II.c.4. Teoria della luce

Questa sezione studia la teoria della luce dal punto di vista della sua natura essenziale fisica, studia cioè le caratteristiche derivate da cos’è la luce come energia elettromagnetica ed il suo comportamento o le sue relazioni basilari con altri concetti della Fisica Moderna come energia cinetica, massa e gravità.

Una curiosità importante della fisica relativista è la mancata comprensione della natura della luce, giacché non spiega perché la velocità della luce è massima, lo impone semplicemente come assioma matematico e, ancora peggio, ha la pretensione di dire che possiede carattere sperimentale.

Quando venne resa nota, la Teoria della Relatività poteva avere senso, per la poca esperienza di quei tempi, ma dopo un secolo di sviluppo scientifico sembra stano che la Fisica Moderna non sia ancora in grado di spiegare cos’è la luce. La dualità onda particella della luce non è altro che un modo di ammettere che la definizione o concetto della luce, le sue caratteristiche e la sua natura non sono ancora state completamente comprese.

Non vi sono dubbi che la Fisica Moderna stia attraversando un processo di cambiamento importante. La ricerca di una teoria di unificazione o di una teoria del tutto che spieghi che cos’è la luce e che riesca a rendere compatibili la Meccanica Quantica con la teoria di Einstein, o che sostituisca entrambe le teorie, è un tema sempre più presente nell’ambiente scientifico e nei mass media.

La mancanza di un concetto o di una definizione di che cos’è la luce si nota dall’atteggiamento della Fisica Moderna. Da una parte la Teoria della Relatività è una teoria astratta e matematica, e dall’altra la Meccanica Quantica ha rinunciato essenzialmente a spiegare che cosa avviene all’interno dei margini del principio di incertezza o di indeterminazione di Heisenberg, condizionata in gran parte dagli aspetti ritenuti provati dalle teorie di Einstein.

Nella Fisica Moderna si potrebbe parlare di luce oscura, proprio come tutti quei concetti di cui non si conosce esattamente la natura.

Nei punti seguenti verranno trattate le caratteristiche della luce dal punto di vista della Teoria della Relatività e dato il caso della Meccanica Quantica. Viene inoltre integrata la prospettiva della nuova Fisica Globale.

Il primo punto si concentra su cos’è la luce dal punto di vista della sua realtà materiale, sulla relazione della luce con la massa e alla sua caratteristica principale, quella di essere energia.

Nonostante sia difficile separare alcune proprietà della luce da altre, nel secondo punto tratteremo la natura della luce rispetto alla velocità e alle caratteristiche derivate dalla stessa.

La teoria della luce del primo punto viene sviluppata dal primo libro della Meccanica Globale, mentre la fisica della luce rientrante nel secondo punto è analizzata nel libro online della Fisica e Dinamica Globale.

 

II.c.4.a) Che cos’è la luce?

Se vogliamo conoscere che cos’è la luce, dovremo rispondere direttamente alla domanda. Una buona definizione di luce è quella di energia elettromagnetica con una frequenza all’interno del suo rango visibile. Tuttavia, il concetto di luce non è chiaro, dovremmo, infatti, sapere esattamente che cos’è l’energia elettromagnetica.

Il concetto di luce è complesso e per intenderlo è meglio analizzare separatamente i seguenti elementi e le seguenti relazioni essenziali:

  • Supporto materiale dell’energia elettromagnetica.

    La dualità onda particella della luce è una delle caratteristiche della luce che sono state capite di meno. Da una parte la sua natura ondulatoria non offre nessun dubbio sui fenomeni di interferenza e, dall’altra, il comportamento della luce come particella, dedotto dall’effetto fotoelettrico, è interessante; perché non vedo nulla di strano o di qualsiasi particella in una vibrazione su una tabella che fare, da una certa energia, un salto a una piccola barriera.

    L’incognita continua ad essere l’eterna domanda di cos’è la luce o se la luce ha massa oppure no. Secondo la fisica relativista e la Meccanica Quantica un fotone della luce è una particella senza massa. Ovvio che un altro problema della Fisica Moderna è che non si sa neppure con esattezza che cos’è la massa, e così via. Il concetto di luce come particella astratta pare appartenere più all’ambito della filosofia che della scienza.

    La definizione di luce più adeguata della Fisica Moderna sarebbe, un campo di forze matematico o astratto che riproduce se stesso in uno spazio vuoto. C’è poi una serie di singolarità, di incertezze e di versioni. Da viaggi nel tempo fino ad effetti di altre dimensioni.

    La mancanza di un chiaro concetto di luce e di massa diventa ancora più grave con la famosa equazione di Einstein –originale di Olinto de Pretto– di trasformazione di massa in energia e viceversa E = m c². Il cervello finisce per crederci letteralmente, e può sembrare che due cose sono sostituibili.

    Galassia sombrero all’infrarosso - NASA (Immagine di dominio pubblico)
    Galassia sombrero all’infrarosso

    Tuttavia per la Fisica Globale i concetti di luce e di massa è che sono manifestazioni della energia elastica della struttura reticolare della materia.

    Detto in altro modo, il significato dell’equazione di Einstein di trasformazione fra energia e massa è la trasformazione di un tipo di energia in un altro. In modo del tutto opposto, altre caratteristiche della luce non incluse della suddetta equazione sono completamente diverse da quelle della massa, la luce e la massa sono, infatti, due concetti diversi nella Fisica Globale.

    Il problema della gravitazione della fisica relativista è che non rileva che nel processo di trasformazione di un tipo di energia in un altro avvengono anche alterazioni della materia reticolare o etere globale. Proprio questa materia reticolare è ciò che supporta o detiene le diverse proprietà energetiche.

    La nuova teoria è coerente con il significato normale delle parole energia e massa. Da una parte, dal concetto di luce che abbiamo tutti ricaviamo che è una proprietà della materia in generale, cioè l’energia è una proprietà di qualcosa di fisico. La definizione di luce o energia di Wikipedia si muove nello stesso senso.

    Dall’altra, il significato di massa è legato direttamente a un elemento della realtà fisica o materiale.

    Inoltre lo stesso concetto di energia coinvolge la massa, l’accelerazione (tempo) e la distanza percorsa come magnitudini o unità indipendenti nella sua definizione. Vale a dire, la magnitudine m si riferisce a qualcosa di fisico ed il tempo e lo spazio contenuti dell’accelerazione e nella distanza sono proprietà della realtà fisica.

  • La luce nei fenomeni di creazione di massa e ondina.

    La massa per il Modello Standard della Meccanica Quantica è un mistero e, ora che ha trovato la particella di Higgs, che dovrebbe portare la massa di particelle con massa, il mistero continua.

    Nella Meccanica Globale, la massa sarà la materia reticolare compressa a causa dell’energia elettromagnetica o energia di torsione trasversale sull'etere globale. Così l’energia di torsione diventa energia reversibile di compressione e energia di tensione della curvatura longitudinale o energia potenziale gravitazionale. La trasformazione di etere globale in massa è simultanea alla trasformazione di un tipo di energia elastica in un altro.

    L’ondina è un tipo di massa, in quanto materia compressa, molto instabile, che corrisponde agli elettroni. Per spostarsi da un’orbita all’altra gli elettroni diventano energia elettromagnetica finché si comprime di nuovo la materia reticolare, riducendo le differenze della tensione trasversale e raggiungendo un nuovo punto di equilibrio gravito-magnetico.

    La teoria del tutto incorpora una nuova teoria dell’atomo con le caratteristiche di cui sopra degli elettroni.

  • Differenza fra la luce o energia elettromagnetica ed energia cinetica.

    In Fisica Moderna non si dice molto bene che cos’è l’energia cinetica, se è massa o se è un altro tipo di forza astratta e matematica. Per la sua equazione si direbbe che è sostenuta da un incremento di massa con la velocità e poco altro.

    Il meccanismo reticolare dell’energia cinetica della Dinamica Globale è più complicato da spiegare o da capire perché per questo si devono accettare, tenere in conto ed interiorizzare i concetti riguardanti la luce e la massa di cui abbiamo parlato prima.

    L’incremento di massa relativista con l’energia cinetica è confermato sperimentalmente in molti casi, tralasciando il concetto di massa invariante, naturalmente.