FORUM NIKONCLUB

Capito
Qui se si vuole un contributo semplice
http://www.monicamarelli.com/content/le-on...-modo-semplice#

Ci mancherebbe, Marco, anzi se mai dalle mie righe fosse trapelata siffatta propensione, ovviamente non dipendente dalla mia volontà, me ne scuso. Non penso proprio che al sottoscritto, che "divora" kilogrammi di libri al mese, tra i più svariati per tendenza e contenuto, possa dare fastidio la curiosità dell'uomo, anzi ben venga!
Ciao
Giampaolo

Scusa Dott: domanda da incompetente per la quale non mi sembra aver trovato una risposta. Nel binomio spazio - tempo tirato in ballo per accertare il passaggio dell'onda, comprendo la sua penetrazione nello spazio (quindi nella materia attraversata), ma il tempo?, vuol dire che provocano una variazione anche nella misurazione del tempo, quindi attraversandolo apportano modifiche al "nostro" alla nostra misurazione del tempo. Spero di essermi spiegato e grazie per la tua risposta.
Giampaolo

Ricevuto forte e chiaro (mi riferisco al richiamo).

Ottimo, vediamo di tenerlo presente anche in futuro, grazie
buona domenica a tutti.

Sì, penso di aver capito la domanda.
Provo ad entrare un po' nel dettaglio, ma ripeto che appena dopo l'università sono uscito dal mondo della fisica per entrare in quello del lavoro (vero)

Il rivelatore usato, cioè il LIGO, è un interferometro, ovvero un sistema che sfrutta l' "interferenza" creata dal passaggio di un'onda esterna. E, come ho detto all'inizio, il segnale è generato dall' "incrocio" del segnale proveniente dai due bracci del rivelatore. All'interno dei due bracci c' un laser che va avanti e indietro rimbalzando sugli specchi posti alle estremità. Se un'onda gravitazionale si fa sentire allunga un braccio e accorcia l'altro, perché i bracci sono posti a 90 gradi l'un l'altro. Questo fa si che il cammino ottico cambi e che la ricombinazione dei 2 laser che raggiunge il fotodiodo ("rivelatore nel rivelatore") risulti sfasata rispetto all'originale.
Il tempo che, come giustamente hai notato tu, pure è legato allo spazio e quindi all'onda gravitazionale, interviene nel calcolo di questo sfasamento.
Infatti, per il calcolo di questo sfasamento si utilizza l'equazione di Einstein della relatività che, quindi, tiene conto degli effetti dell'onda.
Il punto è che, mentre la deformazione dello spazio è intuitiva ed è il presupposto per lo sfasamento all'origine del segnale, il contributo del tempo è meno intuitivo e influenza "solo" il calcolo dello sfasamento. In pratica, a differenza di come possa sembrare, l'effetto relativistico del tempo nei due bracci non si annulla. Anzi, potremmo dire che c'è una sorta di somma, che poi è il concetto alla base degli interferometri: un sistema che fa interagire 2 onde (nel LIGO, il laser e l'onda gravitazionale) in modo che la somma sia maggiore che la "semplice" somma dei due contributi.

Spero che sia sufficientemente chiaro. Tutto quello che ho detto si esprime molto meglio in formule ma, purtroppo, non è facile tradurre in linguaggio parlato quello che "dicono" le formule.

Si grazie, anche se grezzamente -per miei limiti, naturalmente- E quindi, in presenza di una ipotizzata velocità superiore a quella della luce, è possibile che si verifichi nell'individuo "attraversato" un fenomeno tipo "paradosso dei gemelli" (ovviamente di scarsissima rilevanza, dati i tempi ridotti a valori pressoché insignificanti) ? O sto dicendo una castroneria?.
Giampaolo

La velocità della luce non può essere superata...

E qui la domanda nasce spontanea... hai presente quelle che ti fanno i bambini che ti mettono in crisi?

PERCHE'?


p.s. se ho capito bene il modo di misurare queste onde mi ritrovo con i dubbi che (mi sembra) abbiano espresso anche Buzz ed Elio... questi "tubi" e questi laser non vengono influenzati dalle onde stesse e ancor più macroscopicamente da vibrazioni del suolo, dell'aria, dalla velocità della rotazione terrestre etc etc etc?

Si, infatti proprio per questo ci sono due sistemi di rilevazione anche piuttosto lontani (almeno questo l'ho capito) che quindi non possono essere influenzati nello stesso modo dai fenomeni da te citati

Rispolvero i miei studi universitari (precocemente abbandonati)... sperando di non dire cavolate...
Secondo la relatività quando ti muovi nello spazio-tempo il tempo si dilata e lo spazio si comprime in una quantità che dipende dalla velocità. E' un concetto non facilmente visualizzabile... fai conto che diventa un problema matematico, più ti avvicini alla velocità della luce più il tempo si dilata e lo spazio si comprime e quindi la velocità della luce rappresenta quel punto in cui per avere un aumento ulteriore di velocità ti servirebbe un tempo infinito.

e su questo non hai nessun dubbio?

Ipotizziamo che uno si possa muovere più velocemente della luce, in maniera fisica.
Ne conseguirebbe che una volta arrivato, si possa girare di spalle e vedere la sua immagine che lo raggiunge
Molto fantascientifico, ma perché negarlo?
Abbiamo una conoscenza tale delle particelle che sappiamo con certezza assoluta esse non si possano spostare più velocemente dei fotoni?
Qui si rimane su teorie non ancora del tutto sviscerate, e sul mero calcolo matematico,. Lo stesso calcolo matematico che ti dice che il calabrone, datp il suo rapporto peso/potenza/ali non può matematicamente volare,
Fortunatamente lui non lo sa e vola lo stesso.
Essendo io un fisico "terra terra" baso il tutto su concetti dimostrabili scientificamente. POI eventualmente si calcolano le leggi che li governano per poterne prendere possesso.
MA ovvio che l'apertura sta a 360 gradi, ma sempre a tutto ciò che è dimostrabile con lo stesso metodo.
Ok, oggi abbiamo assistito ad un esperimento che vorrebbe essere una interferenza delle onde gravitazionali sul normale oercoorso di un raggio di luce che si fa 4 rimbalzi. Giusto quindi perseverare su questa strada, ma allo scopo di stabilirne regole riproducibili.
La gravitazione di newton pare superata, ma di quella siamo riusciti a calcolarne le regole. Prima si guarda l'effetto (mela sulla testa) e poi si ipotizza la causa e si calcola la regola ovvero l'accelerazione sulla terra, e dato che a quanto pare i calcoli sono corretti, abbiamo visto che con una massa minore (luna) la gravità è minore esattamente di quanto avevamo calcolato.
Questa è una dimostrazione scientifica.

Adesso tocca alle onde gravitazionali. Cosa sono, come agiscono, di quanto agiscono, come si calcolano, come si generano, perchè si generano, quali sono i reali effetti sulla materia.
Abbiamo scoperto le onde, adesso, se è vero, costruiamo la radio.

Non so quanto il calabrone sia calzante (che poi è un mito legato a qualcuno che chissà che calcoli ha fatto prima di sparare che non vola).
Il limite della velocità della luce è una delle basi su cui si fonda la relatività, in 100 anni mai smentita dalle evidenze. Però per me non è una questione di fede ma nemmeno di razionalità anche perché la mia preparazione non è sufficiente per metterla in discussione o confermarla. E anche perché poco incide sulla mia quotidianità

Esatto.



Energia infinita



Direi di si.



Non è che le equazioni di Newton siano superate. Le leggi della fisica sono quelle che sono, sia che noi le conosciamo sia che non le conosciamo.
Il punto è che quando scriviamo delle formule facciamo sempre in modo che queste "contengano" quelle precedenti. Perché queste sono pur sempre valide.
Infatti, con lunghi e complicati processi matematici si possono ottenere le equazioni di Newton (forza tra due masse=prodotto delle masse sul quadrato della distanza) dalle equazioni di Einstein.


Alcune di queste domande hanno già una risposta, quanto meno parziale.

Vado per ordine:
le particelle che hanno massa, a differenza dei fotoni, non posso andare alla velocità della luce (nel vuoto).
Man mano che si avvicinano alla velocità della luce aumenta la loro massa.
La continua accelerazione di una particela non si traduce in un aumento di velocità ma in un aumento di massa equivalente.
Per fare un esempio, al CERN producono particelle di massa a riposo enormemente maggiore della massa del protone (a riposo) accelerando protoni a velocità prossime della luce di modo che la loro massa-energia enormemente aumentata, quando si scontrano, sia messa a disposizione per creare particelle molto più "pesanti".
Il famoso Bosone di Higgs (non apriamo un tread su questo, per carità!) ha una massa a riposo da circa 130 volte quella del protone. Per crearlo bisogna spingere protoni ad almeno una velocità pari ad un'energia totale che è 65 volte quella del protone a riposo. Scontrando un protone con un altro che va alla stessa velocità ma in direzione opposta, hai l'energia appena sufficiente per creare il bosone di Higgs. A spanne, vuole dire andare al 99,99% della velocità della luce.

La gravitazione di Newton è superata se accettiamo l'idea che non possano esistere due teorie della gravitazione.
Quella di Newton è un'approssimazione che va benone per fare tutto quello che è normale, persino mandare le sonde fuori dal sistema solare.
Ma dove la gravità è forte, va in vacca.
Poi, so vogliamo dire qualcosa di più profondo, la differenza fondamentale è che Newton immagina l'esistenza di una forza che attira, un'azione a distanza istantanea che trattiene i pianeti sulle orbite attorno al sole.
Einstein capisce che questa forza sostanzialmente non esiste.
Per usare un'espressione abusata, ma corretta, la massa (del sole) dice allo spazio-tempo come deformarsi e lo spazio-tempo dice alle masse (pianeti) come muoversi.
Per visualizzare questo, una cosa molto efficace è il foglio di gomma con la palla pesante al centro.
Se tiriamo una pallina in linea retta (che non punti perso il centro) la sua traiettoria diventa curva.
I pianeti (come tutto, del resto) sentono la curvatura dello spazio tempo.
Una prova forte di questo è che anche la luce, che non ha massa, viene deviata dalla presenza di grandi masse, perché (come i pianeti) si muove su quella che per lei è l'equivalente di una linea retta. Nei buchi neri rimane intrappolata.

Sulle onde gravitazionali, non direi che le abbiamo scoperte e ora dobbiamo capire che sono e come farci una radio.
Abbiamo capito molto prima tutto e fatto una gran fatica a osservarle direttamente.
Ma la teoria della relatività è solida e predittiva.
E tutte le previsioni si sono dimostrate sino ad ora corrette.

Mario

Apprezzo i vostri sforzi per spiegarmi certe cose, ma purtroppo mi rendo conto che se non riesco ad immaginarle non posso capirle.
Ci sono alcune cose che per voi appaiono scontate (parlo del dotte di mario), e che per me non lo sono affatto.
Gli esempi della curvatura dello spazio li ho sempre visti, e come teoria calzano per spiegare, ma nella realtà, nell'ipotizzare i grandi spazi, non li riesco più ad avere in testa.
Osservo il cosmo da decenni, faccio le mie fantasie, seguo la fisica, ma per quanto riguarda queste ultime teorie non vedo riscontro mentale con quello che il mio occhio vede.
Non capisco ad esempio il discorso dell'aumento della massa all'avvicinarsi alla velocità della luce. non posso capirne il perchè. Ma non a formule, ma a concetti!
quello che è riscontrato nell'enormemente piccolo, dovrebbe avere una corrispondenza nel "normale" oltre che nelll'enormemente grande.
Dovrei riuscire a concepire da dove proviene questa massa "in più" che aumenta.
Sappiamo chel amateria è formata da particelle piccolissime, ebbene, cche fanno? aumentano di numero? si ingrossano? Nel senso che si gonfiano aumentando la distanza tra di loro? ma allora la massa resta uguale....
spno troppi gli interrogativi che rimangono, per cui immagino che chi, come me o addirittura peggio di me, abbia scarse conoscenze della quantistica e della fisica avanzata, non possa nemmeno avvicinarsi a comprendere nel concreto la valenza di queste scoperte.

spero di essermi spiegato: non sono uno scettico ma un ignorante.
e mi piacerebbe capire questi concetti, magari espressi con il linguaggio che userebbe Piero Angela nello spiegare la scienza "in pillole".

Preso dalla rete.

Nel 1919 al termine di una riunione l'astrofisico Arthur Stanley Eddington venne avvicinato da Ludwig Silberstein, autore di uno dei primi libri sulla relatività, che gli disse: "Professor Eddington, lei deve essere una delle tre persone che capiscono la relatività". Naturalmente il fisico includeva nel novero se stesso, oltre ad Einstein e a Eddington. Davanti al silenzio del suo interlocutore, Silberstein aggiunse: "Non sia modesto, professor Eddington", al che gli venne risposto: "al contrario, sto cercando di pensare chi possa essere il terzo".

Quando Einstein ha ipotizzato questa cosa in realtà ha fatto "semplicemente" un'operazione matematica. Mettiamola così: prima di lui i fisici erano portati a pensare che la velocità non avesse limiti e che, quindi, si potesse aumentare a piacimento. Questa cosa è intuitiva ed è stata alla base di tutti le formule e teorie precedenti. Ma se tu ipotizzi che la velocità della luce sia il limite massimo e, soprattutto, che questa velocità è invariante ed è sempre la stessa in qualsiasi sistema di riferimento, allora, a cascata, devi rivedere tutte le teorie e formule. In sostanza, Einstein ha fatto un esercizio matematico. Lui non era mica sicuro di quello che diceva... solo che poi i fatti gli hanno dato ragione.

Messaggio modificato da Il_Dott il Feb 15 2016, 10:10 AM

Non è così facile... che io sappia, ancora si è ancora riusciti ad unire la teoria della relatività con la meccanica quantistica. Nel senso che non esiste, ad oggi, una descrizione unificata del mondo microscopico e del mondo macroscopico.

Non vorrei dire scemenze, al massimo Mario mi corregge.... ma questo fenomeno si osserva solo nelle particelle elementari e non nei corpi macroscopici. Per fare un esempio, non è che se acceleri il pianeta Terra fino a velocità prossime a quella della luce la Terra si gonfia e si ingrassa.
Il perché dovrebbe stare nel fatto che per accelerare un protone a velocità quasi luce serve un'energia elevatissima ma ancora concepibile. Accelerare un pianeta è stratosfericamente inimmaginabile e, soprattutto, irrealizzabile (se non farlo entrare in orbita ad un buco nero - forse).

Dal poco che ne so di relatività eccetera, so che un oggetto in movimento rispetto ad uno statico, sperimenta il passare del tempo più lentamente rispetto all'oggetto statico.
Più un oggetto si muove velocemente, più lentamente scorrerà il suo tempo rispetto all'oggetto a riposo.
All'approssimarsi di velocità importanti, ovvero velocità relativistiche (cioè una frazione importante della velocità della luce) il tempo scorrerà sempre più lentamente per l'oggetto in movimento di fatto fermandosi alla velocità della luce.

Un'altra caratteristica degli oggetti in movimento è che l'oggetto in movimento, osservato dall'oggetto statico, risulterà più "corto" (proprio, fisicamente più corto) lungo la direzione del suo movimento, della sua lunghezza "a riposo". Ovviamente questa differenza è infinitesimale, nell'ordine di frazioni di milionesimi o miliardesimi di millimetro.
Siccome però questa differenza è proporzionale alla velocità dell'oggetto, quando quest'ultima diventa relativistica, la "compressione" subita dall'oggetto tende ad infinito , teoricamente portando a zero la sua lunghezza alla velocità della luce. Di fatto un oggetto che si muove a velocità luce, avrà lunghezza pari a zero nella direzione del movimento se osservato da un oggetto statico.
Non si tratta però di un vero schiacciamento fisico... ma è al contrario lo spazio occupato dall'oggetto in movimento che si comprime nel senso del movimento, riducendo la distanza a zero.

L'unione di questi due concetti (tempo "fermo" e lunghezza "zero"), fanno sì che una particella che si muove alla velocità della luce come un fotone, sperimenterà delle condizioni molto particolari di esistenza. Ad esempio non percepirà nulla del suo "viaggio", perché il mondo esterno si muoverà con un tempo infinitamente più veloce del suo e avrà dimensione infinitamente più grande... al punto che per un fotone, il momento esatto in cui "nasce" e inizia a muoversi (ad esempio lascia la superficie del Sole in direzione pianeta Terra) coincide esattamente col momento in cui tocca la Terra e finisce il suo viaggio, assorbito da un Elettrone in un atomo dell'atmosfera.
Mentre per un osservatore "statico" che osservi lo stesso fotone, lo "vedrà" viaggiare alla velocità della luce e impiegare circa 8 minuti per raggiungere la Terra partendo dal Sole.

Messaggio modificato da togusa il Feb 15 2016, 11:16 AM

bisogna chiarire anche la legge della fisica che pone il limite di velocità pari alla velocità della luce, perché questa velocità
non puo' essere superata? In potenza qualunque velocità puo' essere superata, cio' che stabilisce il limite alla velocità
è proprio lo spazio-tempo, che alla velocità della luce si restringe, e il tempo rallenta, cio' arresta di fatto la velocità, in quanto la luce, se possiamo usare un linguaggio un po' più famigliare e meno tecnico, non ha davanti a sé sufficiente spazio e tempo, gli viene a mancare lo spazio e il tempo necessario per potersi muovere. E' come quando una pallottola sparata a 10.000 km all'ora, incontra una barriera che lo arresta.
nel caso della luce, la barriera che incontra è proprio lo spazio-tempo.

Questo che hai appena scritto è incredibilmente corretto.
E sarò sincero, la cosa mi spaventa molto.

Di fatto però c'è una piccola imprecisione.
La luce non accelera né rallenta.
La luce, quando "nasce", si trova già in movimento e alla velocità massima... e si "ferma" senza prima rallentare.
Un fotone, più semplicemente, non può "esistere" se non in movimento alla velocità della luce, perché non sarebbe un fotone altrimenti ma un'altra "cosa".

Esatto. E questa caratteristica è possibile solo perché i fotoni non hanno massa.

Quando pensiamo all'universo non dobbiamo pensare solo alla materia e allo spazio in cui essa è immersa. L'universo è permeato di spazio (campo gravitazionale) così come è permeato dal campo elettromagnetico (elettrodebole) che è altrettanto sfuggevole come concetto. Dobbiamo pensare al campo elettromagnetico come qualcosa che è li a disposizione, un'autostrada in attesa che qualche fotone la percorra. Come un postino con milioni di piccioni viaggiatori attorno a se: ogni tanto dà una lettera a un piccione e questo parte per la sua strada. Che la lettera da spedire ci sia o no, non importa.... i piccioni sono li pronti. Allo stesso modo, quando nel sole, per esempio, ci sono le condizioni perché un fotone venga emesso, questo prende il suo piccione/autostrada e va. Ora il fotone può anche non esserci, ma la sua strada si.

Un'autostrada simile esiste per le onde gravitazionali. Tant'è che si parla anche di gravitone, che sarebbe il corrispondente gravitazionale del fotone.

Messaggio modificato da Il_Dott il Feb 15 2016, 01:27 PM