II.c.1.b) Moto rettilineo uniforme (MRU) e relatività

La prima critica alla Teoria della Relatività Speciale (RS) di Einstein in materia di moto rettilineo uniforme (MRU) è che la terminologia di sistemi di riferimento inerziali e non inerziali non mi piace, per varie ragioni.

La ragione principale è che non mi sento a mio agio con tutte queste connotazioni tecniche del concetto, saranno dei miei limiti. Esporrò in seguito delle idee che spero giustifichino quali problemi sorgono con la terminologia utilizzata, di sistemi di riferimento inerziali e non inerziali, e che peggiorano nel tentativo di farne un profondo esame.

  • Sistema fisico e sistema de riferimento.

    Un sistema di riferimento è un concetto astratto che ci consente di individuare i punti dello spazio da un’origine arbitraria.

    Un sistema fisico è un insieme di cose ed energie. Non vanno confusi, perché in Relatività si parla normalmente di sistemi di riferimento e tutti sono in riposo proprio e possono contenere elementi accelerati, a riposo o con movimento uniforme.

  • Il termine inerziale.

    Né la Meccanica Classica di Newton né la Fisica Moderna spiegano la causa e i meccanismi dell’inerzia. Il modello proposto dalla Fisica Globale lo fa nel libro di Fisica e Dinamica Globale.

    Questo termine inerziale mi ricorda l’inerzia delle cose da seguire nella loro traiettoria, sia fisica, storica o di qualsiasi altra circostanza. Ma un sistema accelerato comporta anche inerzia, sebbene quest’ultima non sia l’unica causa del suo movimento.

    Forse i sistemi non inerziali dovrebbero chiamarsi sistemi super-inerziali!

    In questo modo un concetto utilizzato per delimitare l’ambito tecnico della Relatività Speciale è contrario al suo senso più normale in fisica e comprende talvolta anche la nozione del principio di equivalenza della Relatività Generale.

  • Un sistema o relazione fra i due sistemi.

    Quando si parla di sistema inerziale o non inerziale si dovrebbe parlare della relazione fra i due sistemi, poiché tutti i sistemi, considerati individualmente, sono sempre a riposo per pura convenzione di sistema di riferimento, tranne, e qui torniamo al punto di prima, se stiamo parlando in RG di un sistema in uno spazio con gravità –o con effetti geometrici.

  • Sistema de riferimento inerziale.

    Nella Meccanica Classica, nel cambio fra sistemi di riferimento inerziali –in movimento relativo uniforme– vi sono le cosiddette invarianti di Galileo.

    Nella RS si conserva la definizione, ma le trasformazioni di Lorentz incidono sullo spazio e sul tempo ed appaiono i concetti di massa relativista e massa propria o massa a riposo.

    Nella RG, per il Principio di Equivalenza, si cambia il concetto di sistema di riferimento inerziale e la massa è invariante.

  • Sistemi inerziali e sistemi accelerati.

    Si parla di sistemi inerziali e non inerziali e non si impiega il termine di sistemi accelerati o non accelerati perché ci sono sistemi che non sono in movimento ma si considerano equiparati a quelli accelerati per il principio di equivalenza fra gravità e accelerazione della Relatività Generale.

  • Tentativi infruttuosi di semplificazione concettuale.

    Se diciamo che nei sistemi di riferimento inerziali la massa non varia con la velocità, può sembrare che i sistemi inerziali coincidano con la meccanica classica di Newton e quelli inerziali con la RS, ma non c’entra niente, la RS verte sui sistemi di riferimento inerziali e la RG su quelli non inerziali, sebbene questi ultimi possano essere inerziali nel senso della RS.

  • Forze fittizie.

    Bisogna ammettere che parlare della comparsa di forze fittizie nei sistemi di riferimento non inerziali dà un taglio melodrammatico a questa materia e qualche neurone inizia a pensare quando finirà l’incubo, dove è andato a finire e cosa ha fatto per meritarsi tutto questo.

  • Sistemi de riferimento e osservatori.

    Una ragione addizionale per cui non mi piace la terminologia utilizzata è che anche gli osservatori vengono definiti inerziali o non inerziali. Si tratta di una personalizzazione inopportuna per testi scientifici. Per notare l’effetto sul cervello di questo modo di esprimersi ci possiamo chiedere come vedrebbe un osservatore non inerziale un oggetto immobile in un sistema di riferimento inerziale. Facile, no?

    Continuando con la semplicità del modello, i concetti di osservatori inerziali ed osservatori non inerziali si usano come se la realtà fisica dipendesse da loro. Ah, però è di questo che stiamo parlando! Io avrei sempre pensato che fosse un cambiamento del punto di vista, del sistema di misure, di occhiali, di qualsiasi cosa, ma che la realtà fisica, se esiste, è una. O al massimo due!

    Su questa dipendenza verte il punto sulla Teoria dell’osservatore ignorante della sezione di Fisica relativista e matematica di questo libro.

Vale a dire, nel nome di un concetto basico si stanno includendo numerosi concetti, alcuni dei quali piuttosto avanzati. Può essere utile per gli specialisti (anche se non si nota), ma per chi cerca di capire la relatività senza dedicarle cinquanta anni rappresenta un notevole contrattempo. Più che una scienza che semplifica la realtà fisica sembra… mi ricorda il linguaggio… e tutta la sua ricchezza geografica.

Non capisco più perché mio padre, quando io ero piccolo, parlando di cose con i grandi, ripeteva più del dovuto la frase: "Non si deve confondere la velocità con il lardo". Lo ripeteva, non troppe volte, ma abbastanza da notare che pensava che ci fossero troppe flessibilità concettuali. Non posso neanche immaginarmi cosa avrebbe detto se avesse studiato Fisica Moderna!

 
  • La mancata distinzione fra la velocità fisica o reale e la velocità relativa, mentale o astratta

    Vediamo un esempio facile che faccia luce sull’idea della velocità massima nella Teoria della Relatività.

    Le palle della luce
    Le palle della luce 

    Per renderlo più intuitivo, immaginiamo che le palle che si vedono nella figura sono particelle piccole che partono sparate con moto o movimento rettilineo uniforme in senso contrario ad una velocità 0,9 c.

    Se misuriamo la loro velocità relativa otterremo ovviamente  1,8 c dato che passato un secondo saranno separate da 5,4 * 108 metri a causa del loro moto rettilineo uniforme. Per il dogma, assioma, o come lo si voglia chiamare (tutto meno verificazione sperimentale) secondo cui c è la velocità massima, il risultato non può essere corretto, ed effettivamente, applicando le formule “adeguate e corrette” viene fuori che tale velocità è 0,994 c, il tempo è 4,152 secondi anziché uno e che lo spazio è  12,388 * 108 metri.

    Diciamo qualcosa come il minimo comune multiplo asintotico-pitagorico!

    Questa è una delle idee più chiare contro la Teoria della Relatività, per questo uso un titolo della figura che richiama specialmente l’attenzione. Si sta imponendo un limite massimo, non più alla velocità della luce o velocità fisica, ma a una velocità che esiste solo nella mente, giacché la velocità di separazione è chiaramente un concetto mentale.

    È giusto ammettere che c’è divergenza di opinioni fra i fisici consultati rispetto a questa esistenza di velocità 2c o simile. Sembra quasi che la relatività si ripercuota anche sulle opinioni tecniche, mi ricorda la difesa est indiana di arroccamento classico o la sopravvivenza per adattamento darwinista.

    È dunque assolutamente automatico il bisogno di rendere relativo il tempo e tutto ciò che ci passa davanti. Per puro disegno del modello! Si applica la trasformazione asintotica della velocità relativista affinché non superi mai c "...

    Chiaramente devono esserci ragioni potenti per spiegare come la comunità scientifica abbia accettato questo modo di procedere per un secolo.

    Succede a tutti quando ci sono coincidenze, quando due cose molto rare coincidono, di solito accettiamo che l’unico fattore comune che possiamo trovare è quello rilevante per spiegarle. Nel caso della Teoria della Relatività di Einstein coincisero molte più cose rare e non c’è da stupirsi che a quei tempi venisse accettata.

    Andando avanti con il tema dell’esempio, queste ipotesi di velocità astratte più elevate sono completamente verificabili in un’infinità di casi. Basti menzionare tutti i fotoni antipodi di tutte le stelle luminose.

    Pertanto la dilatazione del tempo e la contrazione dello spazio proposti sono totalmente artificiali ed immaginari.

    Mi viene un altro dubbio: se la velocità massima della luce è *c*, dov’è la necessità di realizzare una trasformazione asintotica per evitare che lo superi? Mi sa che tutti i casi in cui si utilizzano le trasformazioni di Lorentz sono in un certo senso assimilabili a quello del presente esempio.

    Infine si può fare un approccio filosofico dicendo che quando facciamo una palla origine di riferimento spaziale non possiamo sapere se è in riposo fisico o no, che palla è quella che si muove? E, quindi, le applichiamo le formule convenzionali in cui c è la velocità massima.

    Questa giustificazione non porta niente di nuovo, l’ignoranza delle palle, che non sanno quale di loro è in movimento –sia in moto rettilineo uniforme o geodetico– non esclude che la realtà esista con delle leggi fisiche da osservare e, nel possibile, che abbiamo un minimo di buon senso.

Etere globale o struttura reticolare della materia –mezzo di supporto di gravità e, indirettamente, di luce, poiché il campo di gravità è l’etere luminifero– ed il significato fisico dell’equivalenza massa energia sono esposti nel libro della Meccanica Globale, all’interno della nuova Fisica Globale.

Le implicazioni della gravità sul concetto di moto, forza ed il meccanismo reticolare dell’energia cinetica vengono studiati in modo approfondito nel libro online della Fisica e Dinamica Globale.