massa

[Andrea Mattioli]

per una massa il fatto puo' essere spiegato con l'incremento di inerzia

Non so dove tu abbia letto questa cosa, ma ti posso assicurare che non è così (a parte il fatto che in fisica non esiste nessuna quantità misurabile chiamata "inerzia" che si possa incrementare).

L'esistenza della velocità limite deriva dal fatto che le interazioni tra corpi non avvengono istantaneamente ma dopo un certo tempo. Se muovo una carica qui e ora solo dopo un certo tempo questo spostamento avrà influenza su un'altra carica che si trova un po' più in là.
Per il principio di relatività (tutte le leggi fisiche sono identiche in qualsiasi sistema di riferimento inerziale) questa velocità delle interazioni sarà la stessa in ogni sistema di riferimento inerziale, è sempre la stessa! Inoltre questa velocità non può essere superata perchè altrimenti il corpo che ha causato l'interazione potrebbe raggiungere il corpo influenzato prima dell'interazione stessa realizzando così un'interazione con velocità superiore alla velocità delle interazioni. Si può far vedere che questo comporterebbe una violazione del principio di causa-effetto.

Dal principio di relatività e dall'esistenza della velocità limite derivano tutta una serie di conseguenze tra cui la relazione tra velocità ed energia di una particella:



Se il fotone avesse potrebbe raggiungere la velocità c solamente al limite per l'energia che tende all'infinito. Se invece ha si ha cioè ha sempre velocità 0, non può nè superarla nè scendere a velocità inferiori.

Per superare la velocità limite una particellla dovrebbe avere non massa 0 ma massa immaginaria... qualsiasi cosa voglia dire questa cosa.

Ho riassunto moltissimo dei concetti molto difficil ma spero che si capisca lo stesso In caso contrario puoi trovare tutti i dettagli e le spiegazioni che desideri su questo libro.

[Andrea Mattioli]

@Albertus mi devo correggere, in effetti una possibile "spiegazione" del fatto che il fotone abbia massa zero c'è. Viene dall'applicazione della rottura spontanea di simmetria al gruppo di simmetria SU(2)xU(1). Non mi chiedere spiegazioni perchè dovrei fare un'intero corso di teoria dei campi in un post
Comunque il gruppo di simmetria si può dire che sia stato "scelto" apposta per fare in modo di avere 3 bosoni dotati di massa (Lo Z° e i due W scoperti da Rubbia) e 1 bosone senza massa (il fotone). Modelli precedenti sono stati scartati proprio perchè non riproducevano lo spettro delle particelle elementari esistenti.
Alla fine la fisica è una scienza sperimentale, madre natura vince sempre

[Albertus]

L'esistenza della velocità limite deriva dal fatto che le interazioni tra corpi non avvengono istantaneamente ma dopo un certo tempo. Se muovo una carica qui e ora solo dopo un certo tempo questo spostamento avrà influenza su un'altra carica che si trova un po' più in là.
Per il principio di relatività (tutte le leggi fisiche sono identiche in qualsiasi sistema di riferimento inerziale) questa velocità delle interazioni sarà la stessa in ogni sistema di riferimento inerziale, è sempre la stessa! Inoltre questa velocità non può essere superata perchè altrimenti il corpo che ha causato l'interazione potrebbe raggiungere il corpo influenzato prima dell'interazione stessa realizzando così un'interazione con velocità superiore alla velocità delle interazioni. Si può far vedere che questo comporterebbe una violazione del principio di causa-effetto.

ciao Andrea

questa affermazione non mi è chiara
sembrerebbe che l'esistenza di una velocità limite sia dimostrabile
per qual ragione allora Einstein la ritenne un "principio" al pari del principio di equivalenza ?
Lorentz credeva che il principio di somma delle velocità fosse valido anche per luce
la relatività del tempo e dello spazio per Lorentz era solo un "trucco" per far tornare i conti

l'interazione tra corpi può avvenire anche attraverso mezzi diversi dalle onde elettromagnetiche quali ad esempio un corpo in moto in fluido che causa lo spostamento di un altro corpo nelle vicinanze

[Andrea Mattioli]

@Albertus, non sono un esperto di storia della fisica perciò non so dirti come abbiano ragionato originariamente Einstein e Lorentz. Quella che ho riportato, in maniera molto succinta, è la "spiegazione" oggi universalmente accettata per l'esistenza di una velocità limite come riportato da Lev Landau nel suo corso di fisica teorica.

Le interazioni fondamentali conosciute sono 4 (debole, forte, elettromagnetica e gravitazionale). Il comportamento di un corpo macroscopico in un fluido è dovuto all'interazione elettromagnetica tra le molecole.

[Albertus]

Andrea

E' noto che Lorentz scrisse le trasformate della RR prima di Einstein infatti si chiamano trasformate di Lorentz ma la teoria fu attribuita ad Einstein
Lorentz fece le cose giuste dal punto di vista matematico ma fornì un'interpretazione fisica sbagliata
secondo Lorentz gli strumenti di misura di Michelson e Morley subivano deformazioni infinitesime ma tali da alterare i risultati

ero al corrente delle 4 forze fondamentali ma il tuo ragionamento era di tipo cinematico/dinamico vale a dire :

" le interazioni tra corpi non avvengono istantaneamente ma dopo un certo tempo... "

Questo non è un esclusività delle interazione elettromagnetiche anche se in ultima analisi tutte le interazioni di riducono alle 4 forze

di fronte a Landau naturalmente "ubi maior.." mi chiedo però se tale spiegazione è veramente universalmente accettata...
che la luce avesse una velocità finita era gia noto dai tempi di Galileo ma a nessuno era venuto in mente che fosse una grandezza assolute e un valore limite...
una spiegazione come quella che hai riportato avrebbe potuto essere fatta anche da Einstein o da altri prima di lui, ma nessuno ha ragionato cosi...
Ti do per certo che Einstein ha sempre considerato il valore limite della luce come un ipotesi ...

P.S.

fino ad Einstein tutti gli scienziati credevano nell'esistenza dell'etere
da questo punto di vista l' interazione elettromagnetica è concettualmente simile ad un interazione di tipo meccanico per esempio di tipo fluidodinamico
E 'stata proprio la costatazione del comportamento "anomalo" della luce , di cui nessuno sospettava, che ha portato al rifiuto dell'esistenza dell' etere
mi sembra invece che si tenda afar passare il ragionamento opposto
se non ci fosse di mezzo Landau l'avrei definito la scienza del poi


a te Mat cosa risulta ?

[Albertus]

una precisazione

il comportamento anomalo della luce era emerso per la prima volta dalle equazioni del campo elettromagnetico di Maxell in cui compariva una velocità "assoluta" e non "relativa"
se le equazioni di Maxwell erano corrette avrebbero invalidato il principio di equivalenza di Galileo che sembrava intoccabile sia dal punto di vista sperimentale che teorico
Einstein parti quindi dalle ipotesi che le equazioni di Maxell ( velocità della luce costante) e il principio di Galileo fossero entrambe corrette e dimostrò come si potevano conciliare
il prezzo da pagare per questa operazione fu la negazione del "senso comune" a cui grandissimi scienziati come Lorentz e Poincare non volevano rinunciare
in conclusione l'affermazione che la costanza della velocità della luce possa essere dimostrata a me sembra un azzardata
forse Landau intendeva fornire un supporto logico a risultati a cui si era arrivati seguendo un percorso completamente diverso

[Andrea Mattioli]

@Albertus, ho fatto un po' di ricerche.

A quanto pare il fatto che la necessità di una velocità limite si possa far derivare dal principio di località (per il quale le interazioni si propagano con velocità finita) che poi è stato ripreso da Landau, sia stato mostrato per la prima volta da Minkowski nel 1915

H. Minkowski, Ann. Phys. (Leipzig) 47 (1915) 927

Il riferimento l'ho trovato su: N.K. Glendenning - Special and General Relativity - Springer

[Albertus]

Andrea

d'accordo ma Landau e Minkowiski partivano da risultati già acquisiti...
La loro non è stata una ricerca tipo...va dove mi porta il cuore (o meglio la mente)
Sapevano già cosa dovevano dimostrare...

[Andrea Mattioli]

E' una cosa che succede piuttosto frequentemente in ambito scientifico.

Della meccanica quantistica fino al 1930 esistevano due approcci differenti. Quello delle matrici di Heisenberg e quello delle equazioni differenziali di Schroedinger. Entrambi riproducevano correttamente i risultati sperimentali e nessuno sapeva decidere quale fosse corretto.
Poi Dirac ha fatto ordine mostrando che erano del tutto equivalenti.

Ti posso portare numerosi altri esempi nell'ambito della fisica delle particelle

La scienza procede per raffinamenti successivi

[Albertus]

Andrea

in realtà è stato Schroedinger stesso che ne ha dimostrato l'equivalenza

la domanda giusta comunque , a mio avviso è :

Prima che Maxwell enunciasse le sue equazioni gli scienziati avevano a disposizione tutti gli elementi per concludere che la velocità della luce fosse una costante universale ?

stando alla dimostrazione di Landau che hai riportato seppure parzialmente , sembrerebbe di si...
... è non è neppure una dimostrazione particolarmente difficile da capire...

Però nessuno giunse a questa conclusione, ci sarà pure una ragione

sono d'accordo che fare fisica vuol dire anche spiegare a posteriori risultati a cui si era già arrivati per altre vie.

in questo caso però l'interpretazione corretta , secondo me è un altra.

Le costanti fondamentali della fisica sono dati di fatto ma non significa che siano arbitrarie

in un multi universo, se esite, potrebbero assumere altri valori e altre proprietà ma non qualsiasi valore e qualsiasi proprietà

qui però siamo al confine tra la fisica e la filosofia

Tommaso d'Aquino, che conosceva solo la geometria euclidee, sosteneva che neppure Dio onnipotente poteva disegnare un triangolo nel quale la somma degli angoli non fosse 180°