaccia o no dobbiamo prendere questo pacchetto e trasferirlo nel nostro bus.Se non lo facessimo addio equivalenza perche' un orologio che non sta a queste regole allora segnerebbe nel bus sempre lo stesso ticchettio...
Per analogia col campo gravitazionale il palloncino deve spostarsi per effetto di queste dilatazioni temporali presenti all'interno del bus create dall'accelerazione del bus.
Il concetto di accelerazione cambia profondamente e aggiungero' di piu' ed e' responsabile del sistema inerziale presente all'interno del palloncino.Quale' il passaggio concettuale a supporto di quanto detto?
Il lettore puo' arrivarci da solo......
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19-04-2022, 13:45 #48
Re: gravitazione
rispettiamo pure la simmetria
l'osservatore a poppa emette un segnale , l'osservator a prua riceve un segnale di frequenza inferiore
quindi f < f0
L'astronave torna a terra
L'osservatore a prua emette un segnale che si muove nella stessa direzione del campo gravitazionale come quando l'astronave è in volo
Se il tempo a prua e a poppa scorresse nello stesso modo si avrebbe
f = f0
" Io ti ho mandato un un segnale di frequenza f0 tu che frequenza hai ricevuto ?"
con questo semplice scambio di informazione i due osservatori capirebbero se si trovano in volo o a terra
la risposta sarebbe invece
f > f0
coerentemente con lo scambio degli osservatori e l'inversione della direzione del segnale
e daglie con il bus e i palloncini....
Da Newton ad Einstein sono passati quasi 300 anni
Credi davvero che a nessuno era venuto in mente il principio di equivalenza ?
Nessuno aveva notato un notevole somiglianza tra il campo gravitazionale e le forze fittizie in un sistema accelerato ?
Agli scienziati prima di Einstein mancava un tassello fondamentale, che nel tuo esempio non menzioni mai :
La costanza della velocità della luce
se anche per la luce valesse il principio di somma delle velocità come si credeva fin verso la fine dell'800, prima che Maxwell scrivesse le equazioni del campo elettromagnetico, l'esperimento mentale che ho citato non avrebbe alcun senso
Gli astronauti in volo direbbero che f = f0 e quindi in base al principio di equivalenza T = T0 anche sulla terra
come vorrebbe il buon senso
Il principio di equivalenza sarebbe ancora valido ma, senza il riferimento alla velocità della luce, porterebbe a conclusioni banaliUltima modifica di Albertus; 19-04-2022 alle 14:04
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19-04-2022, 14:31 #49
Re: gravitazione
Questa frase la stavo scrivendo io stesso , qualche post fa nei tuoi riguardi e di Mulder
tuttavia non posso non osservare che in Fisica non c'è spazio per la lotta di classe
si può scrivere un grande romanzo senza aver conseguito una laurea in lettere
si può comporre grande musica senza aver conseguito un diploma al conservatorio
si può dipingere un grande quadro senza aver frequentato l'accademia di Brera
Purtroppo non si può parlare di fisica senza avere anche una cultura accademica
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19-04-2022, 14:58 #50
Re: gravitazione
La frase che hai riportato e che ho scritto io era un po' troppo sottile ed era rivolta a tuo favore infatti la faccina riportata era la stessa di quella che hai utilizzato tu quando ti sei dato del poco intelligente ecc...
Per cio' che mi riguarda appurato il livello degli interlocutori la chiudo qui .
Buon proseguimento.
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