Relatività., Problemino semplice semplice...

La fisica newtoniana è corretta fintanto che il sistema di riferimento è uno solo per tutti gli eventi e per il tempo.

Se guardiamo il nostro esempio in dettaglio, esso non ha nulla di relativistico se non per il terzo osservatore che si muve nella stessa direzione del nostro sistema ma in verso contrario alla velocità della luce. Ovvero, quello che ho omesso di dire all'inizio perchè altrimenti la cosa sarebbe stata ovvia.

I due sistemi inerziali sono in realtà un unico sistema dove la luce parte da A va verso B e ritorna indietro. Questo per un osservatore in A ed un altro osservatore in B. Quello in B vede la luce perchè si trova nel cono di illuminazione del LASER che si suppone luce coerente ma ad una distanza così grande chi tiene lo spechio vede pure lui la luce in arrivo perchè dentro il cono di divergenza del fascio luminoso. Pure l'osservatore in A vede ritornare indietro la luce per lo stesso motivo. Un osservatore esterno non vedrebbe mai la luce nè partire, nè ritornare perchè la luce non si dirige verso di lui. Se questo osservatore viaggia alla velocità della luce in senso perpendicolare al sistema dell'esperimento invece vedrebbe come due punti i sistemi in questione mentre si avvicina e due linee mentre si allontana a causa dell'accorciamento e dell'allungamento delle dimensioni apparenti. Inoltre, passando sopra al raggio di luce, se potesse vederlo, vedrebbe una V esattamente come se il raggio di luce avesse una massa. Questo però comporterebbe il fatto che alla velocità della luce, lo spazio ricoperto dal raggio sarebbe maggiore. Quindi, anche il tempo subirebbe una distorsione nel sistema dell'osservatore esterno...

No, io non son confuso, ho fatto confondere voi...

All'inizio si parla di un sistema che si muove nello spazio alla velocità della luce giusto? Mi pare di si.
Bene, chi è lo spazio?

Abbiamo parlato di sue sistemi inerziali che entrambi vanno nella solita direzione e verso alla velocità della luce... rispetto a chi o a che?

L'ho scritto apposta, perchè la teoria della relatività ha un senso se si parla sempre della "relatività" tra due sistemi di coordinate distinti in movimento relativo l'uno rispetto all'altro. Questa velocità può essere bassa ampiamento sotto la velocità della luce e quindi valgono le leggi newtoniane, oppure a velocità prossima a quelle della luce. Maggiore è la velocità e più questa si approssima a quella della luce e più l'effetto "relativistico" si fa sentire.
Perciò i nostri due sistemi quello dell'osservatore A e dell'osservatore B sono lo stesso sistema di coordinate visto che si muovono in sincronia di tempo e di velocità. Mentre il vero secondo sistema è quello che ho volutamente nascosto dicecendo che entrambi si muovevano nello spazio a velocità relativistica... rispetto a chi? Non l'ho detto. Rispetto al terzo osservatore che sta fermo rispetto ai due sistemi che si movono relativamente a lui. Oppure, la cosa è identica lui si sposta rispetto a loro.
Relativamente ai due osservatori la luce va da A a B e ritorna ad A. Relativamente al terzo osservatore, quello che sta fermo, leggasi nello spazio, la luce non arriva mai a B come abbiamo detto all'inizio. Due eventi diversi solo perchè visti da osservatori diversi degli eventi in diversi sistemi a diverse velocità o in diversi luoghi spazio/tempo.

Bello eh? L'ho trovato in un libro di fisica del 1964... un vero testo d'epoca...
Scritto molto bene come usava in quegli anni e non come ora dove le parole sono usate con il contagoccie. C'era anche l'esempio del treno di Einstein però quello son sicuro che qualcuno lo avrebbe scoperto subito...

Maaaammmmma che domande...

Io non sono un fisico e la fisica relativistica per me è solo una lettura divertente. Quindi rischio di dire cose non vere se esco dal seminato dei libri.

Il libro è della Mc Grow Hill e si chiama "Mecanica y Calor" è in spagnolo ed è del 1968. Si tratta di un libro di testo universitario che tratta la fisica dalla meccanica newtoniana, alla quantistica passando attraverso l'energia ed il calore, le macchine ecc... L'ho sempre trovato un buon libro perchè non è troppo semplicistico nè troppo teorico. Chiaramente in lingua spagnola.

Continuo dopo, ora ho da fare una cosa urgente. Tanto la relatività ha tutto il tempo del mondo...

Ehm, si, perchè per me il tempo passa più velocemente. Quindi, quando ti risponderò, ormai sarai un vecchio con la barba lunga e bastone...

Dicevamo...
Gli esperiementi di cui si parla sono "gedanken experimenten" come li definiva Einstein, cioè, esperimenti fatti con la mente, con l'immaginazione. Perciò nessun oggetto o particella di una certa massa può raggiungere la velocità della luce. Soltanto l'energia EM può farlo. Anche se particelle di massa piccola possono essere accelerate fino ad una velocità alla quale gli effetti relativistici possono essere rilevati.
Se si applica una forza ad un oggetto con massa, questo accelera in modo lineare fino a quando la velocità non si avvicina a quella della luce. A quel punto la massa dell'oggetto "sembra" aumentare e l'accelerazione inizia a curvare decrescendo. Ma, come sappiamo l'accelerazione non è altro che dV/dt (V intesa come velocità). Quindi, possiamo tranquillamente pensare che l'accelerazione in realtà continui ad essere costante per l'oggetto accelerato ma che l'osservatore statico esterno veda l'oggetto che accelera in modo non lineare a causa della dilatazione temporale. Quindi, in realtà l'oggetto non aumenta di massa ma si comporta per l'osservatore in questione come se così fosse. In realtà la sua massa non aumenta.

Per l'oggetto che si accorcia, rispetto ad un osservatore esterno fisso, quando viaggia ad una velocità molto alta a causa della relatività, si tratta probabilmente del medesimo effetto della dilatazione temporale. In ogni caso, occorre tenere sempre presente che questi osservatori esterni devono trovarsi in punti dove la velocità della luce non sia effettivamente troppo bassa e che costituista questo stesso un problema nel problema.

Naturalmente, spero di non aver cappellato. Visto che è molto semplice in questo frangente.

Siamo tutti patetici agli occhi della realtà che cerchiamo di comprendere.
...
Vabbè, dai c'è chi più chi meno e chi è diabolico...

Comunque, credo che il principio di indeterminazione di Eisemberg non dipenda dalla relatività piuttosto che dalla complessità paurosa del moto delle particelle nella struttura della materia. Per questo si può solo supporre lo spazio dove questa particella ha più probabilità di trovarsi. L'esempio classico è la forma a pera a ciambella ecc... dello spazio dove un elettrone orbitante intorno al nucleo può trovarsi. Questo non implica che l'elettrone ruoti o si muova nel suo orbitale ad una velocità relativistica. Infatti, secondo Dirac, l'elettrone è puntiforme perciò non ha un equatore con velocità periferica. Il numero di spin non indica che l'elettrone "gira" (spin) su se stesso, ma indica solo la polarità della carica magnetica dell'elettrone (Non quella elettrica che è sempre negativa) La dicotomia "SPIN" è rimasta dalla precedente concezione newtoniana della materia. Oggi ormai superata dalla quantistica.
Una cosa che appare strana e che può sembrare un paradosso è che la corrente elettrica elettrica, o più correttamente, la corrente di cariche elettriche viaggi alla velocità della luce mentre gli elettroni no. In realtà, carica elettrica e portatore di carica sono cose molto diverse e quello che viaggia alla velocità della luce è solo un'onda EM mentre la materia, cioè l'elettrone è solo ciò che trasporta quella carica. Ciò risulta in moto medio degli elettroni nei conduttori di pochi centimetri al secondo. Anche se, nel vuoto o in particolari condizioni, gli elettroni possono raggiungere velocità di 1/4 di quella della luce.

Credo che l'inghippo stia nel fatto che non compare mai una funzione vettoriale del moto di un corpo nello spazio. Cioè, nella meccanica newtoniana, la traiettoria di un corpo legato da una corda al centro di rotazione si esprime con la funzione del cerchio. Una volta si pensava all'elettrone come un sasso legato al nucleo dalla forza di attrazione columbiana e tenuto a distanza dalla forza centrifuga della rotazione e dalla sua massa. Questo è determinabile, cioè in ogni momento la nostra funzione determina la posizione dell'elettrone in rotazione circolare intorno al suo nucleo, come un pianeta intorno al suo sole. L'inderminazione di Eisemberg ha introdotto il concetto che non possiamo predirre con una funzione di qualche tipo dove quell'elettrone si troverà in un determinato istante ma l'unica cosa che possiamo ipotizzare è lo spazio dove forse potrebbe trovarsi in un momento o in un altro il nostro elettrone. Questa funzione è la famosa funzione d'onda che prende a seconda dell'orbitale dell'elettrone la forma di una pera, di una ciambella, di due pere e una ciambella di una ciambella, di due pere di un'altra ciambella più grossa con all'esterno quattro pere e così via finchè non ti viene il diabete...

http://en.wikipedia.org/wiki/Wave_function