Neutrini e relatività

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Apro questa discussione partendo da un messaggio preso da un'altra, per non andare OT.

L'uomo = la scienza, ovvero pensiamo di sapere ma siamo solo all'inizio

La questione poi della velocità della luce dimostra solo che anche le più granitiche convinzioni scientifiche possono sciogliersi come neve. La scienza non è l'approdo sicuro della ragione come vuole apparire.
Magari non sarà così per la velocità della luce, ma se i dati saranno confermati molte cose saranno di nuovo in discussione.

Le cose non stanno proprio in questi termini, per quel che ne so.

Riguardo alla velocità della luce, ci sono evidenze sperimentali (non contestate dall'esperimento coi neutrini) che la misurano pari a 300000 Km/s (nel vuoto), da QUALSIASI sistema di riferimento.

Che 300000 Km/s sia la velocità massima raggiungibile è invece una ipotesi, che insieme ad altre (che non esiste un sistema di riferimento assoluto, per quanto riguarda la teoria della relatività speciale, o ristretta) formano la teoria della relatività.

La teoria interpreta i dati sperimentali, e può essere fallace (completamente o in parte), ma per quanto riguarda i dati sperimentali si pone ogni cura perchè non lo siano. Il metodo scientifico si basa per l'appunto sulla riproducibilità dei risultati sperimentali, che in questo modo verificano (o invalidano) i risultati precedenti.

Per quanto riguarda la relatività i risultati confermano i risultati precedenti ed anche le previsioni della teoria.

Se il superamento della velocità di 300000 Km/s verrà confermato da altri esperimenti, l'ipotesi della velocità limite di 300000 Km/s sarà invalidata. Ma i riultati sperimentali non lo saranno. Sarà necessaria una loro diversa interpretazione.

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Apro questa discussione per non "disturbare" nell'altra.


Vorrei fare una riflessione ed una domanda.

Ho letto che se fosse confermato che i neutrini viaggiano più velocemente della velocità massima ipotizzata dalla teoria della relatività il dato sarebbe sconcertante.
Questo perchè sarebbe necessario, come minimo, modificare la teoria della relatività, alla quale sembriamo essere molto affezionati.

E' un pò la situazione in cui ci si trovava ai tempi in cui Einstein modificò le idee a cui si era molto affezionati, quelle di Newton.

La riflessione va a quel periodo, per ricordarsi che l'ipotesi che esista una velocità massima è probabilmente più sconcertante. Ovvero il fatto che i neutrini abbiano superato ciò che si riteneva un limite invalicabile è in realtà piuttosto normale se visto nell'ottica che precedeva il lavoro teorico di Albert Einstein. Ed in qualche modo è piuttosto accettabile e "sensato" anche ora, se non si rimane troppo affezionati alla meravigliosa teoria della relatività.


La "fisica di Newton" si fondava su un postulato fondamentale ed implicito (per quel che ne so non è mai stati esplicitato da Newton, almeno inizialmente, qualcuno mi corregga se sbaglio): esiste un sistema di riferimento assoluto (fermo). Da questo consegue che il tempo scorre in modo uniforme in qualsiasi sistema di riferimento, che si muova a qualunque velocità rispetto al sistema di riferimento assoluto (fermo).

A quei tempi sarebbe stato del tutto normale scoprire che i neutrini viaggiano a velocità superiore a 300000 Km/s. La velocità massima raggiungibile era teoricamente infinita. Il motivo è molto semplice. Supponiamo che la terra sia ferma. Io parto con un' astronave e la porto alla velocità di 200000 Km/s, dalla mia astronave faccio partire una navicella più piccola con medesima direzione e verso, e la faccio arrivare a 150000 Km/s rispetto a me e alla mia astronave. E' del tutto evidente che essa dovrebbe viaggiare a 350000 Km/s rispetto alla terra (200000 Km/s + 150000 Km/s).

Tutto ciò funziona si può verificare con velocità basse (ad esempio una persona che cammina su un treno nella stessa direzione e verso del moto del treno, la sua velocità rispetto alla terra sarà quella del treno + la sua velocità rispetto al treno).


Il problema nasce quando si misura della velocità della luce o di una qualunque onda elettromagnetica, cioè di qualcosa di molto veloce. La luce non obbedisce al banale concetto appena espresso (e di conseguenza Einstein ha pensato che nulla obbedisse a tale concetto, quando in gioco ci siano velocità molto elevate). Se emetto un raggio di luce dalla mia navicella, nella medesima direzione e verso, esso ha una velocità pari a 300000 Km/s (circa, il valore corretto è leggemente inferiore). Rispetto alla terra dovrebbe essere misurata una velocità di 5000000 Km/s (2000000 Km/s + 3000000 Km/s), ma non è così (perlomeno da esperimenti indiretti effettuati si può concludere che non sia così). La luce viene sempre misurata, nel vuoto, a 3000000 Km/s, da QUALSIASI sistema di riferimento.
Sono stati fatti esperimenti che dimostrano come la velocità della luce sia costante, in qualunque direzione venga proiettata, da qualunque sistema di riferimento venga misurata.

Questo porta Einstein a ritenere che nulla possa viaggiare oltre i 300000 Km/s, se neppure la luce, priva di massa, può farlo. Einstein si limita a prendere atto dei risultati sperimentali e a concludere che la velocità della luce, appunto, è costante misurata da qualunque sistema di riferimento, ed e' la massima velocità possibile. Questa però è una ipotesi, e forse anche sull'interpretazione degli esperimenti relativi alla misura della velocità della luce sarebbe possibile tentare una nuova spiegazione, se fosse confermato il superamento di tale velocità. Ed è qui la mia domanda, rivolta soprattutto ai fisici che frequentano il forum: mi citate tutti gli esperimenti significativi relativi alla misura della velocità della luce? Al momento ricordo solamente il Michelson-Morley.


P.S. Riporto di seguito un mio scritto di diversi anni fa, che seppure un pò prolisso spiega (o dovrebbe spiegare) il perchè il tempo è relativo e non assoluto.

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La teoria della relatività di Albert Einstein e’ difficilissima da comprendere. L’ostacolo maggiore consiste nel dover rinunciare ad idee che sono in noi profondamente radicate. La sensazione che il tempo scorra uniformemente nell’ Universo, ovvero che sia assoluto, e’ profondamente radicata dentro di noi. Einstein ci dimostra che tale convinzione e’ sbagliata, ci fa riflettere sul metodo che noi utilizziamo per misurare il tempo (esso viene misurato con il movimento) e ci porta alle logiche, anche se apparentemente assurde, conseguenze.
L’idea che un “buon orologio” renda possibile stabilire in che momento assoluto avvenga un qualunque fatto, e renda possibile stabilire la cronologia assoluta di una serie di eventi, e’ profondamente radicata dentro di noi. Einstein ci dimostra che tale idea e’ sbagliata. Ho scritto “momento assoluto” non a caso; e’ infatti sempre possibile stabilire in che momento e’ avvenuto un fatto, ed anche la cronologia di una serie di eventi, ma esclusivamente per il sistema di riferimento nel quale ci troviamo. Altri osservatori, su altri sistemi di riferimento, osserveranno una differente cronologia degli eventi. Questo, in breve, e’ cio’ che rende il “principio di relativita’ ristretta” di Albert Einstein (di cui tratto qui) terribilmente difficile da comprendere, e prima ancora da accettare.
Comprendere la relativita’ cambia il nostro modo di percepire il tempo, e le idee che abbiamo sul nostro Universo. E’ un viaggio sconvolgente. Per essere compiuto richiede un’apertura mentale notevole, un’attenzione e uno sforzo altissimi. Tutto questo non si realizza facilmente, occorre un impegno molto grande per comprendere, ma e’ possibile farlo se si e’ determinati. Occorre “sconfiggere” idee con le quali conviviamo quasi da quando siamo nati. Non abbiamo mai avuto la necessita’ di metterle in discussione perche’ non abbiamo contatti con civilta’ di altri pianeti, ma unicamente sul nostro pianeta, cioe’ un unico sistema di riferimento, e non abbiamo quindi mai avuto motivo di renderci conto dell’erroneita’ di queste convinzioni. L’idea che il tempo sia assoluto e’ implicita nella fisica di Isaac Newton. Ma poi e’ passato di qui Albert Einstein…

PREMESSE
Capire perche’ il tempo non scorre in maniera assoluta richiede uno sforzo mentale impressionante. Siamo stati abituati tutta la vita a pensare che esso scorra in maniera assoluta. Ci siamo convinti di questo perche’ non abbiamo mai lasciato il nostro pianeta, e non abbiamo mai avuto contatti con extraterrestri che popolano altri pianeti (altri sistemi di riferimento). Siamo inconsciamente convinti di avere avuto la prova, giorno per giorno, che il tempo scorra in modo assoluto. Ma abbiamo avuto una visione molto limitata dell’ Universo. Tutto quello che abbiamo verificato e’ che il tempo scorre in maniera uniforme sul nostro pianeta (in realta’ ci sono delle differenze dovute al luogo in cui ci troviamo, ma di entita’ trascurabile). Le nostre verifiche pero’ riguardano esclusivamente il nostro pianeta. Ci sembrano assolute, ma allargando la mente all’ intero Universo possiamo forse gia’ intuire quanto siano limitate rispetto alla grandezza e alla variabilita’ di cio’ in cui siamo immersi.
Per comprendere perche‘ il tempo non scorra allo stesso modo su due sistemi di riferimento diversi occorrera’ rivedere una logica conseguenza che deriva dall’ assunto (sbagliato) che il tempo scorre in maniera assoluta, e cioe’ che esista un punto fermo nell’ Universo, a cui riferire tutti i movimenti e stabilire cosa si muove e di quanto. Poi ci limiteremo a demolire una delle logiche conseguenze dell’ asserzione (ripeto, sbagliata) che il tempo scorra in maniera assoluta: se accadono due eventi e’ sempre possibile stabilire se siano stati simultanei oppure no. Sara’ sufficiente comprendere che questo non e’ possibile, e avremo dimostrato quanto esposto precedentemente: non e’ possibile stabilire la cronologia assoluta di una serie di eventi. La cronologia dipende dal sistema di riferimento.

Cominciamo dal “problema del punto fermo”. Parliamo del movimento. Vedremo piu’ avanti come esso abbia una influenza fondamentale sul tempo.
Come ci accorgiamo di muoverci? Ce ne accorgiamo vedendo cio’ che ci sta intorno. Se siamo su un treno e guardiamo fuori dal finestrino vediamo che avanziamo nel paesaggio circostante. Se per esempio consideriamo un albero sul nostro tragitto, lo vedremo avvicinarsi a noi, passare accanto al nostro finestrino, e quindi allontanarsi da noi. Noi sappiamo di essere in movimento perche’ ci riferiamo a cio’ che ci circonda, sappiamo cioe’ di essere in movimento rispetto alla terra, il nostro pianeta. Se pensiamo pero’ ad un osservatore che si trovi nello spazio e si stia muovendo sulla stessa orbita del nostro pianeta (ma senza ruotare su se stesso come fa la terra), lui vedra’ che anche la terra si sta spostando rispetto a lui (per effetto del movimento di rotazione del nostro pianeta); vedra’ muoversi sia la terra che il treno. Potra’ vedere il treno andare piu’ velocemente, oppure piu’ lentamente della terra. Supponiamo che il treno si muova lungo un parallelo. Se il treno si sposta da ovest verso est (nello stesso verso di rotazione della terra), l’osservatore vedra’ il treno muoversi ad una velocita’ superiore a quella della terra, perche’ la velocita’ del treno si sommera’ a quella di rotazione della terra. Se il treno si sposta da est verso ovest (nel verso opposto alla rotazione della terra), l’ osservatore vedra’ il treno muoversi ad una velocita’ inferiore a quella della terra, perche’ la velocita’ del treno si sottrarra’ da quella di rotazione della terra. Se il treno fosse in grado di viaggiare ad una velocita’ pari a quella della terra, sempre muovendosi da est verso ovest, annullerebbe totalmente la componente di velocita’ data dalla rotazione della terra e, pur muovendosi molto rapidamente rispetto alla terra, sarebbe fermo rispetto all’ osservatore.
Quanto esposto dovrebbe servire a far comprendere che a seconda del punto di osservazione vediamo le cose muoversi a velocita’ diverse. Il punto di osservazione costituisce un sistema di riferimento, a cui riferire, appunto, il moto di un qualunque oggetto. Per ogni sistema di riferimento corrisponde un differente movimento dell’oggetto che stiamo osservando. Qual’e’ quello “giusto”? Esiste un sistema di riferimento privilegiato rispetto ad altri? Come facciamo a stabilire se un oggetto si sta muovendo o e’ fermo?
Noi stessi siamo fermi, seduti sul divano di casa nostra, rispetto alla terra, ma ci muoviamo rispetto al sole (e a grande velocita’ anche!), insieme al nostro pianeta. Il sole e’ fermo? Esso si muove rispetto ad altre stelle. Ma potremmo anche dire che sono le stelle che si muovono. Cosi’ come potremmo dire che seduti sul divano di casa nostra siamo fermi (in effetti e’ anche cio’ che percepiamo, no?), ed e’ il sole che si sta muovendo, non la terra. Non e’ proprio cio’ che osserviamo quando vediamo ogni giorno il sole che sorge ad est e tramonta ad ovest? Ogni valutazione e’ corretta per il sistema di riferimento utilizzato (divano di casa nostra, sole, altra stella). Se rispetto ad un sistema di riferimento possiamo essere fermi e rispetto ad un altro in moto, come stabiliamo se ci stiamo muovendo e di quanto, o se siamo fermi? Possiamo prendere centinaia, migliaia, di sistemi riferimento diversi; per ognuno avremo una velocita’ diversa, e ce ne sara’ anche uno per il quale saremo fermi (il nostro, o un altro che mantenga invariata la sua posizione rispetto alla nostra col trascorrere del tempo). Se siamo su un treno che viaggia a velocita’ costante possiamo considerarci fermi. Tutti i sensi ce lo possono confermare. Abbassiamo tutte le tendine. Se il treno procede a velocita’ costante, senza fare curve, ogni nostro senso ci conferma che siamo fermi. Gli oggetti non si spostano, ne’ tantomeno le pareti dello scompartimento. Se lanciamo un oggetto si comporta esattamente come se fossimo a terra. Rispetto al treno noi siamo fermi. Se consideriamo il treno come sistema di riferimento, e’ la terra che si sta spostando. Il concetto e’ piu’ profondo di quel che appare. Immaginiamo di essere su una navicella spaziale invece che su un treno, e che anche invece della terra e dell’ albero stia passando accanto a noi un’altra navicella spaziale con verso di moto opposto al nostro. Chi e’ fermo e chi si muove? Potremmo essere in movimento noi, ma anche lui, o muoverci entrambi. Come lo stabiliamo se ci manca un punto di riferimento? Dovremmo vedere chi si muove rispetto alla terra. Ma la terra e’ ferma? Si muove anch’essa rispetto ad un altro sistema di riferimento. Quindi anche il treno puo’ essere considerato fermo, cosi’ come altro sistema di riferimento sul quale ci troviamo o al quale decidiamo di riferire un movimento. Parlare di movimento assoluto, stabilire se qualcosa e’ fermo oppure no, richiederebbe un sistema di riferimento assoluto, un punto fermo. Se potessimo riferire tutti i movimenti a questo punto sapremmo se siamo fermi o, se ci muoviamo, di quanto ci muoviamo. Ma questo punto non esiste. Questo sistema di riferimento e’ stato cercato, ma non si e‘ mai trovato. Sembrava che un sistema di riferimento assoluto (fermo) dovesse esistere. Era un’idea apparentemente irrinunciabile. Il bisogno psicologico di tale riferimento era talmente forte che si ipotizzo’ addirittura l’ esistenza di una misteriosa sostanza, a cui si diede il nome di “etere”, della quale doveva essere pervaso tutto l’ Universo (tanto che fino a qualche anno fa si sentiva ancora parlare di trasmissioni radio “via etere”). Questo etere era considerato fermo, quindi se non ti muovevi rispetto all’etere eri fermo, altrimenti eri in movimento. Si fecero numerosi esperimenti per stabilire se la terra si muovesse rispetto all’etere e di quanto. Ma tutti gli esperimenti fallirono, per il semplice motivo che l’etere non esiste (fu un’ invenzione infelice). Non esiste quindi un punto di riferimento, un sistema di riferimento assoluto, a cui riferire tutti i moti, quindi e’ impossibile stabilire se siamo fermi o in movimento, se non rispetto ad un sistema di riferimento che scegliamo, ben consapevoli che non ne esiste uno privilegiato.
Vedremo piu’ avanti come la mancanza di un punto fermo (in senso assoluto) nel nostro Universo comporti anche l’impossibilita’ di avere un tempo assoluto.

L’ESPERIMENTO DEL TRENO E DELLA BANCHINA FERROVIARIA
Veniamo ora al cuore della trattazione. Andiamo a dimostrare che non e‘ possibile stabilire se due eventi siano simultanei oppure no. Premetto che l’impossibilita’ non e’ data dalla mancanza di strumenti di misurazione, o da errori di misurazione, ma da qualcosa di molto piu’ profondo: la oggettiva impossibilita’ di stabilirlo, con qualunque mezzo.
Supponiamo che l’osservatore A si trovi sul marciapiede di una stazione ferroviaria, e che l’osservatore B si trovi su un treno che si muove ad una elevatissima e costante velocita’, e che transita proprio nella stazione dove si trova l’ osservatore A.
Nel momento in cui il treno transita di fronte all’osservatore A, quest’ultimo vede due fulmini, nei punti x ed y, che si trovano rispettivamente dietro e davanti il percorso del treno, alla medesima distanza dalla stazione ferroviaria. L’osservatore A vede i due fulmini contemporaneamente; sapendo che sono alla stessa distanza dalla stazione, e che quindi la luce impiega lo stesso tempo per arrivare, conclude che i due eventi sono effettivamente simultanei rispetto al suo sistema di riferimento (la terra). L’osservatore B invece si sta muovendo molto rapidamente verso il punto y, e si allontana molto rapidamente dal punto x. Pertanto la luce del fulmine y giunge prima (perche’ il treno gli sta andando incontro), mentre la luce del fulmine x giunge dopo (perche’ il treno se ne sta allontanando). L’osservatore B vede prima il fulmine y, e successivamente il fulmine x.
Entrambi gli osservatori sono in grado di calcolare il momento in cui l’altro osservatore vede i fulmini. L’osservatore A sa che l’osservatore B vede prima il fulmine del punto y e poi il fulmine del punto x, e l’osservatore B sa che l’osservatore A vede i fulmini contemporaneamente. Entrambi sono in grado di rendersi conto che per l’ Osservatore A i fulmini sono simultanei, mentre per l’ osservatore B c’e’ prima il fulime del punto y, e poi il fulmine del punto x.
Chi ha ragione? Entrambi. Dal punto di vista dell’ osservatore A gli avvenimenti sono simultanei, dal punto di vista dell’ osservatore B non lo sono.

E’ tutto. Il concetto sconvolgente non risiede in particolare nel fatto che i due osservatori hanno percezioni diverse, ma nel fatto che hanno entrambi ragione. Siamo portati a credere che l’ osservatore A, solidale con la terra, abbia ragione in senso assoluto, ma sappiamo che la terra non e’ un sistema di riferimento privilegiato. Il fatto che sia piu’ “grossa” non la rende tale. Proviamo a rendercene conto immaginando che l’osservatore A si trovi su una navicella spaziale, e che l’ osservatore B si trovi su un’altra nave spaziale. Le velocita’ e la situazione sono le medesime. In questo modo eliminiamo psicologicamente un sistema che ci pare piu’ valido (la terra). “Sleghiamo” anche i due avvenimenti da fenomeni atmosferici terrestri, e supponiamo che invece di due fulmini ci siano due bagliori (due esplosioni se preferite), nei punti x ed y, in modo del tutto analogo all’esempio precedente. L’ osservatore A vedra’ i due bagliori contemporaneamente, l’ osservatore B vedra’ prima il bagliore del punto y e poi il bagliore del punto x. Immaginando che si trovino su due navicelle viene psicologicamente piu’ facile ragionare anche in modo opposto a prima (in cui inconsciamente, probabilmente, consideravamo ferma la terra). Possiamo cioe’ considerare che l’ osservatore B sia fermo, e che invece sia l’ osservatore A che si muove allontanandosi da lui. In questo modo consideriamo che effettivamente il fulmine del punto y avvenga prima del fulmine del punto x (consideriamo cioe’ privilegiato il sistema di riferimento del treno, o della navicella dell’ osservatore B). Concludiamo che l’ osservatore A vede i due fulmini contemporaneamente perche’ si sta muovendo verso il punto x e si sta allontanando dal punto y; quindi la luce del fulmine del punto y, anche se partita prima, arrivera’ nel medesimo momento della luce del fulmine del punto x.
Come possiamo stabilire se i due fulmini avvengono contemporaneamente oppure no? Se esistesse un punto di riferimento assoluto (fermo), porremmo un osservatore C in quel punto (ovvero fermo rispetto a quel punto) e ci faremmo dire in che momento assoluto avvengono il fulmine x e il fulmine y, e stabiliremmo la cronologia degli eventi (naturalmente tenendo conto dell’eventuale differente distanza dell’ osservatore C dai punti x ed y, effettuando gli eventuali calcoli necessari). Sarebbe sufficiente calcolarla rispetto al sistema di riferimento assoluto ovviamente, senza necessariamente porci un osservatore. Disgraziatamente, o fortunatamente, fate voi, tale sistema di riferimento assoluto non esiste. Pertanto non e‘ possibile stabilire se il fulmine del punto x e’ simultaneo al fulmine del punto y oppure no.

Abbiamo visto che non esiste un sistema di riferimento assoluto, percio’ non possiamo considerare cio’ che vede l’osservatore sulla terra assoluto, perche’ esso non si trova su un sistema di riferimento piu’ privilegiato di quello del treno. Nessun osservatore puo’ trovarsi su un sistema di riferimento piu’ privilegiato (quello assoluto), perche’ esso non esiste. Possiamo soltanto concludere che per l’osservatore a terra gli avvenimenti sono simultanei, e per l’osservatore sul treno gli avvenimenti non sono simultanei. Ognuno ha ragione per il proprio sistema di riferimento.

Supponiamo che Tizio si diplomi sul pianeta terra, e che poco dopo Caio si diplomi sul pianeta gamma. Supponiamo che secondo gli abitanti del pianeta gamma si sia diplomato prima Caio di Tizio. Ovviamente sono stati fatti i calcoli per conteggiare il tempo necessario a far giungere la notizia degli eventi, e quindi fatte le dovute deduzioni dell’ora in cui sono avvenuti gli avvenimenti. Chi ha ragione? Gli abitanti del pianeta terra o gli abitanti del pianeta gamma? Entrambi. Possiamo dire che le cerimonie di consegna del diploma sono avvenute, ed anche descriverle nelle tempistiche (ognuna con il tempo del relativo pianeta), ma non possiamo dire, in senso assoluto, quale sia avvenuta prima.

Nell’ esempio dei due fulmini, spero sia chiaro perche’ non e’ possibile stabilire se i due fulmini sono simultanei oppure no. Mi preme sottolineare che tutto parte dalla considerazione che non possiamo stabilire se sia la terra ad essere ferma o il treno, o se si muovano tutti e due, perche’ non esiste un punto fermo a cui riferirsi. Possiamo solamente dire che la terra si muove rispettivamente al treno, e che il treno si muove rispettivamente alla terra. Terra e treno si muovono l’una rispetto all’altro. Per familiarizzare con questo concetto forse possiamo provare ad immaginare l’esperimento dei due fulmini supponendo che la terra e la stazione ferroviaria si trasformino in un treno, e che il treno si trasformi nella terra e nella stazione ferroviaria. La situazione e’ del tutto analoga.

[Voyager]

Papero papero....quante (gravi inesattezze)

Questo perchè sarebbe necessario, come minimo, modificare la teoria della relatività, alla quale sembriamo essere molto affezionati.

E' un pò la situazione in cui ci si trovava ai tempi in cui Einstein modificò le idee a cui si era molto affezionati, quelle di Newton.

anche ora, se non si rimane troppo affezionati alla meravigliosa teoria della relatività.

Un fisico non si affeziona a nulla. Il problema non è certo dover abbandonare qualcosa a cui si è affezionati ma l'aver scoperto che quello che si stava usando (ammesso che sia dimostrato) non è più vero.

La "fisica di Newton" si fondava su un postulato fondamentale ed implicito (per quel che ne so non è mai stati esplicitato da Newton, almeno inizialmente, qualcuno mi corregga se sbaglio): esiste un sistema di riferimento assoluto (fermo). Da questo consegue che il tempo scorre in modo uniforme in qualsiasi sistema di riferimento, che si muova a qualunque velocità rispetto al sistema di riferimento assoluto (fermo).

Più che di Newton di Galileo. L'assunzione era che tutti i sistemi di riferimento inerziali fosse indistinguibili tra di loro e che quindi le leggi della fisica fossero indipendenti da essi.

Sono stati fatti esperimenti che dimostrano come la velocità della luce sia costante, in qualunque direzione venga proiettata, da qualunque sistema di riferimento venga misurata.

Questo porta Einstein a ritenere che nulla possa viaggiare oltre i 300000 Km/s, se neppure la luce, priva di massa, può farlo. Einstein si limita a prendere atto dei risultati sperimentali e a concludere che la velocità della luce, appunto, è costante misurata da qualunque sistema di riferimento, ed e' la massima velocità possibile. Questa però è una ipotesi, e forse anche sull'interpretazione degli esperimenti relativi alla misura della velocità della luce sarebbe possibile tentare una nuova spiegazione, se fosse confermato il superamento di tale velocità.

Lo stupore è grande perchè la teoria, nata sulla base di alcune assunzioni, era verificata.
Tra queste assunzioni NON C'E' affatto che la velocità della luce sia la massima possibile: è una conseguenza derivata dalle equazioni nate per spiegare le assunzioni predette.
Le assunzioni sono state semplicemente l'invarianza della velocità della luce rispetto al sistema di riferimento e la covarianza delle leggi della fisica rispetto ad un sistema di riferimento.
A quei tempi, prima ancora che venisse fatto l'esperimento di Michelson-Morley (che doveva servire a determinare l'esistenza dell'etere, che determinò l'invarianza della velocità della luce e che tu citi impropriamente) c'era un altro "piccolo" problemino: le equazioni di Maxwell, che ancora oggi descrivono tutto ciò che è connesso ai campi elettromagnetici, non rimanevano invariate cambiando sistema di riferimento ed applicando le equazioni di Galileo (quelle che tu hai usato senza saperlo per il discorso del tipo che corre nel treno).

Quindi, Einstein determinò le equazioni che cambiando sistema di riferimento facevano restare invariata la velocità della luce ==> queste equazioni come conseguenza (tra le altre cose) hanno che la velocità della luce non può essere superata ==> queste equazioni determinano che il tempo è una dimensione relativa ==> queste equazioni rendono invarianti le equazioni di Maxwell.

Ed è qui la mia domanda, rivolta soprattutto ai fisici che frequentano il forum: mi citate tutti gli esperimenti significativi relativi alla misura della velocità della luce? Al momento ricordo solamente il Michelson-Morley.

Credo che siano infiniti ma come ho scritto prima il Michelson-Morley non è nato per quello scopo.

[paperinikredstar]

Credo che siano infiniti ma come ho scritto prima il Michelson-Morley non è nato per quello scopo.

Non me ne citi nemmeno uno?

[Voyager]

Non me ne citi nemmeno uno?

Me li dovrei cercare ma questo puoi farlo anche tu.

[paperinikredstar]

Me li dovrei cercare ma questo puoi farlo anche tu.

Grazie dell'aiuto.

[paperinikredstar]

Un fisico non si affeziona a nulla. Il problema non è certo dover abbandonare qualcosa a cui si è affezionati ma l'aver scoperto che quello che si stava usando (ammesso che sia dimostrato) non è più vero.

Dovrebbe essere così, ma anche i fisici sono esseri umani e molti di loro spesso hanno delle debolezze. Nell'ambiente accademico inglese (e non solo) si fece molta resistenza ai lavori di Einstein perchè era tedesco, senza contare che Newton, di cui Einstein demoliva la teoria, era inglese.

Più che di Newton di Galileo. L'assunzione era che tutti i sistemi di riferimento inerziali fosse indistinguibili tra di loro e che quindi le leggi della fisica fossero indipendenti da essi.

Giusto.

Lo stupore è grande perchè la teoria, nata sulla base di alcune assunzioni, era verificata.
Tra queste assunzioni NON C'E' affatto che la velocità della luce sia la massima possibile: è una conseguenza derivata dalle equazioni nate per spiegare le assunzioni predette.
Le assunzioni sono state semplicemente l'invarianza della velocità della luce rispetto al sistema di riferimento e la covarianza delle leggi della fisica rispetto ad un sistema di riferimento.
A quei tempi, prima ancora che venisse fatto l'esperimento di Michelson-Morley (che doveva servire a determinare l'esistenza dell'etere, che determinò l'invarianza della velocità della luce e che tu citi impropriamente) c'era un altro "piccolo" problemino: le equazioni di Maxwell, che ancora oggi descrivono tutto ciò che è connesso ai campi elettromagnetici, non rimanevano invariate cambiando sistema di riferimento ed applicando le equazioni di Galileo (quelle che tu hai usato senza saperlo per il discorso del tipo che corre nel treno).

Quindi, Einstein determinò le equazioni che cambiando sistema di riferimento facevano restare invariata la velocità della luce ==> queste equazioni come conseguenza (tra le altre cose) hanno che la velocità della luce non può essere superata ==> queste equazioni determinano che il tempo è una dimensione relativa ==> queste equazioni rendono invarianti le equazioni di Maxwell.

Hai ragione.