Discussione:Relatività ristretta

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--Ibrandelli (msg) 18:23, 27 gen 2012 (CET)

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Vorrei apportare modifiche a una sezione di questo articolo poichè ci sono affermazioni fuorvianti ed ERRONEE: Mi piacerebbe discuterne prima di applicare delle modifiche che potrebbero essere viste come eretiche.


Dinamica relativistica[modifica wikitesto]

Basandosi sul fatto che per velocità piccole la dinamica di Newton fornisce risultati corretti, si può supporre che valgano anche in relatività le stesse grandezze, anche se è chiaro che già la legge di inerzia deve in qualche modo essere diversa, perché altrimenti sarebbe possibile accelerare un corpo oltre la velocità della luce.
Come punto di partenza si può considerare la quantità di moto ed esaminare un caso semplice, che possa essere risolto con considerazioni di simmetria, che ci aspettiamo debbano valere anche le caso relativistico; p.es. un caso di urto elastico, nel quale si può imporre la conservazione della quantità di moto.

  • Massa e quantità di moto
    • Si trova che la massa non è invariante, ma dipende dalla velocità del proprio sistema:

--Non è vero! --Esiste una sola massa in fisica, e questa è invariante, ovvero NON dipende dal sistema di riferimento. --m = m0 --E' fuorviante parlare di massa a riposo e massa relativistica.

--Concordo pienamente la massa è invariante, non esiste esperimento che dica il contrario.Si mi sura la quantità di moto e si ricava la massa conoscendo la velocità

    • m = m0 ⋅ γ
    • Quindi occorre sempre più forza per accelerare un corpo; la velocità della luce non può essere raggiunta, poiché occorrerebbe una forza infinita.

--Questa affermazione è vera ma va giustificata a partire dalle equazioni del momento e della forza.

    • La relazione tra le misure della massa in due sistemi inerziali diversi è data da:
    • m' = γ(m - v⋅p/c2)

--Ovviamente da cancellare

    • mentre quella della quantità di moto è:
    • p'= p + v((γ-1)v⋅p/v2  - mγ)
  • Legge di inerzia
    • La legge F = m a nel caso relativistico diventa:
    • m a = F - (F⋅u)u/c2
  • Energia
    • Da considerazioni sul lavoro, si dimostra che ad ogni energia E è associata una massa inerziale pari a E/c2, che contribuisce alla massa relativistica totale del punto materiale. In altre parole, se forniamo energia ad un corpo, è come se aggiungessimo massa.

--Affermazione non vera

    • Applicando considerazioni di simmetria, si trova inoltre che l'energia di un corpo a riposo non è nulla, ma è data da
    • E0 = m0 c2

--Bisognerebbe partire da questa affermazione insieme alle equazioni su forza e momento per spiegare il resto. --In particolare si dovrebbe cambiare m0 con m per chiarezza, in quanto esiste, come entità fisica, solo m

    • che può essere vista come l'energia associata al corpo, per il solo motivo di avere massa. Se invece il corpo è in movimento, l'energia, che comprenderà anche quella cinetica, è:
    • E = γmc2
    • Per piccole velocità, questa formula può essere espressa mediante un termine che descrive l'energia cinetica ed uno relativo alla massa a riposo.


Vi prego di rispondere, a breve scriverò un articolo corretto.

Piernicola.

L'equivoco, credo, nasce dall'esposizione originale di Einstein, in cui definiva la massa relativistica come , che si riduce alla massa ordinaria per velocità non relativistiche. Nella fisica moderna non mi risulta che nessuno adotti più questo punto di vista, la massa di una particella corrisponde semplicemente alla sua energia a riposo e la diversa legge d'inerzia si trova usando le diverse definizioni di quadrivelocità e quadrimomento. Tuttavia, in alcune trattazioni molto divulgative e poco approfondite viene ancora usata (ad es. "Percorsi Di Fisica 2", Mario Cantelli, Cedam, un libro per le scuole superiori), forse perchè ritenuta più "intuitiva". Quindi sono d'accordo a cambiare l'articolo in favore della convenzione universalmente più diffusa, ma metterei comunque un richiamo alla massa relativistica come descritta da Eistein, sia per ragioni storiche sia come aggancio alle trattazioni divulgative di cui sopra. --Melmood 23:09, 13 nov 2006 (CET)

esempio che non c'entra un tubo[modifica wikitesto]

La seguente frase:

Se la luce emessa da due lampadine equidistanti da un osservatore O, lo raggiungerà allo stesso istante, allora O considererà i due eventi come simultanei. Ma un osservatore O' in una diversa posizione rispetto ad O vedrà accendersi prima la lampadina a lui più vicina, essendo minore la distanza che la luce deve percorrere; solo dopo, vedrà accendersi l'altra lampadina.

secondo me non ha nulla a che vedere con la relatività. Il fenomeno descritto è ovvio anche con la fisica di galileo: se gli osservatori e le sorgenti sono tutti fermi tra loro, si applicano le normali leggi di velocità, e ovviamente la luce impiega più tempo a percorrere uno spazio più lungo. L'esempio corretto deve invece includere sorgenti in movimento a velocità prossime a quelle della luce, anche se non saprei definire un esempio semplice e concreto.

Veramente, anche tutto l'incipit varrebbe per la fisica galileiana, che non è incompatibile con l'elettromagnetismo: i problemi nascono solo se si ammette che la velocità della luce è costante (un risultato, a questo livello, esclusivamente sperimentale, non teorico). Poi, l'aberrazione delle stelle fisse c'entra poco: la teoria dell'etere sarebbe coerente con gli esperimenti, se si facesse l'ipotesi che la Terra e l'etere si muovono con la stessa velocità. Questa ipotesi si scarta per motivi filosofici, non sperimentali. Se no, si dovrebbe credere che la Terra ha un posto privilegiato nell'Universo, mentre Galileo ci ha convinto che non è così. Quindi salta fuori il paradosso (che di solito non si nota) che se l'esperimento di Michelson Morley fosse stato fatto ai tempi di Galileo, sarebbe stato interpretato come suffragante la teoria che la Terra sta al centro dell'universo. Inoltre, non sono affatto sicuro che Newton abbia postulato tutte queste cose, credo che l'abbia dato per scontato senza soffermarcisi; presentare le cose in questo modo è storicamente inaccurato; penso che di tempo assoluto si sia cominciato a parlarne solo quando Einstein ha fatto notare che, in effetti, non è assoluto. Ehm, forse la voce sarebbe un pochino da ricontrollare...--Pop Op 21:45, 3 mag 2007 (CEST)

Relatività-fundamento del' erore !!![modifica wikitesto]

Intervento non pertinente alla voce

Hahaha!!!E passato un bel pò di tempo dal "lancio" di questa teoria...Einstein diceva che tanti non capivano la sua teoria , io dico che neanche lui e riuscito a farlo !!!Comincerò con una batuta ! Se uno parte dal' postulato che la velocità della luce e il massimo non potra mai dimostrare il contrario :)Non meterò adesso in discussione la teoria ma la sua interpretazione...e mi meraviglio che in tutti questi anni i più brillanti cervelli del' mondo hanno fatto il possibile per dimostrare delle abberazioni.
1.Per costruire la sua teoria,Einstein ha preso in considerazione 2(DUE!!!) sistemi di riferimento...
2.Ha considerato la velocità della luce come la "velocità suprema" ( non c'era la Ferrari :) )
--- anche se non prendeva in considerazione la velocità della luce ,ma una velocità qualsiasi,anche più alta era la stessa cosa(quasi :)) )...
--- se prendeva in considerazione tre sistemi di riferimento forse...PROVATE , RAGAZZI !!!
--- Interpretazione dei risultati per il sistema Einstein:
--- Tanto tempo che un sistema "A" si trova in movimento con una velocità "v" rispeto a un sistema "B",PERCEPIRA ...Quando il movimento non esiste più ???NON ESISTE LA DILATAZIONE DEL TEMPO MA UNA PERCEZIONE DI QUESTO FENOMENO !!!La contrazione delle lungheze??? Mà se "L" si riferisce a un sistema di riferimento è "L'" a un altro???Questo significa che "la lungheza di un ogetto che si muove con la velocità "v" sarà percepita da un osservatore situato al di fuori di questo oggeto in un modo diverso".
AVVERTENZA !!!L'UNIVERSO NON SVELERA I SUOI SEGRETI TANTO TEMPO CHE SI PRENDONO IN CONSIDERAZIONE DELLE LEGI FISICHE CHE NON ESISTONO!!!
1.IL MOVIMENTO SPAZIALE---TUTTO SI MUOVE NEL TEMPO...
2.LA DILATAZIONE DELLO SPAZIO---RAGAZZI,IL ROSSO E SEMPRE ...RELATIVO...:))
3.PRESA IN CONSIDERAZIONE DELLA MASA NELLE INTERRAZIONI GRAVIMETRICHE(SENZA L'INTRODUZIONE DEL FATTORE DETERMINANTE IN QUESTE INTERRAZIONI SIAMO ANCORE ALLA MELA DI NEWTON !!! :) )

ALLA PROSSIMA !!! METTETE IN MOTO IL POVERO "CLUB" DEGLI SCIENZIATI !!!
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Ad ogni modo, il tuo GPS non funzionerebbe se Einstein e il povero club avessero torto. Alla prossima, WinstonSmith  ● Stanza101 ●  15:48, 2 gen 2007 (CET)

scusate il nuovo intervento non pertinente caro utente il cui intervento non pertinente è stato censurato, accetto il fatto che lei non riesca a capire un emerito tubo della teoria e che per questo parli a sproposito... ma le voglio ricordare che la maggir parte delle argomentazioni da lei addotte sono mal poste: 1) il fatto che la velocità della luce sia la massima velocità consentita è un dato sperimentale che Einstein ha spiegato con la sua teoria. 2) finché non intervengono delle accelerazioni (e quindi si rimane nell'ambito della relatività ristretta) la dilatazione temporale e la contrazione delle lunghezze sono effettivamente dei fenomeni completamente relativi, definibili solo nel confronto fa due osservatori in differente stato di moto (come dimostrato anche dal cosiddetto paradosso dei gemelli) 3) il fatto che il moto avvenga solo nel tempo e non nello spazio è una Sua mal interpretazione: il moto proprio dell'osservatore avviene solo nel tempo (anche se sarebbe più corretto dire spazio-tempo) alla velocità della luce, cioè in un modo tale per cui distanza propria diviso tempo proprio dia come valore c. Il moto relativo fra due osservatori inerziali può invece avvenire a qualsiasi velocità inferiore di c. Unica eccezione al discorso è la luce (o meglio i corpi privi di massa) poiché essa deve sempre mantenere una velocità relativa ad un osservatore inerziale pari a c ma, invece, percorre geodetiche dello spazio tempo nulle (ovvero per essa si ha che tempo proprio e lunghezza propria sono nulli e quindi la "velocità propria" nello spazio tempo è indeterminata. Mi chiedo poi cosa lei intenda con "fattore determinante nelle interazioni gravimetriche", considerando che massa ed energia non gravitazionale sono gli unici fattori che (assieme alla pressione) finora si sono dimostrati in grado di influenzare il campo gravitazionale... la prego di spiegarsi meglio. Infine, ammetto di concordare con lei nell'affermazione "il rosso è relativo" perché, come lei sa sicuramente data la sua vasta esperienza, la lunghezza d'onda delle onde elettromagnetiche emesse da un corpo dipende dal moto relativo fra osservatore e sorgente, e quindi anche il colore della dominante luminosa emessa da un oggetto varia con lo stato di moto dell'osservatore. arrivederci --Osmio (msg) 15:29, 5 lug 2008 (CEST)

sezione eliminata[modifica wikitesto]

Ho tolto una sezione, su cui erano stati avanzati dubbi al Millibar. Di fatto, è un discorso senza capo né cosa, oltre che del tutto privo di fonti. Qundi mi sembra impossibile "corregerlo". Lo riporto qui sotto, indicando in nota le cose che non vanno: più in generale, però, non capisco assolutamente di che fenomeno si parli; ho l'impressione che si tratti di qualche fenomeno su scala cosmologica (che quindi esula totalmente dalla relatività ristretta, casomai ha a che fare con la relatività generale), riportato qui da qualcuno che non ha capito bene di cosa si tratti. --Guido (msg) 13:24, 9 nov 2009 (CET)

Effetti della relatività sulla permanenza della materia

Consideriamo in questo paragrafo un'affascinante applicazione della relatività in base alle recenti scoperte astronomiche[1]: facciamo qui riferimento alla teoria che suppone esistere un orizzonte degli eventi astronomico costituito da galassie[2] che si allontanano da noi ad una velocità molto vicina a quella della luce e che non sono quindi percepibili[3]. Per questa osservazione consideriamo anche che, nel caso di due sistemi in moto relativo, non c'è modo di stabilire quale sia in stato inerziale e quale invece in movimento[4].

Quindi il rallentamento temporale quando ci si avvicina alla velocità della luce è "imposto" da ciascuno dei sistemi sull'altro[5]: ossia ciascuno vedrà gli eventi accadenti sull'altro sistema accadere ad una velocità inferiore a quelli che avvengono sul proprio fino a vederli quasi fermi quando la velocità si avvicina a quella della luce - il semplice motivo è che la luce deve apparire ad entrambi avere la stessa velocità: ma per far ciò gli eventi nel sistema in moto rispetto a noi devono avvenire più lentamente[6] che nel nostro sistema altrimenti sarebbe la luce a dover apparire più lenta nel loro sistema che nel nostro, ovvero apparire a noi più veloce quella nel loro sistema di quella nel nostro: in entrambe i casi ci troveremmo in contrasto con l'ipotesi di invarianza della velocità della luce.

Applicando queste considerazioni a noi ed alle galassie lontane che si muovono rispetto a noi a velocità vicine a quelle della luce possiamo osservare che, come noi "rallentiamo" il loro tempo, anche loro rallentano il nostro. Di conseguenza, secondo questa interpretazione, l'impressione di permanenza che abbiamo della materia accanto a noi è dovuta agli effetti relativistici che ci sono imposti da queste lontane galassie[7].

  1. ^ Quali scoperte astronomiche? Fonte?
  2. ^ Un orizzonte degli eventi non può certo essere "costituito da galassie"
  3. ^ Perchè non dovrebbero essere percepibili?
  4. ^ Non esiste lo "stato inerziale" opposto al "movimento". Casomai sarebbe "stato di quiete".
  5. ^ La dilatazione temporale è semplicemente uan differenza nella misura degli intervalli di tempo fra due osservatori. Non c'è nessun "rallentamento imposto da un sistema all'altro"
  6. ^ un "evento" non può avvenire "più lentamente": casomai è l'intervallo temporale fra due eventi quello che può dipendere dall'osservatore.
  7. ^ Completamente senza senso. Nel contesto della relatività ristretta, il "nostro" tempo non è affatto "rallentato" dalla presenza di galassie lontane. Al più, un osservatore su queste ipotetiche galassie vedrebbe i nostri orologi rallentare rispetto ai suoi. Questo è il noto effetto di dilatazione temporale, ma non si capisce cosa c'entri con la "permanenza della materia" (qualunque cosa significhi), e meno che mai si capisce come si applichi in un caso in cui - per ipotesi - noi non possiamo osservare quelle galassie, e quindi loro non possono osservare noi.

Sezione da rivedere[modifica wikitesto]

Ciao a tutti. Leggendo la sezione iniziale ho notato un po' di imprecisioni. Volevo vedere se era un sentimento comune o solo una mia impressione. Ecco il testo:

Le scoperte di Galilei e Newton portavano a negare l'esistenza di uno spazio assoluto[1]. Il principio di inerzia e di relavità galileiana del moto introducevano la nozione di uno spazio che dipende dall'osservatore, ossia dalla scelta del sistema di riferimento. Isaac Newton rigettò l'idea di un'esistenza di uno spazio relativo, pur derivante dalle sue scoperte. Esso era in contraddizione con le convinzioni che Newton espresse nei suoi numerosi scritti di teologia[senza fonte][2].

L'esistenza di un tempo assoluto era invece ancora compatibile con la teoria di Galilei e Newton, e fu rimossa con la relatività ristretta.

Le soluzioni alle equazioni di Maxwell prevedono l'esistenza di perturbazioni dello spazio-tempo, onde che si muovono a velocità prossime a quella della luce[3]. La gravità di Newton e le forze della meccanica classica presupponevano coppie di forze simultanee agenti a distanza, una reazione istantanea, laddove la nozione di campo ammette velocità elevatissime, ma comunque un tempo finito per la propagazione del segnale[4].

Occorreva conciliare le equazioni di Maxwell con la fisica classica. Inizialmente, si postulò l'esistenza dell'etere, senza modificare o negare le teorie esistenti.

La velocità della luce diventava un importante valore sperimentale per verificare le leggi di Maxwell e l'esistenza dell'etere.

Einstein rimosse questo postulato e costruì da zero[5] una teoria che poteva conciliare la fisica classica con le scoperte di Maxwell.

La relatività ristretta afferma che uno spazio e un tempo assoluti non esistono, e che questi sono entrambi proprietà relative all'osservatore.

Se gli esperimenti evidenziavano che la velocità della luce è un valore costante, indipendentemente dall'osservatore che esegue la misura, e da Galilei in poi era chiara la relatività del movimento di un corpo e dello spazio, anche il tempo doveva essere pensato in termini relativi, per consentire la definizione di costanti fisiche universali[6], ossia indipendenti dalla scelta del sistema di riferimento.[7].

Note
  1. ^ Galileo e Newton, da soli, 'non bastano per dire "lo spazio e il tempo sono relativi". Mi pare che nella voce si faccia confusione tra la relatività del moto rispetto all'osservatore e la relatività dello spazio e del tempo. Sopratutto, IMHO, varrebbe la pena chiarire che per Newton e Galileo le accelerazioni sono "assolute" in sistemi di riferimento inerziali, così come gli intervalli di lunghezza e di tempo.
  2. ^ Probabile che si tratti di un fraintendimento collegato a quanto sopra.
  3. ^ velocità prossime? Quella è la luce e, guarda un po', va alla velocità della luce!
  4. ^ Anche la forza di Coulomb, naivement è una forza che agisce a distanza, poi, arrivati alle equazioni Maxwell si capisce che il campo EM si propaga con velocità finita, ecc.. Dire "le forze della meccanica classica presupponevano azione a distanza" vale anche per la forza di Coulomb
  5. ^ Infatti le trasformazioni di Lorentz... sono di Hendrik Antoon Lorentz ;)
  6. ^ cosa c'entra la definizione di costanti???
  7. ^ Comunque è meglio parlare dell'invarianza piuttosto che di "costanti" abbastanza fantomatiche...

Sullo stato di quiete[modifica wikitesto]

E' del tutto lecito quando si discute di relatività considerare anche lo stato di quiete. Infatti sia il principio di inerzia che lo stesso principio di relatività stabiliscono una piena equivalenza tra lo stato di quiete e lo stato di moto uniforme, essendo entrambi stati inerziali. Quindi l'approfondimento dello stato di quiete è legittimo.--arsnova 19:35, 25 apr 2010 (CEST)

Sezione esemplificativa[modifica wikitesto]

Ho chiesto aiuto al Progetto:Fisica per esaminare la sezione sulle trasformazioni relativistiche che è stata molto ampliata da un IP anonimo. Sarebbe opportuno, secondo me, riportare tutto l'ampliamento in talk o in una sandobox, discuterne punto per punto e inserirlo solo dopo aver approfondito quanto viene proposto. --Guido (msg) 16:40, 24 ott 2010 (CEST)

Ho visto che un altro utente ha rimosso la parte aggiunta. Io mi ripromettevo di esaminarla meglio, anche se comunque la ritengo inappropriata per questa voce. Da quello che ho visto (ma dovrei leggere più attentamente e non ne ho ancora avuto il tempo) mi sembra che il problema che si è posto chi l'ha scritta sia interessante, ma non sono sicuro che abbia preso la strada giusta.
Facendo un passo indietro, ricordiamo che sulla base delle trasformazioni di Lorentz si possono ricavare abbastanza facilmente due concetti:
  • dati due osservatori inerziali X e X', la loro velocità scalare relativa (ossia la velocità misurata nel sistema X per un punto in quiete nel sistema X' - o viceversa, è sempre la stessa) è necessariamente minore di c;
  • dato un punto materiale che ha velocità minore di c per un osservatore inerziale X, esso avrà velocità minore di c per qualunque altro osservatore inerziale.
In entrambi i casi, si confrontano per uno stesso "oggetto" le velocità relative a due osservatori distinti. Questo è un primo aspetto del fatto che la velocità delle luce c "non può essere raggiunta". Un altro aspetto dell'irraggiungibilità della velocità della luce è questo:
  • se un oggetto superasse la velocità della luce c, allora per gli eventi che appartengono alla sua traiettoria spazio-temporale (linea di universo) l'ordine temporale sarebbe diverso a seconda dell'osservatore (in termini tecnici, dati due eventi A e B tali che la loro retta congiungente è di tipo spazio, esiste sempre un osservatore X per cui A precede temporalmente B e un secondo osservatore X' per cui B precede A). Quindi, una velocità superiore a quella della luce comporterebbe per un punto materiale una violazione del principio di causalità.
Questo è quanto è ben noto e si ritrova in ogni presentazione standard della cinematica relativistica. Ora, mi sembra di capire che nella trattazione che era stata inserita nella voce ci si poneva in una prospettiva diversa: dimostrare che un punto materiale uniformemente accelerato non può comunque raggiungere la velocità della luce, a causa di un effetto (cinematico) di "dilatazione dell'accelerazione". Dovrei ricontrollare tutti i passaggi, ma la cosa che mi lascia subito perplesso è il fatto che a questo fine si introducano due osservatori distinti, quando tutto il ragionamento, se fosse valido, si dovrebbe poter fare in un singolo sistema di riferimento (ma allora non si osserverebbe alcuna "dilatazione"). Faccio notare, però, che la ragione - nota a qualunque fisico - per cui non è possibile portare una particella massiva a raggiungere la velocità della luce sta nel fatto che non è possibile nemmeno accelerarla in modo costante. Infatti nella dinamica relativistica l'intensità del campo di forza applicato non è proporzionale all'accelerazione, ma è uguale a , dove è la massa a riposo e è il fattore di dilatazione Lorentz, che tende a infinito quando v tende a c. Quindi per ottenere un'accelerazione costante occorrerebbe applicare una forza che cresce al crescere della velocità, e che dovrebbe diventare infinita per poter accelerare il punto fino alla velocità c. A causa di questo effetto, che non è cinematico ma dinamico, in nessun testo di relatività ci si pone (per quanto ne so) il problema di descrivere cosa succede se un punto si muove di moto uniformamente accelerato: questa situazione è, infatti, fisicamente irrealizzabile. Detto questo, dovrei controllare se nei calcoli che erano stati inseriti c'erano degli errori (concettuali o di calcolo), ma se ho capito bene il problema che veniva discusso, è un problema fisicamente mal posto, per la ragione che ho appena indicato. --Guido (msg) 14:18, 29 ott 2010 (CEST)
Ciao. Mi son registrato così se ne può discutere meglio. Quello che avevo scritto sta sempre nella cronologia, se vuoi analizzarlo puoi leggerlo qui. Mi dispiace sia stato rimosso del tutto, perché avevo raccolto i dati di molti calcoli. Ma ubi maior... Io cmq persevero nel mio appello ad analizzare bene tutto prima di agire. Anche perché se il problema è solo formale ci sono tanti altri modi per ovviare. Ti chiedo quindi di dare una lettura a quanto avevo scritto, visto che per primo te ne sei interessato. Grazie. -- Grufo (msg) 12:13, 30 ott 2010 (CEST)
Io condivido il ripristino della versione precedente. Mi spiace per il lavoro fatto che è sicuramente encomiabile e faticoso, ma lo stile con cui si scrive una voce da enciclopedia è diverso. Il testo inserito è più adatto per un libro di testo. Grufo può comunque contribuire al miglioramento di questa voce; piuttosto che inserire un lungo testo, come inizio di collaborazione consiglio di controllare quello che c'è già, migliorare, ritoccare, aggiungere ciò che manca un po' alla volta. Ylebru dimmela 15:39, 30 ott 2010 (CEST)
@Grufo: ho iniziato a rileggere tutta la parte che hai scritto, ma per poterne discutere converrebbe che tu la spostassi in una sandbox: penso che tu sia d'accordo se te la creo io, poi in qualunque momento (quando non servirà più) potrai chiedere a un admin (per esempio Ylebru) di cancellarla.
In ogni modo ti anticipo il problema generale che ho incontrato nel seguire il tuo ragionamento: tu introduci due sistemi, A e B, ma poi usi termini come "velocità propria" e "velocità apparente". Per evitare rischi di errori, secondo me dovresti limitarti a descrivere il moto di un punto (diciamo B) nel sistema di riferimento di A, lasciando perdere del tutto il sistema solidale a B, in cui B è in quiete e quindi non misura alcuna accelerazione. Tra l'altro, il sistema solidale a B è accelerato rispetto a quello di A, il che crea una serie di problemi concettuali (che forse non ti sei posto? fin dove sono arrivato a leggere non vedo osservazioni su questo punto), perché le trasformazioni di Lorentz oonnettono tra loro osservatori inerziali, mentre qui uno dei due non lo è (quindi è possibile passare con una traformazione di Lorentz dall'osservatore A a un osservatore che in un dato istante vede B in quiete, ma questo osservatore cambia da istante a istante). Anche per questa ragione, non c'è problema a definire l'accelerazione di B osservata da A, ma quale sia l'altra accelerazione di cui parli - quella che risulta "dilatata" - e perché questa si "dilati" come la velocità, non è assolutamente chiaro. Copio questo primo commento nella pagina di discussione della sandbox, così possiamo proseguire lì. --Guido (msg) 10:13, 31 ott 2010 (CET)

Modifiche all'incipit[modifica wikitesto]

Mi riferisco a questa riscrittura dell'incipit. Rendere il discorso più preciso è sicuramente un obiettivo condivisibile, ma bisogna che lo diventi davvero, più preciso, e inoltre non bisogna pretendere di scrivere già nell'incipit quello che sarà spiegato diffusamente nel resto della voce. Dato che procedere in modalità write-only è contrario ai principi di Wikipedia, spero che possiamo aprire una discussione qui per arrivare a una formulazione pienamente soddisfacente. Probabilmente ci sarebbe parecchio da fare anche sul resto della voce, ma per ora concentriamoci sull'incipit.

Siamo d'accordo, credo, che l'incipit debba fornire tre informazioni:

  1. quale classe di fenomeni è trattata nella RS;
  2. per quale motivo è stata introdotta;
  3. perché si chiama "relatività speciale".

Quali siano i postulati della teoria, secondo me, va detto successivamente, non nell'incipit. Anche perché quali si debbano considerare "postulati fondamentali" piuttosto che "conseguenze" dipende, in parte, dal modo in cui la teoria viene presentata. Come l'abbia presentata Einstein è certamente importante ma ha rilevanza storica, non fisica; ciò che caratterizza la teoria sono le equazioni, non il modo in cui ci si arriva.

Primo: La relatività speciale è una riformulazione della meccanica classica, in cui il legame matematico fra le misure di spazio e tempo effettuate da un osservatore e quelle effettuate da un secondo osservatore, entrambi inerziali, è espresso da una trasformazione di Lorentz invece che da una trasformazione di Galileo. Da questa modifica discendono una serie di conseguenze, principalmente il fatto che due eventi simultanei per un'osservatore non lo sono più (in generale) per un secondo osservatore (da questo discendono gli effetti noti come "contrazione dello spazio" e "dilatazione del tempo"), e la non covarianza della legge fondamentale della dinamica newtoniana (F=ma): da ciò discende una propfonda riformulazione della dinamica e, tra l'altro, una diversa definizione dell'energia cinetica (che conduce, per un corpo in quiete, alla celebre equazione E=mc2).

A me sembra che questo sia ciò che si deve dire nell'incipit in merito al primo punto (cosa sia la RS). Nella versione rielaborata da Rcastellani questo non c'è, e d'altra parte non c'era neppure prima. Secondo me è da scrivere; qui sopra mi sono espresso in modo forse troppo "tecnico" per un lettore inesperto, ma quello di limare la forma è un lavoro da fare insieme.

Secondo: perché Einstein ha introdotto questa nuova formulazione della meccanica? Sappiamo tutti che si è trattato di una conseguenza dell'esperimento di Michelson-Morley. Ed è qui che dissento da quanto ha scritto Rcastellani. Le leggi della meccanica newtoniana sono perfettamente covarianti rispetto a un cambiamento di osservatore inerziale, laddove si supponga che questo cambiamento sia rappresentato da una trasformazione di Galileo. Allo stesso modo, le equazioni di Maxwell sono covarianti per una trasformazione di Lorentz, ma dal punto di vista matematico si comportano in modo del tutto ragionevole anche sotto una trasformazione di Galileo: infatti l'unico effetto della trasformazione è di cambiare il valore del parametro c (velocità di propagazione), come normalmente succede quando si descrive un'onda che si propaga in un mezzo elastico. Quindi ciò che conduce ad adottare le trasformazioni di Lorentz non è la necessità teorica di unificare il gruppo di trasformazioni valide per la meccanica con quelle valide per l'elettromagnetismo. È, invece, il risultato sperimentale di Michelson e Morley quello che è in contrasto con il fatto che le trasformazioni corrette siano quelle di Galileo.

C'è un problema di fondo, secondo me, connesso all'uso del termine "covarianza" in questo contesto. Dal punto di vista comunicativo, visto che questa è una voce di enciclopedia e non un testo universitario "postgraduate", dovremmo cercare di evitare questo termine che è veramente per "addetti ai lavori". In secondo luogo, pure per gli addetti ai lavori è un termine maledettamente ambiguo. Le equazioni di Maxwell, per esempio, sono "covarianti" rispetto a qualsiasi trasformazione di coordinate nello spazio-tempo, dato che sono equazioni tensoriali. Sarebbe più specifico parlare di "invarianza", ma anche qui sarebbe da chiarire che - fisicamente - il punto davvero rilevante è il fatto che la velocità della luce non dipenda dall'osservatore, non le proprietà matematiche delle equazioni. Dire tutto questo nell'incipit non è per nulla facile, ma sta di fatto che la formulazione risultante dagli ultimi edit non sta in piedi. Prima si scrive che la RS è stata formulata

« allo scopo di rendere covarianti le leggi fisiche rispetto al passaggio da un sistema di riferimento inerziale ad un'altro »

(a proposito, c'è un apostrofo di troppo), poi nella frase dopo si scrive

« Le leggi della Meccanica sono covarianti rispetto alle trasformazioni di Galilei, mentre quelle dell'Elettrodinamica lo sono rispetto alle trasformazioni di Lorentz. »

Ma allore, se erano già covarianti le une e le altre, dove stava il problema? Il problema è che bisogna decidere se a descrivere la trasformazione fra le misure compiute da due osservatori sono le trasformazioni di Lorentz o quelle di Galileo. Ma questo va spiegato bene. Nella frase successiva, si legge:

« Einstein credeva fermamente nella validità delle equazioni di Maxwell, fondamento di tutta l'elettrodinamica, secondo le quali la velocità della luce nel vuoto, è una costante indipendente dal moto della sorgente e dell'osservatore. »

(qui invece, di troppo, c'è la virgola fra soggetto e verbo; ma queste sono minuzie) Il punto non è cosa credesse Einstein. Le equazioni di Maxwell non prevedono affatto che la velocità della luce nel vuoto non dipenda dall'osservatore. Nell'interpretazione corrente ai primi del '900, quelle equazioni descrivevano la propagazione di onde elastiche nell'etere, e c era semplicemente la velocità misurata da un osservatore in quiete rispetto all'etere. Dire che le equazioni di Maxwell implicano che la velocità di propagazione non dipende dall'osservatore è - né più né meno - come dire che l'equazione delle onde di d'Alembert implica che la velocità del suono sia la stessa per tutti gli osservatori. Nota bene: so benissimo che sappiamo tutti, qui, di cosa stiamo parlando: e che cerchiamo di dire tutti la stessa cosa. Si tratta però di dirlo in modo corretto, e non è così facile.

Terzo punto: perché si chiama "relatività speciale". Qui si deve rimettere qualcosa di quello che c'era ed è stato tolto, ma senza pretendere di spiegare, già che ci siamo, pure cosa sia la relatività generale. Ma questo è un punto meno rilevante, io direi di risolvere prima gli altri.

Siccome per l'appunto questa è un'enciclopedia collaborativa, aspetto interventi di altri in discussione prima di rieditare "a modo mio" l'incipit della voce. --Guido (msg) 20:18, 28 ott 2011 (CEST)

Chiedo scusa a tutti se per l'inesperienza e trasportato dall'ansia di voler collaborare sono entrato come un elefante in un negozio di cristalleria!

Sono d'accordo con Guido che il termine covariante forse è troppo tecnico, mi ripromettevo infatti di inserire una nota di spiegazione in calce. Rispetto alla seconda osservazione, l'esperimento di Michelson-Morley era già stato presente nella riflessione di moltissimi scienziati prima di Eistein ma non aveva portato ad una formulazione chiara della Relatività come avvenne invece nel 1905 ad opera di quest'ultimo. Rispetto al terzo punto credo che il termine speciale debba riferirsi al fatto che la teoria non si occupi del campo di gravità, ma non ne sono sicuro. --rcastellani 09:57, 31 ott 2011 (CEST)


Proposta di creazione di una nuova voce intitolata "Teoria della relatività ristretta senza matematica e fisica"[modifica wikitesto]

La Teoria della relatività ristretta di Einstein è ormai un patrimonio dell'umanità ma, a più di cento anni dalla sua nascita, è ancora una illustre sconosciuta per la stragrande maggioranza delle persone.

Poiché Wikipedia tende, nel suo piccolo, alla divulgazione universale del sapere e vuole rivolgersi anche ai non esperti, ho ritenuto opportuno sottoporvi la proposta di una ulteriore voce sull'argomento (!), certo non impeccabile quanto a precisione, ma che procedendo per immagini, analogie e semplificazioni estreme sia accessibile ai tanti che si avvicinano alla teoria completamente digiuni di matematica e fisica, e tenda a stimolare la loro curiosità attraverso uno stile informale e discorsivo. Il lavoro è piuttosto ingombrante e per questo l'ho lasciato nel mio sandbox personale, ma ora temo che per voi sia troppo scomodo prenderne visione. Abbiate pazienza, se potete, e suggeritemi come migliorare il mio comportamento: sono un neofita esausto. Grazie a tutti e ciao,--Ibrandelli (msg) 16:25, 27 gen 2012 (CET)

E perché sarebbe difficile prenderne visione? Certo, se non ne dai il link è in effetti un pelino più complesso, ma nemmeno troppo. :-D Anyway, Utente:Ibrandelli/Sandbox. -- Rojelio (dimmi tutto) 16:29, 27 gen 2012 (CET)
Entrando un pochino più nello specifico, l'idea è interessante, ma una voce che contiene frasi come "Riposatevi un pò e prendete fiato" (prescindendo dall'errore ortografico) non è una voce "senza matematica e fisica", bensì una voce che tratta il lettore da idiota. Non che la cosa non mi piaccia.... ma è poco carino. :-P -- Rojelio (dimmi tutto) 16:32, 27 gen 2012 (CET)

Ti ringrazio per la prontezza dell'intervento, per il link che hai inserito e soprattutto per la segnalazione dell'orrore di ortografia (pò al posto di po') che mi sono affrettato a correggere. Per quanto riguarda il tono troppo discorsivo, ho qualche dubbio. Tu in sette minuti hai letto tutta la voce ed hai trovato buoni motivi per stroncarla: forse l'argomento ti era già noto? Alcuni amici cui ho fatto leggere la bozza (qualcuno anche laureato, ma tutti digiuni di fisica) l'hanno trovata in genere troppo sconvolgente e complessa ("fa fumare il cervello"); purtroppo io non sono riuscito a renderla più semplice: è troppo se tento di metterli a loro agio? --Ibrandelli (msg) 18:23, 27 gen 2012 (CET)

Premessa: qui su WP non si mettono avanti i propri titoli accademici per dare peso alla propria opinione, e io non l'ho mai fatto in occasioni precedenti. In questo caso, però, mi sembra giusto spiegare su quali esperienze baso i giudizi che sto per formulare. Insegno nel corso di laurea in Fisica, a Torino, da vent'anni, e nel mio corso (al secondo anno della laurea triennale) tratto, oltre alla meccanica analitica, proprio la Relatività Ristretta. Inoltre ho tenuto un certo numero di conferenze su questo argomento in scuole secondarie superiori, e in un caso ho anche seguito un'attività didattica sperimentale con studenti di liceo.
Sto scrivendo senza aver ancora letto con attenzione la sandbox, ma da una prima occhiata direi che - a parte lo stile espositivo su cui si possono avere opinioni diverse - alcune idee sono abbastanza simili a quelle che ho ripetutamente utilizzato nelle mie spiegazioni (ad esempio l'idea dell'affettare il pane, anche se io non uso quell'analogia), e non mi "scandalizzano" affatto, anzi. Tuttavia la mia esperienza è che un approccio "visuale" (in senso lato) funziona se parallelamente si presenta anche una modellizzazione matematica precisa; quando invece ho tentato di proporlo "in sostituzione della matematica", come tu ti riproponi di fare, non ha funzionato (con gli studenti delle superiori, segnatamente). Mi sono chiesto perché, e credo che dipenda da questo: se uno ha compreso a fondo il formalismo matematico gli risulta poi facile "visualizzare" i concetti corrispondenti, e quindi è indotto a credere che la stessa visualizzazione sia comprensibile anche come approccio iniziale alla materia. Ma non è così, e noi quell'esperienza non l'abbiamo fatta, su noi stessi. Quindi non è il tono discorsivo e "didattico" quello che mi preoccupa, quando la reale efficacia ai fini della comprensione.
In generale, ho sempre visto che per argomenti simili non c'è nessun tipo di presentazione che vada bene per tutti, un po' come non c'è e non ci sarà mai una singola esecuzione di un capolavoro musicale che risulti per tutti, indiscutibilmente, la migliore. Comunque tu scriva, qualcuno troverà la tua esposizione illuminante e altri la troveranno incomprensibile. Lo scoglio più grosso, nella mia esperienza, sta proprio nel fatto che ognuno di noi arriva a capire le cose come risultato di un certo processo, al termine del quale le rielabora e sintetizza facendole proprie, dopodiché prova a riproporle ad altri secondo la sintesi che ha ottenuto: solo che, come già dicevo, nemmeno lui ha seguito il percorso che ora propone, e non c'è alcuna evidenza che egli stesso, se all'inizio gli si fosse presentata la materia in quella prospettiva, l'avrebbe capita. Insomma, ci troviamo nella situazione di chi, avendo raggiunto la cima di un monte, si fa un'idea dall'alto di quale sarebbe stato il sentiero più diretto per arrivarci, e non riesce più a capire perché chi è ancora in basso cerchi invece di arrampicarsi per un'altra via (e magari dalla sua prospettiva non vede più un ostacolo che invece, dal basso, era incombente). Ma fin qui non ci sarebbe nessun motivo per non tentare: a una presentazione efficace (almeno per alcuni) ci si arriva provando e riprovando.
Solo che quando Galileo scriveva «la filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l'universo), ma non si può intendere se prima non s'impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne' quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto», scriveva una cosa molto profonda: la matematica è un'estensione del linguaggio verbale (ossia una rete di definizioni e significati che non hanno corrispettivo nel linguaggio "quotidiano") che è indispensabile per poter "parlare" di entità che sfuggono alla nostra percezione quotidiana (e tutta la fisica fondamentale, anche non relativistica, sfugge alla nostra percezione quotidiana). Cercare di parlare di Fisica senza usare la matematica è davvero, inevitabilmente, "aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto".
Infine, c'è da chiedersi se una presentazione "didattica", quand'anche si rivelasse efficace, sia adatta a Wikipedia. Io sono giunto alla conclusione che Wikipedia, almeno in campi come questo, può essere un validissimo supporto per chi sta studiando un dato argomento, anche a livello universitario, per trovare presentazioni sintetiche e definizioni: ma non può sostituire lezioni e libri di testo. Per una ragione fondamentale: non si possono studiare, in Fisica, gli argomenti separatamente l'uno dall'altro, è necessario che venga proposto un percorso coerente, facendo scelte precise e univoche sul "taglio" (fra i tanto possibili e ugualmente validi) da dare all'esposizione. Invece le voci di WP non sono concepite per indicare un percorso coerente: in parte potrebbero evolvere in questo senso (ma chi ci si mette?), ma ci sono comunque delle caratteristiche fondamentali della struttura e del funzionamento di WP che impediscono di ottenere questo risultato. In questi casi si usa dire: perché invece non farlo su Wikibooks, o su Wikiversity? Non so se è una strada, ma penso che prima di metterci ad esaminare quello che hai scritto con la calma e l'attenzione che merita, e discuterne, bisognerebbe interrogarsi sulle questioni generali che ho posto, se no rischia di essere tempo perso. --Guido (msg) 20:03, 27 gen 2012 (CET)

Penso anch’io che le questioni generali da te poste siano di importanza fondamentale e che quindi sia opportuno discuterne in via preliminare; per di più mi sembra che le nostre idee sull’argomento, in larga parte coincidenti, nella sostanza si completino a vicenda. Anche secondo me dimostrare a un professore di aver capito la lezione è tutt’altra cosa che spiegarla ad un lettore digiuno di tutto. Per fare un esempio, la voce che ho proposto è lunga e complessa, ma alla fine i disegnini contano poco e non scompare la sensazione che la teoria resti comprensibile nella sua profondità soltanto a chi già dispone per proprio conto di solide basi (purtroppo non sono riuscito a fare meglio). Per superare situazioni di questo tipo tu ritieni indispensabile promuovere l’acquisizione da parte dell’interlocutore di un bagaglio matematico funzionale alla piena acquisizione dei concetti fisici e della logica sottostante. Questa è senz’altro la strada più solida e sicura, ma riservata soltanto a coloro che sono disponibili ad un serio studio della fisica. Cercare di parlare di Fisica senza usare la matematica è davvero, inevitabilmente, "aggirarsi vanamente per un oscuro labirinto": tutto questo è certamente vero, tuttavia non è possibile dimenticare che quasi tutti noi comuni mortali non abbiamo la possibilità (per i più svariati motivi) di approfondire tale tipo di studi, che per di più sarebbero del tutto inutili se approssimativi.
Per questo siamo condannati in via definitiva alla completa ignoranza? Per noi non c’è proprio nessuna via di scampo? Chiedo perdono per l’egocentrismo, ma mi viene spontaneo pensare soprattutto a quelli come me: io a tutt’oggi ho soltanto ricordi molto confusi su cosa sia un’equazione, non ho mai capito bene cosa sia la massa (non è peso specifico, non è densità…), tuttavia ho avuto la curiosità di leggere i tre libri divulgativi elencati nella bibliografia della voce (quelli soltanto) e della relatività sono riuscito a farmi un’idea, approssimativa finché si vuole, ma che è bastata a farmi uscire dal buio più scuro, a farmi vedere tanti importanti collegamenti tra Relatività ed il relativismo etico, croce e delizia dei giorni nostri, insomma sono riuscito a capire un po’ meglio il mondo in cui vivo. In definitiva, io ho avuto un’esperienza diversa dalla tua, che mi porta a credere che WP non possa rinunciare ad essere d’aiuto anche (o soprattutto?) agli ignoranti come il sottoscritto: magari con una voce stuzzicante, seguita da una guida ragionata alle migliori opere di divulgazione esistenti.
Dopo avere illustrato la dilatazione del tempo, io avrei voluto dire in modo convincente al lettore: “Guarda che la relatività è un susseguirsi di idee sconvolgenti; devi assimilarne bene una prima di passare alla successiva, altrimenti perdi la bussola: tutto ciò è possibile ma, per quel che ne so io, devi avere l’umiltà di tornare indietro quando necessario, riflettere su quanto hai già letto per impadronirti pienamente dei concetti e dei collegamenti logici, sino a quando non li troverai semplici, razionali e del tutto rispondenti alla situazione concreta: forse ti ci vorrà qualche giorno, ma passa soltanto dopo al paragrafo successivo.” E’ difficile dire queste cose in una voce enciclopedica, e il mio tentativo di farlo è goffo e maldestro, tanto che qualcuno mi ha già rimproverato (non senza buone ragioni) perché tratto il lettore da deficiente.
Tuttavia questa è per me una delle vie maestre e non può essere abbandonata: in fin dei conti non dovremmo essere proprio noi ignoranti i primi utilizzatori di WP? Come è possibile dimenticare che “Un'enciclopedia viene consultata anche da non esperti: scrivere una voce enciclopedica significa sforzarsi di rendere un concetto comprensibile al più vasto numero possibile di persone. Una voce enciclopedica scritta come in un trattato di matematica, diritto, meccanica quantistica, o quant'altro, serve poco alla divulgazione universale del sapere.” Per concludere: io, certamente condizionato dalla mia personale esperienza, credo che la divulgazione possa essere molto utile, ma bisogna imparare a farla bene. Stabilito questo, rimane il pericolo da te illustrato con chiarezza: far finta di parlare a tutti sapendo di essere capiti da pochi iniziati, come in tutti i circoli esoterici. Io non so proprio come risolvere il problema, tuttavia averne preso consapevolezza (grazie a te) ci mette già sulla buona strada e mi piace avere fiducia che dalla collaborazione di tutti possa nascere qualche buona idea. Scusate la grafomania. Ciao a tutti e grazie dell’attenzione.
P.S. (ancora!?!) Per capirci, ho fatto il liceo classico, sono laureato in filosofia, dopo la laurea la vita mi ha portato in tutt’altra direzione. --Ibrandelli (msg) 17:19, 29 gen 2012 (CET)

Ti ho risposto nella tua talk. Chi è interessato può seguirci lì, per il momento. --Guido (msg) 20:07, 29 gen 2012 (CET)

Errori vari[modifica wikitesto]

Cito dalla voce: "La relatività speciale fu introdotta a seguito dei risultati dell'esperimento di Michelson e Morley, che avevano mostrato che la velocità della luce nel vuoto era la stessa per qualunque osservatore, in contrasto con la legge di composizione delle velocità che deriva dalle trasformazioni di Galileo; Einstein fornì in questo modo un'interpretazione teorica fondamentale degli effetti di "contrazione dello spazio" e "dilatazione dei tempi" che erano stati proposti per spiegare la costanza della velocità della luce nel vuoto."

Quando ho studiato relatività in università il professore affermava chiaramente che l'esprimento di Michelson e Morley mirava solo a verificare l'influenza dell'etere sulla propagazione della luce ( e non la misura di c per tutti gli osservatori) e che il fallimento di tale esperimento (il non trovare i risultati aspettati) non portò all'immediato abbandono el concetto di etere, perché si pensava ad un effeto trascinamento, quindi a maggior ragione ale esperimento non indusse in maniera diretta la formulazione della relatività. In secondo luogo non mi pare che Einstein abbia fornito una spiuegazione teorica alla dilatazione dei tempi e alla contrazione delle lunghezze, ma che questi feomeni erano delle conseguenze dei postulati relativistici.

Citazione di E=mc²[modifica wikitesto]

X-dark, rispondo alla tua domanda "perché mai?" Non ci sta che la formula, che è una delle più rivoluzionarie della fisica, venga citata soltanto in merito alla sua fama planetaria in chiusura del paragrafo, senza che venga fatto almeno un accenno prima, cercando di sintetizzarne l'origine, quando si parla delle conseguenze più singolari della teoria. Se vogliamo è meno necessario, in questa parte della voce, il riferimento alle trasformazioni di Lorentz. Può essere che la mia sintesi non fosse buona, ma la formula relegata solo nell'ultima riga non va bene. Approfitto per segnalare che la parte specifica della voce dove si parla della formula risulta insufficiente, in particolare proprio sull'aspetto della sua derivazione. Al momento io non sono in grado di intervenire--2.239.241.15 (msg) 15:23, 24 feb 2015 (CET)

Si può cercare di sintetizzarne l'origine, ma quale origine? Storica? Fisica? Matematica? Si può discutere del famoso articolo di Einstein del 1905, come della "conversione di massa in energia" (qualsiasi cosa si intenda con questa frase), così come di più moderne derivazioni matematiche. Cosa mettere o meno nell'incipit è sempre arbitrario, poco sopra qualcuno proponeva ad esempio di tagliarne via i postulati per spostarli nel corpo della voce. X-Dark (msg) 17:31, 24 feb 2015 (CET)
L'esperimento di Michelson e Morley era molto noto nel 1905, diciotto anni dopo essere stato condotto, tant'è che due anni dopo (1907) Michelson ottenne il premio nobel per la fisica. Einstein era sicuramente a conoscenza dei risultati di questo esperimento. Nel leggere gli articoli scritti oltre un secolo fa non bisogna commettere l'errore di valutarli con i canoni moderni: il semplice stile di scrittura e di organizzazione era completamente diverso. Il fatto che Einstein non citi esplicitamente l'esperimento di Michelson e Morley può essere riportato in questa voce solo se davvero si trova un insieme di fonti di valore che sostenga l'importanza di questo fatto. Ad una rapida ricerca non sembra così, anzi il contrario ([1], [2]) Se la conoscenza dell'esperimento in sé sia stata determinante o meno nella formulazione della SR, equivale a chiedersi quale sia il ruolo degli esperimenti nella scoperta di nuove teorie sulla natura, cioè equivale ad aprire una discussione senza fine. Quello che è certo, è però che non possiamo ridurre wikipedia al livello di conservapedia - e ho già scritto tutto (Einstein's best-known scientific work is his 1905 papers on Special Relativity. Einstein did not cite any references and it was widely and falsely assumed that his work was original.). Poi ovviamente quando scriviamo frasi come "Fu sviluppata da Albert Einstein nel 1905", queste vanno lette cum grano salis. Ovviamente non si troverà nessun articolo del 1905 dove Einstein scrive "In queste pagine fondo una nuova teoria, che chiamo teoria della relatività ristretta, basata su questi due postulati ...". Ovviamente le trasformazioni di Lorentz restano di Hendrik Lorentz. Scritto questo, sarebbe forse meglio cercare di chiarire prima qui in discussione una volta per tutte il taglio da dare all'incipit (e all'intera voce). X-Dark (msg) 19:39, 25 feb 2015 (CET)

Esperimento di Michelson e Morley[modifica wikitesto]

Che l'esperimento non venga citato da Einstein è un fatto, che può essere anche considerato trascurabile e non degno di menzione, quantomeno nell'incipit (c'è stato comunque un dibattito degli storici della scienza su questo punto), ma da questo ad affermare seccamente che Einstein formulò la teoria "come soluzione al disaccordo fra la meccanica classica e l'esperimento di Michelson-Morley", oppure che stabilì il secondo postulato "considerando validi i risultati.....", attribuendogli una precisa attenzione specifica all'esperimento, il passo è eccessivo e non equilibrato. E' invece certo che egli avesse a cuore, come fisico teorico, il problema generale dell'incoerenza fra meccanica ed elettromagnetismo (Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento....), che ledeva il principio di relatività, e che da ben più tempo esisteva il problema irrisolto dell'etere, di cui l'esperimento era espressione importante (infatti questo veniva sottolineato nel testo annullato), e queste circostanze andrebbero sicuramente citate nell'incipit, qualunque taglio gli si voglia dare. In sostanza per contestare una frase, e neanche la più importante, una modifica più ampia viene annullata in toto, non fornendo alcuna spiegazione--93.37.31.207 (msg) 22:13, 25 feb 2015 (CET)

"che Einstein non citò mai nei suoi lavori tale esperimento", non è un fatto, ma una falsità: "Aber das negative Resultat des Experimente von Michelson und Morley zeigte, daß in eine bestimmte Falle auch ein Effeckt zweiter Ordnung (proporzional v^2/c^2) nicht vorhanden war". Inoltre, quanto tu sostieni è in totale disaccordo con i testi che ho riportato sopra. Sembra addirittura che Einstein da giovane volesse disegnare un esperimento per calcolare il moto relativo della Terra rispetto all'etere, prima di apprendere per l'appunto dell'esperimento di Michelson e Morley. Altro che il cuore di un fisico teorico puro, di quelli che non si sporcano mai le mani con gli esperimenti, travagliato unicamente dalla lesione al principio di relatività delle leggi dell'elettromagnetismo. Cosa poi davvero Einstein avesse a cuore nessuno lo può sapere e nemmeno interessa in questa voce. Per il resto ripeto, si può parlare di etere, di E=m (c^2), di geometria Minkowskiana, di esperimenti di verifica della relatività più moderni, ma un passo alla volta. Riguardo E = m (c^2) ad esempio, io sto ancora aspettando una risposta alla domanda che avevo fatto nella sezione sopra. X-Dark (msg) 13:16, 26 feb 2015 (CET)
PS: riporto qui un intervento analogo di un utente fatto poco sopra: "Il punto non è cosa credesse Einstein. Le equazioni di Maxwell non prevedono affatto che la velocità della luce nel vuoto non dipenda dall'osservatore. Nell'interpretazione corrente ai primi del '900, quelle equazioni descrivevano la propagazione di onde elastiche nell'etere, e c era semplicemente la velocità misurata da un osservatore in quiete rispetto all'etere. Dire che le equazioni di Maxwell implicano che la velocità di propagazione non dipende dall'osservatore è - né più né meno - come dire che l'equazione delle onde di d'Alembert implica che la velocità del suono sia la stessa per tutti gli osservatori. Nota bene: so benissimo che sappiamo tutti, qui, di cosa stiamo parlando: e che cerchiamo di dire tutti la stessa cosa. Si tratta però di dirlo in modo corretto, e non è così facile." Guido
(per la serie: a volte ritornano) In qualità di fantasma testé evocato da X-Dark, vi segnalo due cose:
primo - non c'entra con questa voce, ma forse qui a qualcuno interessa - Hermann Minkowski è recentemente diventato lituano (anche qui). Avendo lottato (invano) per oltre un anno contro la maledizione che impedisce, qui su it:wiki, di venire a capo della questione dell'attribuzione delle nazionalità (e direi che quello di Minkowski, vedi anche Wikidata, sarebbe un utile "case study" per chiarirsi le idee, a beneficio di quelli che credono che il problema sia contrastare o appoggiare i POV-pushers "padani"), lascio che ora siano altri ad interrogarsi in merito.
La seconda cosa è un commento, più che altro di metodo, che riguarda . Quello che io tendo a spiegare (tutti gli anni) ai miei studenti di Fisica è che di per sé quest'equazione è semplicemente il primo termine (costante) nello sviluppo in serie di potenze di (v/c) della quantità che emerge dalla dinamica della particella relativistica come componente temporale del quadri-impulso, che è conservato in assenza di interazioni. Siccome la grandezza ha le dimensioni di un'energia, e il termine successivo dello sviluppo è l'energia cinetica "classica", il termine mc^2 compare come una sorta di "energia cinetica a riposo", il che - classicamente - sarebbe un nonsenso. D'altra parte, è noto che in fisica si osservano solo differenze di energia, e in qualunque cambiamento del solo stato di moto della particella il termine costante non sarebbe comunque mai osservabile. Diventa osservabile - e acquista l'enorme rilevanza sia concettuale sia "pratica" che tutti oggi riconoscono a quella formula (anche se non è una formula "fondamentale" in senso teorico) - nel momento in cui si osservano fenomeni in cui si ha creazione o scomparsa di massa, perché l'energia corrispondente diventa allora osservabile in altra forma. Questo è quello che spiego ai miei studenti, e sono convinto che sia corretto (peraltro, è confortato da quanto scrisse Tullio Regge nella voce "Relatività" dell'Enciclopedia Einaudi (vol. 11, pag. 845-847)); e tuttavia oggi come oggi io penso che non sia quello che si dovrebbe mettere in una voce di Wikipedia. Per inserire "spiegazioni" di questo tipo bisognerebbe innanzitutto esaminare con attenzione che cosa abbia scritto in proposito Einstein, attraverso fonti secondarie ma possibilmente anche attraverso le fonti primarie (che poi è quello che su altre questioni sta facendo X-Dark, mi pare: io non l'ho mai fatto - e non so il tedesco - quindi non entro nella discussione). Scrivo questo perché su un argomento del genere (e praticamente su tutti gli aspetti della relatività ristretta, inclusi i ruoli da attribuire rispettivamente ad Einstein, a Lorentz, a Poincaré ecc. nella costruzione della teoria) sono state espresse, in oltre un secolo, innumerevoli posizioni diverse dagli autori più svariati. La semplice citazione di una fonte non basta, perché potrebbe riportare l'opinione individuale di un singolo autore. Serve, quindi, un esame approfondito di un ampio ventaglio di fonti (soprattutto quelle di storia della Fisica, e i lavori originali di Einstein); altrimenti, meglio non dire nulla. Lo scrivo anche perché non vorrei che quello che ha appena riportato X-Dark («Il punto non è cosa credesse Einstein») fosse frainteso: che cosa esattamente Einstein abbia affermato nei suoi lavori è fondamentale, eccome: poi possiamo anche confrontarlo con quello che scrivono autori più recenti, naturalmente. Spero quindi che X-Dark e l'IP intervenuto più sopra (che non sono io), che mi sembrano di letture più vaste delle mie per quanto riguarda gli aspetti storici, collaborando fra loro riescano a sviscerare queste questioni, a beneficio di tantissimi (e pure mio...). Guido --93.38.118.205 (msg) 15:29, 26 feb 2015 (CET)
La mia risposta è per X-dark. Non si sta mai abbastanza attenti alle parole: quanto dicevo si riferiva ai lavori costitutivi della teoria, che, mi pare di ricordare, ma non vorrei essere crocefisso se sbaglio, siano tre e tutti del 1905. Da come ti eri espresso nella prima risposta, usando l'avverbio "esplicitamente", mi sembrava che avessi compreso che a tali lavori intendevo riferirmi. Ora, come in un ritorno polemico, ti concentri su quel "mai", non altrimenti specificato, che, non ho difficoltà ad ammettere, era non corretto. Ma, come dicevo sopra, non è questa la parte contestata che mi interessa di più. Se fosse vero che Einstein da giovane progettasse un esperimento del tipo descritto, questo non farebbe che confermare come il problema dell'etere fosse molto sentito (sia egli mirasse a confermarne l'esistenza o a negarla definitivamente), rafforzando semmai l'opportunità di accennarne, seppur molto brevemente. Poi, un conto è quello che Einstein può aver pensato da giovane, e un altro è ciò che realmente è stato, cioè un fisico teorico i cui esperimenti noti sono stati quelli "mentali" (non vorrei mi venisse contestato che ha progettato e brevettato un refrigeratore: non credo proprio che questo invalidi il discorso). D'altra parte l'incoerenza fra meccanica ed elettromagnetismo costituiva obiettivamente da tempo un vulnus teorico profondo della fisica, e pensare che la sua risoluzione non costituisse un preciso obiettivo per la mente del fisico teorico che stava per rivelarsi appare problematico, quanto e più che ipotizzare potesse non conoscere l'esperimento di Michelson nel 1905. Per tali motivi continuo a sostenere che nell'incipit occorrano i due riferimenti eliminati. Se si pensa che l'incipit stesso diventi in tal modo troppo esteso (le mie aggiunte erano comunque molto limitate) io, per quello che può valere. esprimo l'opinione che, dovendo scegliere, sia meglio togliere altre cose (se si aprirà una discussione in merito penso di partecipare). In definitiva poi devo dire anche un'ultima cosa molto semplice. Proprio perché nessuno ovviamente può sapere cosa Einstein avesse in mente, perché scrivere che formulò la teoria "come soluzione al disaccordo fra la meccanica classica e l'esperimento di Michelson-Morley", o come soluzione a qualsiasi altra cosa: basterebbe invece dire quali sono stati gli effetti della teoria, senza attribuire all'autore intenzioni particolari--2.239.252.90 (msg) 16:18, 26 feb 2015 (CET)
Mi ha lasciato perplesso l'impostazione che si voleva dare all'incipit: "Fu sviluppata da Albert Einstein nel 1905 come soluzione al disaccordo esistente allora fra meccanica ed elettromagnetismo, per il quale non risultano valide le trasformazioni di Galileo, con conseguente compromissione del basilare principio di relatività. L'aspetto sperimentale più eclatante di tale incongruenza teorica era rappresentato dall'esperimento di Michelson-Morley". Sembra che vi sia l'impossibilità a priori di inserire l'elettromagnetismo in un contesto classico e che all'epoca si stesse cercando negli esperimenti solo una verifica di una incongruenza teorica, o un "vulnus teorico profondo", immediatamente palese nella sola forma delle equazioni di Maxwell. Ora, i fenomeni ondulatori in un mezzo, e l'equazione di D'Alembert che ne è l'espressione, non sono invarianti per le trasformazioni di Galileo, dato per l'appunto che avvengono in un mezzo, ma questo non implica affatto che la meccanica classica sia incompatibile con le onde e vada per questo buttata nel cestino. Altrimenti si sarebbe dovuto sviluppare la teoria della relatività già dopo lo studio delle onde su una corda e si dovrebbe sostenere che anche la velocità delle onde sulle corde del violino non dipende dall'osservatore (in questo senso citavo Guido). All'epoca - e anche oggi - non era insensato pensare all'esistenza di un mezzo elastico che permea l'universo rispetto al quale le onde elettromagnetiche viaggiano a velocità costante c. L'incoerenza che c'è fra meccanica classica e elettromagnetismo è pari all'incoerenza che sussiste fra la meccanica classica e le onde sonore o marine. L'incoerenza sostanziale più importante c'era invece proprio fra la meccanica classica e i risultati sperimentali, dell'esperimento di Michelson-Morley, di quello di Fizeau, etc. Il vento d'etere e altre soluzioni entrarono presto in difficoltà. Che io sappia, prima della fine del XIX secolo, nessuno prese in considerazione la costruzione di nuovi modelli alternativi alla meccanica classica - la prova dell'esistenza delle onde elettromagnetiche arrivò d'altronde solo nel 1887. Scrivo questo pur sapendo che esistono numerose discussioni sull'argomento che mi danno torto (il primo esempio a caso che ho trovato cercando su google). Insisto perciò per scrivere direttamente dell'inconsistenza fra gli esperimenti e la meccanica classica, e non in generale fra la meccanica classica e l'elettromagnetismo. È poi ovviamente facile sbagliarsi (io stesso avevo commesso un errore nello scrivere l'incipit) ed è ancora più facile venire fraintesi. Quando io ho scritto "Fu formulata da Einstein nel 1905, come soluzione ..." non intendevo affermare né che tutto sia merito suo, né comunque che la proposta di Einstein fu una mera riconciliazione fra teoria ed esperimenti e non una rivoluzione più profonda. Proporrei quindi una modifica del tipo "I lavori di Einstein del 1905 rappresentarono uno dei passi più importanti nello sviluppo della relatività speciale, che riuscì infine a risolvere il disaccordo fra la meccanica classica e i risultati dell'esperimento di Michelson-Morley ...". Per la parte storica, considerate che su en.wiki c'è perfino una voce en:History of Lorentz transformations. X-Dark (msg) 21:28, 26 feb 2015 (CET)

Risultati della relatività ristretta[modifica wikitesto]

Continuo la discussione precedente con un nuovo titolo, aggiornato all'estendersi dei temi dibattuti. Parto dalla fine dell'ultimo intervento, quando X-Dark, con l'impostazione di parlare dei risultati, più che della finalità della teoria, propone di porre come effetto primario della stessa la risoluzione del disaccordo fra l'esperimento di Michelson (scelta giustificata dalla sua accuratezza) e la meccanica classica. Orbene, penso che ci sia accordo su quello che era lo scopo dell'esperimento, cioè, attraverso la dimostrazione del vento d'etere, confermare sperimentalmente l'esistenza dell'etere stesso (a prescindere dalle caratteristiche fisiche del tutto eccezionali che avrebbe dovuto avere). Ma bisogna chiedersi: in cosa consisteva il disaccordo con la meccanica che si veniva a creare con la mancata rilevazione dell'etere e dunque con la sua possibile non esistenza? Consisteva in realtà nel fatto che, in tal caso, doveva continuare a valere il principio di relatività, che invece l'elettromagnetismo, in assenza dell'etere, avrebbe invalidato. In sostanza delle due l'una: o l'etere esisteva e allora il principio di relatività per l'elettromagnetismo non era necessario (cioè il disaccordo con la meccanica classica si dissolveva, o, se volgliamo, l'elettromagnetismo "poteva permettersi" il disaccordo, cosi come la teoria ondulatoria), oppure l'etere non esisteva, e allora il disaccordo, espresso dalla caduta del principio di relatività (a sua volta determinata dalla non validità delle trasformazioni di Galileo) rimaneva con tutto il suo peso. Si potrebbe obiettare che in qualche modo il problema era già stato risolto dalle trasformazioni di Lorentz, ma sappiamo bene che esse non erano supportate da un'adeguata base teorica e quindi non potevano costituire una vera soluzione. Ecco perché dire che la relatività ristretta "....riuscì infine a risolvere il disaccordo fra la meccanica classica e i risultati dell'esperimento di Michelson-Morley ...", pur ovviamente corretto di per sé, è un surrogato di un concetto più generale, cioè che la teoria permise di estendere il principio di relatività all'elettromagnetismo riconciliandolo con la meccanica classica, ed eliminò la necessità dell'etere, chiarendo di conseguenza la ragione del fallimento dell'esperimento di Michelson e Morley.
Avrei ancora alcune considerazioni in merito alla prima parte del periodo ("I lavori di Einstein del 1905......"), ma preferisco prima un confronto su quelle fin qui esposte.--93.37.28.229 (msg) 21:48, 28 feb 2015 (CET)

La difficoltà di questa voce è tutta nel trovare una via di presentare la teoria della relatività cha sia chiara e semplice ma che eviti al tempo stesso di commettere ai lettori i più comuni errori di comprensione. La teoria non permise "di estendere il principio di relatività all'elettromagnetismo", semplicemente perché la relatività speciale fu fondata sul fatto che il principio di relatività sia valido anche per l'elettromagnetismo. E questo fu fatto solo sulla base dei risultati sperimentali (sia dal punto di vista logico che storico). È una sfumatura ma sono fermamente convinto che faccia la differenza: troppe volte la teoria della relatività viene presentata attraverso "escamotage" di natura fisico-filosofica (come quelli sullo spazio e sul tempo assoluti), che non sono di sicuro errati - oddio, non sempre - ma che lasciano l'impressione che usando presupposti diversi si arriverebbe a conclusioni totalmente differenti. Per questo insisto anche dal punto di vista didattico a riportare in testa a tutto gli esperimenti: sono gli esperimenti a dirci che il mondo non è classico, e non, ad esempio, la disputa filosofica sul tempo e spazio assoluti. A questo proposito, occhio anche ai soggetti impliciti, "riconciliandolo con la meccanica classica" sembra che si riferisca all'elettromagnetismo, cosa ovviamente non vera, e non al principio di relatività. La voce ovviamente adesso è incompleta, le sezioni successive sono in contrasto con quanto sto scrivendo. Quello che bisognerebbe far capire al lettore occasionale che si ferma all'incipit, è proprio che per paradosso che la teoria della relatività non si basa sull'idea che tutto è relativo, ma anzi si fonda proprio sul fatto che le leggi dell'elettromagnetismo e la velocità della luce sperimentalmente non lo sono. Sono terrorizzato dalla frase sopra di un utente ho avuto la curiosità di leggere i tre libri divulgativi [... e] sono riuscito a farmi un’idea [...] che è bastata a farmi uscire dal buio più scuro, a farmi vedere tanti importanti collegamenti tra Relatività ed il relativismo etico, croce e delizia dei giorni nostri. In questo senso l'intera voce va rivista, e in questo senso servirebbero più pareri. Io ho già scritto perfino troppo, sono grandi linee concorde con questa impostazione data da Guido, anche se, al contrario di lui, preferisco mettere subito i postulati della SR fin dall'incipit per i motivi che ho espresso sopra. Servirebbero altri utenti che intervengano nella discussione, magari si potrebbe linkare la discussione al bar. X-Dark (msg) 00:17, 1 mar 2015 (CET)
Dicendo che la teoria è fondata sul principio di relatività, immagino tu ti riferisca al primo postulato, ma quello che ha permesso di ricavare le trasformazioni di Lorentz è stato il secondo, cioè il fissare l'invarianza della velocità della luce. Il principio di relatività, ribadisco, era messo in crisi dall'insieme di elettromagnetismo e mancata dimostrazione dell'etere. Se, parlando per assurdo, l'etere si fosse trovato il principio di relatività avrebbe continuato a vivere indistrurbato nella meccanica classica (con la quale non aveva bisogno di riconciliarsi), perché, a quel punto, come dicevo prima, l'elettromagnetismo ne avrebbe potuto fare a meno e la sua validità (quella del principio) non sarebbe stata quindi messa in discussione. In questo senso la teoria col primo postulato dichiara la scelta operativa "preliminare" di considerare valido il principio anche per l'elettronagnetismo (rendendo implicitamente inutile l'etere), ma raggiunge concretamente tale risultato attraverso la derivazione di trasformazioni coerenti, resa possibile dal secondo postulato. Per questro continuo a sostenere che è più corretto dire che la teoria estese, intendendo che rese compatibile con, il principio di relatività all'elettromagnetismo (e di conseguenza all'ottica). La spiegazione dei risultati sperimentali è venuta di conseguenza.--93.37.28.229 (msg) 02:46, 1 mar 2015 (CET)
Resto dell'idea che furono solo gli esperimenti a mettere in crisi la meccanica classica, ma non pongo altre obiezioni. Se non ci sono altri pareri contrari, modifica pure la voce secondo la tua ultima versione. X-Dark (msg) 12:21, 1 mar 2015 (CET) PS: attenzione che le trasformazioni di Lorentz possono essere comodamente ricavate prendendo le equazioni di Maxwell, o anche solo l'equazione di d'Alembert, e imponendo il principio di relatività, cioè cercando per quale trasformazione le equazioni restano invarianti in forma.
Certo che possono essere ricavate, ma manca il supporto teorico del secondo postulato. Forse prima non mi sono espresso bene: intendevo che il secondo postulato ha validato, dal punto di vista fisico-teorico, le trasformazioni. Se Lorentz avesse preso atto fino in fondo, dal punto di vista fisico, che la quantità invariante era la velocità della luce e che spazio e tempo variavano avrebbe creato la relatività. Ti ringrazio per il "via" alla modifica, ma, indipendentemente da eventuali altri interventi, per il momento penso di meditare ancora per un po'.--93.39.3.44 (msg) 13:38, 1 mar 2015 (CET)
Avrei optato alla fine per una versione più ridotta e "neutra" dell'incipt, affidata strettamente al sgnificato dei postulati, con solo un accenno di merito a E=mc², che mi sembra doveroso--93.35.75.168 (msg) 00:12, 2 mar 2015 (CET)