Teoria della relatività - Bertrand Russel

[daniele22]

Riporto qui un estratto da un riassunto tratto dall'Abc della relatività di B.Russel:


"Prendiamo un uomo che cammina per la strada e viene sorpassato da un automobile. Supponiamo che in quel punto della strada vi siano parecchie persone, alcune a piedi e alcune in auto. Tutte procedono a velocità diverse e chi in una direzione e chi in un altra. Dico che se viene emesso un raggio di luce dal punto dove si trova tutta questa gente, dopo che sull'orologio di ciascuno sarà trascorso un secondo, le onde luminose si troveranno a 300.000km da ciascuno di loro per quanto non siano più tutti nello stesso posto. Quando il vostro orologio avrà scandito un secondo, il raggio luminoso sarà a 300.000km distante da voi; e il raggio sarà sempre a 300.000 anche dagli altri, persino a chi va in direzione opposta e che il suo orologio abbia scandito sempre un secondo (supponendo due orologi perfetti). COME PUO ACCADERE?
Il solo modo di spiegare simili fatti è di supporre che gli orologi vengano influenzati dal moto. Non si intende dire che vengono influenzati in maniera tale da potervi rimediare ma è qualcosa di molto più fondamentale."

Mi piacerebbe sentire qualche vostra opinione in merito a questa specie di enunciato con premessa e conclusione

[iano]

Nella fisica classica si definisce convenzionalmente una unità campione di misura per la lunghezza, specificando la temperatura di esercizio, perché si sa' che quella lunghezza  cambia con la temperatura. Si sottintende così che solo la temperatura possa farla variare, ma che il campione non vari la sua lunghezza per traslazione in un area a temperatura costante.
Quest'ultimo punto è importante, anche se noi lo diamo per scontato,  perché il campione lo si usa traslandolo.
Ma siccome la realtà non obbedisce alle nostre convenzioni, che ci garantisce in effetti che il campione non muti la sua lunghezza per traslazione?
Se ciò avviene infatti noi non possiamo accorgercene , perché non abbiamo un campione di controllo del campione che ci garantisca di essere immutabile per traslazione.
Non direttamente almeno.
Potremmo però avere indizi indiretti di una sua variazione, quando riusciamo a spiegare un fenomeno, che diversamente non riusciamo a spiegare, ipotizzando una variazione del campione per traslazione.
Lo spazio classico Newtoniano è invariate per traslazione.
Anche se a noi ciò sembra banale e' proprio questo tipo di invarianza a caratterizzare quello spazio.
E questa caratterizzazione diventa fondamentale quando vogliamo distinguerlo da un altro tipo di spazio, come quello relativistico, che ancora in variante, ma cambia il tipo di invarianza che lo caratterizza.
Lo stesso discorso fatto per la lunghezza può ripetersi per il tempo.
Io non sono in grado di scendere nei dettagli, e mi limito ad impostare il discorso filosoficamente e alla mia maniera, che è come sempre un invito a smascherare le ovvietà e le evidenze le quali acquisiscono questo status ai nostri occhi solo per l'abitudine derivante dalla pratica , ma in assoluto non vi è nulla di ovvio e di evidente.
Se lo spazio relativistico ci sembra strano istintivamente cerchiamo di riportarlo anormalità cercando analogie possibili con lo spazio classico.
Ma l'operazione che io suggerisco è di tipo inverso, di modo che a partire dalla stranezza dello spazio relativistico si possa  per analogia capire quanto sia strano quello classico.

[iano]

In sostanza la relatività sembra portare confusione nelle nostre idee di tempo e di spazio che a noi appaiono evidenti solo perché le usiamo senza conoscerne la genesi.
Einstein ci da' un esempio di costruzione di uno spazio e un tempo alternativi, invitandoci quindi a ricostruire la genesi del "nostro spazio e tempo" ripercorrendo all'inferno il processo che ha portato alla loro evidenza.
Fatto ciò non possiamo che attenderci come cosa normale che nuovi spazi e nuovi tempi vengano ancora costruiti ad hoc e per esigenze contingenti come si è già fatto e si continuerà a fare.
Detto ciò continuiamo pure a tenerci care le nostre care evidenze di tempo e di spazio, perché continueranno a servirci ancora a lungo , ma senza pretendere di capire a partire da  quelle le nuove evoluzioni della fisica, se non considerando che quello spazio e quel tempo a noi tanto cari sono essi stessi frutto di quella evoluzione.
Per noi essi sono come un verbo fattosi carne, ma non credo che l'evoluzione per come sta andando, in modo accelerato, preveda "un tempo" a disposizione per cui si poss ripetere il miracolo del verbo che si fa' carne, a meno che non si generalizzi il concetto di carne includendovi i nostri strumenti, i nostri device.
Tutto ciò comporta qualcosa che intuisco, ma non so' se riesco a spiegare.
Apparentemente sembra che la comprensione dei nuovi spazi proposti della fisica risieda dentro equazioni che per la maggioranza di noi sono prive di significato.
Le cose però, se possibile, vanno anche peggio di così , perché questa comprensione viene preclusa agli stessi scienziati, man mano che il loro pensiero "diventa diffuso" per dirla alla Jacopus, man mano cioè che affidano i loro calcoli ai computer sulla fiducia, non essendo più in grado di controllarli diretttamente a causa della loro complessità.
Ma mi fermo qui col cercare di spiegare ciò che confusamente ancora solo intuisco.
In generale però mi pare che non vi sia nulla di nuovo sotto il sole, se non che qualcosa di vecchio stia uscendo a prendere il sole.

[iano]

In sintesi,da un punto di vista filosofico, dovremmo mutare la nostra convinzione che i fenomeni abbiano bisogno di uno spazio entro cui avvenire, e che siamo invece noi a creare, coscientemente o meno, uno spazio che ci permetta di inquadrali in un insieme coerente.
Sempre da un punto di vista filosofico dovremmo coerentemente smetterla di cercare l'assoluto, almeno laddove dichiariamo di volerci attenere ai fatti, in quanto non esistono fatti che si possano considerare in assoluto  rappresentativi allo scopo, e specie considerando il loro accumulo continuo, cioè i nuovi fatti che si vanno ad aggiungere sempre come nuovi, o vecchi che diversamente consideriamo, per non cambiano solo i fatti, ma anche noi che li consideriamo.
I fatti , i dati, non sono la realtà, ma siamo noi a costruirci realtà parallele, le uniche dentro cui possiamo vivere di fatto, a partire dalla loro interpretazione, la quale non è univoca ne' tanto meno assoluta.
Non posso non notare che la confusione che stiamo vivendo causa covid derivi dalla errata convinzione che i dati parlino da soli.

[daniele22]

Mi scuso, ma ho aperto il Topic un po' alla Carlona. Mi spiego meglio. Qualche anno fa ebbi modo di iniziare il testo "L'abc della relatività" e mi soffermai un bel po' (forse cinque minuti) a cercare di capire quel che Russel dicesse in quel pensiero citato nel testo del Topic. Rigettai il testo poiché mi sembrava che quel pensiero non fosse corretto. Se non fosse corretto, e per questo chiedo lumi, tutto quel che verrebbe esposto dopo sarebbe solo fuffa. Quindi avrei dovuto aprire il topic nella sezione Tematiche Filosofiche. Però c'è pure da dire che il pensiero qui esposto, pur ricordandolo uguale e anche in lingua italiana, proviene da un riassunto. Come dire: AdDaniè! ... che ce fai commentà 'na cazzata tua? Por lo tanto chiedo perdono

[iano]

Riporto qui un estratto da un riassunto tratto dall'Abc della relatività di B.Russel:


"Prendiamo un uomo che cammina per la strada e viene sorpassato da un automobile. Supponiamo che in quel punto della strada vi siano parecchie persone, alcune a piedi e alcune in auto. Tutte procedono a velocità diverse e chi in una direzione e chi in un altra. Dico che se viene emesso un raggio di luce dal punto dove si trova tutta questa gente, dopo che sull'orologio di ciascuno sarà trascorso un secondo, le onde luminose si troveranno a 300.000km da ciascuno di loro per quanto non siano più tutti nello stesso posto. Quando il vostro orologio avrà scandito un secondo, il raggio luminoso sarà a 300.000km distante da voi; e il raggio sarà sempre a 300.000 anche dagli altri, persino a chi va in direzione opposta e che il suo orologio abbia scandito sempre un secondo (supponendo due orologi perfetti). COME PUO ACCADERE?
Il solo modo di spiegare simili fatti è di supporre che gli orologi vengano influenzati dal moto. Non si intende dire che vengono influenzati in maniera tale da potervi rimediare ma è qualcosa di molto più fondamentale."

Mi piacerebbe sentire qualche vostra opinione in merito a questa specie di enunciato con premessa e conclusione

Coerentemente con quanto espresso nei miei precedenti post dico quindi che non si tratta quindi di qualcosa di fondamentale , ma di un espediente che ci aiuta meglio ad inquadrare coerentemente certi fatti.
Comprensibilmente il successo della teoria ci porterebbe a credere che ci troviamo di fronte a qualcosa di fondamentale.
Ma credere che dietro ogni interpretazione di successo vi sia qualcosa di fondamentale è solo un modo per porre il bastone fra le ruote a nuove interpretazione quando queste si rendessero necessarie, per nuovi fatti rilevati e da inquadrare, o per diversa considerazione dei vecchi fatti, sempre possibile da farsi. Questo volendo vedere il bicchiere mezzo vuoto.
Volendolo vedere mezzo pieno , se è vero che l'inerzia dell'assoluto rende difficoltoso il rimuoverlo, ciò garantisce che le nuove interpretazioni, che a loro volta si faranno eventualmente assolute, siano più che ben ponderate.

[iano]

Un aggiunta doverosa.
Intendo che la nostra concezione di spazio e di tempo correnti, quelli che usiamo per sbrigare le faccende di tutti i giorni, siano essa stessa nata come espediente.
Infatti essa è perfetta finché ci limitiamo a considerare i fatti correnti della nostra vita quotidiana.
Le concezioni del tempo e dello spazio possono essere diverse, ma per poter accettare psicologicamente  questa cosa occorrerebbe che riuscissimo ad attribuire ai diversi spazio-tempo lo stesso grado di stranezza, o, a scelta, di normalità, trascendendo la nostra particolare esperienza quotidiana.

[bobmax]

Ogni interpretazione della realtà si fonda su dei postulati.
Ossia su degli assoluti dai quali discende la teoria che descrive questa interpretazione.

La meccanica classica ha come assoluti lo spazio e il tempo.

Mentre la teoria della relatività ristretta li rende relativi. Assoluto diventa la velocità della luce.

Ciò significa che la velocità della luce non dipende dall'osservatore, dal suo stato di moto.

Questo fatto ha implicazioni fondamentali. In quanto lo spazio-tempo vi si deve adeguare.

Per qualsiasi osservatore la velocità della luce è sempre la stessa. A prescindere dal suo stato di moto.

Per la luce, l'universo è un punto e i suoi miliardi di anni non sono mai passati.

[iano]

Ciao Bobmax.
Lo spazio e il tempo di Einstein non sono meno assoluti di quelli di Newton nella considerazione dei due autori
Non si chiama teoria della relatività perché relativizzi alcunché ma per una scelta non felice del nome. In quanto a tensione verso l'assoluto Einstein non ha nulla da invidiare a Newton, e anzi rincara la dose.
Semmai siamo noi, col senno di poi, come pure io ho provato a fare, a relativizzare.
Come tu ben dici si poteva inquadrare il fatto che la velocità della luce è una costante universale solo supponendo un nuovo spazio, che per Einstein  però è assoluto come lo era per Newton il suo spazio.
Ma col senno di poi si può dire che entrambi abbiamo fatto ipotesi ad hoc di fatto, e che se dovessero saltare fuori nuovi fatti nuove ipotesi saremmo costretti a fare.

Tanto per fare esercizio di fantascienza noto che la velocità della luce è costante nel vuoto, ma che il concetto di vuoto nel frattempo per i fisici è cambiato e probabilmente continuerà a cambiare.
Potremmo dire considerando la storia del concetto di vuoto che Einstein sia stato un reazionario rispetto a Newton, restituendoci , seppur in forma diversa, uno spazio privo di vuoto, come lo era prima di Newton.
Da un punto di vista concettuale il vero rivoluzionario è stato Newton.
Oggi poniamo l'accento sulla nostra difficoltà a "vedere" lo spazio di Einstein, ma mi sembra più interessante notare che dopo Newton gli uomini hanno cambiato il loro modo di vedere lo spazio, appunto come vuoto.
Noi siamo talmente abituati ormai a vederlo così che non ci rendiamo conto della rivoluzione percettiva che è seguita a Newton.
Temo però che con Newton ci siamo giocati l'ultima chance concessaci dall'evoluzione di poter vedere uno spazio, dopo averlo  teorizzato.
Il paradosso è che la velocità della luce è costante in un vuoto che nella considerazione dei fisici oggi non è più tale.

[iano]

Mi scuso, ma ho aperto il Topic un po' alla Carlona. Mi spiego meglio. Qualche anno fa ebbi modo di iniziare il testo "L'abc della relatività" e mi soffermai un bel po' (forse cinque minuti) a cercare di capire quel che Russel dicesse in quel pensiero citato nel testo del Topic. Rigettai il testo poiché mi sembrava che quel pensiero non fosse corretto. Se non fosse corretto, e per questo chiedo lumi, tutto quel che verrebbe esposto dopo sarebbe solo fuffa. Quindi avrei dovuto aprire il topic nella sezione Tematiche Filosofiche. Però c'è pure da dire che il pensiero qui esposto, pur ricordandolo uguale e anche in lingua italiana, proviene da un riassunto. Come dire: AdDaniè! ... che ce fai commentà 'na cazzata tua? Por lo tanto chiedo perdono

Considero positivo il fatto di avere dubbi in quale sezione porre questo tipo di discussione.
Significa che non si può interpretare una teoria scientifica se non facendo filosofia e Russel è conosciuto più come filosofo che come matematico, ma nessuno possiede un tasto selettore per funzionare esclusivamente da filosofo o da scienziato.
Per quanto però sia autorevole il divulgatore un testo di divulgazione resta tale, e tale resta per quanto non autorevolmente lo si riassuma.
Una discussione da aprire sicuramente nella sezione filosofica sarebbe quella che riguarda la divulgazione come tale.
io mi sono riferito non alla divulgazione di Russell, ma quella che tu ne hai derivato.
Credo però che sia inopportuno il riferimento fatto da Russell alla velocità.
Cosi io ho preferito parlare di traslazione , che sta per uno spostamento dove non si specifica a quale velocità avvenga.
Nel classico esempio dei due gemelli , dei quali uno sfreccia su un astronave, l'astronave e' fuorviante, perché pone l'accento sulla velocità.
Meno spettacolare, ma anche meno fuorviante sarebbe riferirsi ad un ascensore, il quale non sfreccia di solito cambiandoci di piano. Il motivo per cui un gemello rimane più giovane è perché i due gemelli si trovano in punti diversi dello spazio e il tempo in ogni punto scorre in modo diverso in dipendenza della sua distanza dalle masse.
Resta il fatto che la divulgazione è sempre una coperta corta, e magari io la sto tirando la coperta di Russell  da una parte scoprendo l'altra.
Ma si potrebbe dire facendo un riassunto volutamente fuorviate quanto provocatorio, che mentre lo spazio di Newton e' un perfetto contenitore di masse, in armonia con la nostra percezione, le masse di Einstein sono perfette contenitori di spazi.
Un testo di divulgazione deve necessariamente fare leva sulla nostra percezione, ma questo è anche il suo limite.
L'evocativa astronave di cui si parla nell'esperimento mentale dei due gemelli è ciò che lo ha reso famoso.
Due gemelli in ascensore non avrebbero avuto lo stesso effetto mediatico, ma sarebbero stati meno fuorvianti.

[iano]

Il punto centrale dunque non è la velocità , ma il fatto che i due gemelli si trovino prima nello stesso punto, dove scorre quindi lo stesso tempo, e poi in punti diversi dove scorrono tempi diversi. Questo è il motivo per cui uno dei due resta più giovane, e non perché sfreccia dentro una astronave.

[iano]

Nello spazio di Newton un punto vale l'altro, e un altro modo di dirlo è che esso è invariamte per traslazione. Nello spazio di Einstein invece no.
Ma ciò che hanno in comune i due spazi e' che sono caratterizzanti da una legge di invarianza.

[daniele22]

Se io ritenevo scorretto il discorso di Russel era perché in esso, a mio giudizio, si afferma quantomeno una tautologia. Non si potrebbe infatti riferirsi agli orologi nell'affermazione dell'enunciato e al tempo stesso concludere che ciò dipenda dal fatto che gli orologi vengano influenzati dal moto (la conclusione sarebbe già ovvia nell'enunciato, altrimenti all'interno dell'enunciato diverrebbe illogica). Sarebbe come dire che il mondo è così perché è fatto così, cosa questa inoppugnabile. Ma non si può concludere dicendo che ciò accadrebbe solo supponendo che il mondo sia così, visto che l'ho già detto nell'enunciato

[bobmax]

Se invece della luce si trattasse di qualcos'altro, ad esempio del suono, per ogni osservatore la distanza percorsa da quel qualcosa, in un secondo del proprio orologio, sarebbe influenzata dal moto dell'osservatore.

La velocità di quel qualcosa è infatti relativa all'osservatore.

Per la luce questo non vale.

Per avere un'idea della relatività ristretta può essere utile studiare le trasformazioni di Lorentz.

[bobmax]

Iano, cosa significa affermare che per Einstein lo spazio e il tempo sono assoluti?
Cosa significa che sono invarianti?

Bisogna non confondere relatività con relativismo.

Il relativismo è sempre valoriale.
Mentre la fisica non si occupa di valori.

Relatività indica semplicemente che lo spazio-tempo è relativo all'osservatore.

L'intuizione è importante, indispensabile! Ma non è sufficiente.
Occorre poi riprenderla in mano per vedere se cammina da sola...