View Full Version : In questo esperimento l'informazione andrebbe più veloce di c?
Ho una curiosità. Che ne pensate?
Esperimento:
prendere un filo come quello che si usa per spiegare il pendolo (inestensibile, con peso trascurabile, ecc.) di lunghezza pari ad un anno luce.
Due osservatori "A" e "B" si trovano ciascuno ad un capo del filo.
A |------------- <- un anno luce -> ---------------| B
A questo punto "A" prende il capo del filo a lui vicino e lo tira di 1 cm. "B" dopo quanto tempo osserva lo spostamento del filo?
Istantaneamente. Ma allora l'informazione può viaggiare più veloce della luce!!!
Dopo almeno un anno. L'informazione non viaggia a velocità superiori di c, ma allora cosa succede al filo? Si allunga? Ma era inestensibile!
Cosa è sbagliato?
Varie ed eventuali: "A", "B" e il filo sono inizialmente fermi, appartenti allo stesso sistema di riferimento. L'unico movimento è quello del filo e può essere effettuato a qualsiasi velocità, bassa a piacere purché > 0. L'informazione potrebbe essere facilmente codificata nel movimento del filo (es. 1 cm -> "1", 2 cm -> "0").
Me lo domandai in prima superiore , figurati :D
inestensibile
Soluzione: non esiste il corpo rigido quindi nessuna prova di questo tipo è fattibile.
fabrylama
06-06-2009, 21:44
il corpo rigido non esiste... e non esiste nemmeno un cavo inestensibile.
nella realtà un corpo è fatto di atomi, i quali sono "legati" da forze elettrostatiche, tali forze "rispettano" la relatività pertanto uno spostamento si propaga con una certa velocità.
se così non fosse basterebbe prendere un'asta rigida lunga 1km e farla ruotare abbastanza velocemente e le estremità raggiungerebbero c, nella realtà un'asta del genere si "piegherebbe" a spirale, per poi tornare esattamente come prima una volta riportata in "quiete"
Me lo domandai in prima superiore , figurati :D
:D
Perfetto, grazie ad entrambi.
Il_Grigio
07-06-2009, 07:01
se così non fosse basterebbe prendere un'asta rigida lunga 1km e farla ruotare abbastanza velocemente e le estremità raggiungerebbero c, nella realtà un'asta del genere si "piegherebbe" a spirale, per poi tornare esattamente come prima una volta riportata in "quiete"
GIGA POLE BREAKER! :eek:
http://4.bp.blogspot.com/_1sHleFmwN54/Sa86PhB8wuI/AAAAAAAAAlQ/loggYIkdIIU/s800/gurrenlagann_2.jpg
:asd:
GIGA POLE BREAKER! :eek:
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:asd:
GRANDISSIMO! (Vedi avatar :D)
Ma è uscito in inglese? Dimmi di sì, ti prego!
http://www.youtube.com/watch?v=bkkFPrNdKu0
Il_Grigio
07-06-2009, 10:45
GRANDISSIMO! (Vedi avatar :D)
Ma è uscito in inglese? Dimmi di sì, ti prego!
http://www.youtube.com/watch?v=bkkFPrNdKu0
doppiato in inglese? si, mi pare sia uscito già da tempo... :what:
se non ricordo male, la serie è stata trasmessa in america ben un anno fa. :stordita:
(io comunque rimango fedele al doppiaggio originale :D)
comunque non sono sicurissimo... per questo genere di cose conviene chiedere qui (http://www.hwupgrade.it/forum/showthread.php?t=1502260&page=313) :)
Nessun segnale meccanico può trasmettersi in un corpo solido ad una velocità superiore alla velocità del suono nel materiale del corpo stesso. Dal momento che questo fattore ha un valore massimo (credo) di 12800m/sec (4608 km/h) nel berillio, un semplice calcolo indica che anche volendo sostituire il cavo con una sbarretta di berillio, una persona ad un estremo di una siffatta sbarretta lunga un anno luce riceverebbe lo strappone applicato all'altro estremo dopo 234000 anni.
chiedo venia... facendo i calcoli a mente mi è saltato uno zero. Naturalmente la velocità del suono nel berillio è pari a 46.080km/h, e quindi "bastano" 23.400 anni perchè si senta lo strappo.
GIGA POLE BREAKER! :eek:
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:asd:
come si chiama questo anime ? :fagiano: :fagiano:
Mah. Secondo me sempre restando nei limiti paradossali dell'esperimento, A comincerebbe a tirare il filo ma gli parrebbe immobile e solo dopo più di un anno il filo comincerebbe a muoversi verso di lui (propagazione della forza meno veloce della luce). idem B non si accorgerebbe di nulla e solo dopo più di un anno noterebbe che A sta tirando il filo (A ha cominciato a tirare più di un anno prima).
Ovvio che l'esperimento è impossibile però mi pare interessante dal punto di vista teoretico.
CioKKoBaMBuZzo
13-06-2009, 13:31
un'altra versione del "paradosso" riguarda, al posto di una sbarra luuunga, un fascio di fotoni.
se una sorgente spara fotoni contro un muro posto a grandissima distanza da questa, quando si fa ruotare la sorgente anche di un angolo piccolo potrebbe sembrare che contro il muro in fondo la luce si muova a velocità maggiore di c
Il_Grigio
13-06-2009, 14:13
come si chiama questo anime ? :fagiano: :fagiano:
Tengen Toppa Gurren Lagann :O
è l'ultima rivoluzionaria trovata Gainax ed il grande successo della passata stagione :D
consideralo l'incarnazione dell'epicità e dell'esagerazione. :O :D
entanglement
13-06-2009, 17:01
Ho una curiosità. Che ne pensate?
Esperimento:
prendere un filo come quello che si usa per spiegare il pendolo (inestensibile, con peso trascurabile, ecc.) di lunghezza pari ad un anno luce.
Due osservatori "A" e "B" si trovano ciascuno ad un capo del filo.
A |------------- <- un anno luce -> ---------------| B
A questo punto "A" prende il capo del filo a lui vicino e lo tira di 1 cm. "B" dopo quanto tempo osserva lo spostamento del filo?
Istantaneamente. Ma allora l'informazione può viaggiare più veloce della luce!!!
Dopo almeno un anno. L'informazione non viaggia a velocità superiori di c, ma allora cosa succede al filo? Si allunga? Ma era inestensibile!
Cosa è sbagliato?
Varie ed eventuali: "A", "B" e il filo sono inizialmente fermi, appartenti allo stesso sistema di riferimento. L'unico movimento è quello del filo e può essere effettuato a qualsiasi velocità, bassa a piacere purché > 0. L'informazione potrebbe essere facilmente codificata nel movimento del filo (es. 1 cm -> "1", 2 cm -> "0").
inestensibile ? :mbe:
http://it.wikipedia.org/wiki/Fonone
Ho una curiosità. Che ne pensate?
Esperimento:
prendere un filo come quello che si usa per spiegare il pendolo (inestensibile, con peso trascurabile, ecc.) di lunghezza pari ad un anno luce.
Due osservatori "A" e "B" si trovano ciascuno ad un capo del filo.
A |------------- <- un anno luce -> ---------------| B
A questo punto "A" prende il capo del filo a lui vicino e lo tira di 1 cm. "B" dopo quanto tempo osserva lo spostamento del filo?
Istantaneamente. Ma allora l'informazione può viaggiare più veloce della luce!!!
Dopo almeno un anno. L'informazione non viaggia a velocità superiori di c, ma allora cosa succede al filo? Si allunga? Ma era inestensibile!
Cosa è sbagliato?
Varie ed eventuali: "A", "B" e il filo sono inizialmente fermi, appartenti allo stesso sistema di riferimento. L'unico movimento è quello del filo e può essere effettuato a qualsiasi velocità, bassa a piacere purché > 0. L'informazione potrebbe essere facilmente codificata nel movimento del filo (es. 1 cm -> "1", 2 cm -> "0").
Qualche volta l'informazione può andare più veloce della luce...o forse no :D chi può dirlo :D
La tua domanda si avvicina al paradosso EPR (http://it.wikipedia.org/wiki/Paradosso_EPR) e conseguentemente alla non separabilità tra sistemi fisici (http://it.wikipedia.org/wiki/Entanglement_quantistico).
quelarion
14-06-2009, 17:36
un'altra versione del "paradosso" riguarda, al posto di una sbarra luuunga, un fascio di fotoni.
se una sorgente spara fotoni contro un muro posto a grandissima distanza da questa, quando si fa ruotare la sorgente anche di un angolo piccolo potrebbe sembrare che contro il muro in fondo la luce si muova a velocità maggiore di c
ma il paradosso non viene dal fatto che il sistema in cui la sorgente ruota non é un sistema inerziale?
fabrylama
14-06-2009, 20:13
ma il paradosso non viene dal fatto che il sistema in cui la sorgente ruota non é un sistema inerziale?
no, in quel caso, se ci rifletti, semplicemente non vi è alcun oggetto che si sta muovendo.
carcaroff
14-06-2009, 20:28
Quindi se avessi un filo di diamante lungo un anno luce e lo tirassi dall'estremità A, succederebbe che si allungherebbe in qualche suo punto imprecisato fino a spezzarsi?
fabrylama
14-06-2009, 20:31
Quindi se avessi un filo di diamante lungo un anno luce e lo tirassi dall'estremità A, succederebbe che si allungherebbe in qualche suo punto imprecisato fino a spezzarsi?
no, si sposterebbe senza spezzarsi come un filo lungo 1 metro, non vi sono differenze
carcaroff
14-06-2009, 20:34
no, si sposterebbe senza spezzarsi come un filo lungo 1 metro, non vi sono differenze
Ok, ma se il filo fosse tesissimo, se lo tirassi, chi tiene l'estremità B sentirebbe subito la cosa, quindi l'informazione viaggerebbe più veloce della luce......
quelarion
14-06-2009, 20:42
no, in quel caso, se ci rifletti, semplicemente non vi è alcun oggetto che si sta muovendo.
come no? la sorgente di fotoni ha momento angolare non nullo
Ok, ma se il filo fosse tesissimo, se lo tirassi, chi tiene l'estremità B sentirebbe subito la cosa, quindi l'informazione viaggerebbe maggiore della luce......
come si é giá detto il filo é una serie di atomi legati da legami elettromagnetici, quindi se tu tirassi il primo atomo della fila non faresti altro che modificare il campo visto dal secondo atomo, che si sposterebbe a sua volta e cosí via.
Dunque all'estremitá B sentiranno lo spostamento solo dopo un tempo finito, visto che stai propagando una perturbazione del campo EM, e quindi la sua velocitá massima é proprio c.
Se lo spostamento del primo atomo é "grande", cioé tanto energetico da rompere il legame, il filo si spezza.
carcaroff
14-06-2009, 20:55
Se io tiro con moltissima forza un filo di diamante lungo 1 km questo si sposta verso me.
Se il filo è lungo 1 anno luce, dal momento che lo tiro, io vedo il filo spostarsi verso di me. Fino a che punto del filo un osservatore vedrebbe il filo muoversi come lo vedo io? E, individuato quel punto, un osservatore di poco più avanti, cosa vedrebbe nel preciso istante in cui io tiro? Niente?
fabrylama
14-06-2009, 21:02
come no? la sorgente di fotoni ha momento angolare non nullo
la cosa è del tutto irrilevante visto che la "cosa" che vedresti muoversi più veloce della luce non è un oggetto, ma un'ombra....
Se io tiro con moltissima forza un filo di diamante lungo 1 km questo si sposta verso me.
Se il filo è lungo 1 anno luce, dal momento che lo tiro, io vedo il filo spostarsi verso di me. Fino a che punto del filo un osservatore vedrebbe il filo muoversi come lo vedo io? E, individuato quel punto, un osservatore di poco più avanti, cosa vedrebbe nel preciso istante in cui io tiro? Niente?
ti è già stato spiegato che sia un filo lungo 1 metro, sia un filo lungo 1 anno luce si "stirano" quando li tiri, solo che se tiri un filo lungo 1 metro, il ritardo nella risposta del filo e l'allungamento dello stesso sono talmente piccoli da non essere misurabili, mentre in un filo lungo 1 anno luce l'effetto diviene preponderante.
carcaroff
14-06-2009, 21:22
Ma se vedi un'ombra muoversi più veloce della luce, non significa che una fonte luminosa si è mossa più veloce della luce?
fabrylama
14-06-2009, 21:27
Ma se vedi un'ombra muoversi più veloce della luce, non significa che una fonte luminosa si è mossa più veloce della luce?
no, non direi proprio
carcaroff
14-06-2009, 21:29
Esempio di ombra che si muove più veloce di quanto si muove la fonte luminosa che l'ha "generata"?
quelarion
14-06-2009, 22:37
la cosa è del tutto irrilevante visto che la "cosa" che vedresti muoversi più veloce della luce non è un oggetto, ma un'ombra....
:confused:
se io ho un fascio laser rotante un sistema di riferimento solidale con esso é non inerziale. Questo equivale ad un fascio laser in un campo gravitazionale, dunque un osservatore a grande distanza si ritrova in mezzo effetti di relativitá generale.
No?
É lo stesso discorso che si fa per sistemi binari dove una delle due stelle si muove rapidamente rispetto alla Terra, dando red/blueshift.
Dove sta l'ombra?
fabrylama
15-06-2009, 09:23
:confused:
se io ho un fascio laser rotante un sistema di riferimento solidale con esso é non inerziale. Questo equivale ad un fascio laser in un campo gravitazionale, dunque un osservatore a grande distanza si ritrova in mezzo effetti di relativitá generale.
No?
É lo stesso discorso che si fa per sistemi binari dove una delle due stelle si muove rapidamente rispetto alla Terra, dando red/blueshift.
Dove sta l'ombra?
bene, ma se io faccio ruotare il laser ad 1 radiante all'anno... sei d'accordo con me che sì, è non inerziale, ma gli effetti di RG sono trascurabili visto che ruota piano?
bene, ora io mi metto a 1 milione di anni luce dalla sorgente e guardo su un muro la velocità a cui si sposta lo spot luminoso generato dal laser... e (sperando che nessuno si metta a fare i conti perchè ho sparato numeri a caso) vedrai che lo spot si muove a velocità maggiore di c.
ma questo non è assolutamente un paradosso, poichè lo spot non è un oggetto fisico, non è una particella... è una nostra costruzione mentale.
lo stesso si può fare prendendo un paio di forbici lunghissime e chiudendole di colpo, il punto di incontro fra le due lame si sposterà a velocità >>c, ma questo punto non esiste...
carcaroff
15-06-2009, 09:50
Esempio di ombra che si muove più veloce di quanto si muove la fonte luminosa che l'ha "generata"?
?
fabrylama
15-06-2009, 09:56
?
l'ombra di un oggetto che ruota intorno alla sorgente luminosa...
quelarion
15-06-2009, 10:44
bene, ma se io faccio ruotare il laser ad 1 radiante all'anno... sei d'accordo con me che sì, è non inerziale, ma gli effetti di RG sono trascurabili visto che ruota piano?
bene, ora io mi metto a 1 milione di anni luce dalla sorgente e guardo su un muro la velocità a cui si sposta lo spot luminoso generato dal laser... e (sperando che nessuno si metta a fare i conti perchè ho sparato numeri a caso) vedrai che lo spot si muove a velocità maggiore di c.
ma questo non è assolutamente un paradosso, poichè lo spot non è un oggetto fisico, non è una particella... è una nostra costruzione mentale.
lo stesso si può fare prendendo un paio di forbici lunghissime e chiudendole di colpo, il punto di incontro fra le due lame si sposterà a velocità >>c, ma questo punto non esiste...
boh, ci devo riflettere su :D magari dopo l'esame di mercoledi :muro: :muro:
sulle forbici ritorniamo alla storia del filo inestensibile no? Se consideri la struttura atomica del materiale, applicando una forza radiale avresti ad un certo R dal "perno" una energia cinetica tale da rompere i legami. O no?
Comunque direi che il punto riguardo a questi paradossi é l'approssimazione di copri rigidi/inestensibili/enormi...
fabrylama
15-06-2009, 10:50
sulle forbici ritorniamo alla storia del filo inestensibile no? Se consideri la struttura atomica del materiale, applicando una forza radiale avresti ad un certo R dal "perno" una energia cinetica tale da rompere i legami. O no?
no, non hai afferrato il punto... prova a riflettere sulle forbici, il punto di incontro fra le due lame... è un oggetto o è semplicemente una nostra costruzione mentale? in realtà è un punto non materiale.. quindi non soggetto alla RR
cerco di spiegarmi meglio, la RR dice che un oggetto fisico o un pacchetto di energia (più precisamente dovrei dire "l'informazione") non puà muoversi a velocità maggiore di c, ma nel caso del laser rotante, i singoli fotoni si muovono a c, mentre lo spot di luce sul muro (e lo spot non è un oggetto, è una nostra costruzione mentale) si può muovere alla velocità che gli pare
CioKKoBaMBuZzo
15-06-2009, 10:59
boh, ci devo riflettere su :D magari dopo l'esame di mercoledi :muro: :muro:
sulle forbici ritorniamo alla storia del filo inestensibile no? Se consideri la struttura atomica del materiale, applicando una forza radiale avresti ad un certo R dal "perno" una energia cinetica tale da rompere i legami. O no?
Comunque direi che il punto riguardo a questi paradossi é l'approssimazione di copri rigidi/inestensibili/enormi...
le forbici sono un ottimo esempio, però non l'hai afferrato bene
se vogliamo si può fare un parallelismo anche con le scritte fatte a led che scorrono (non so tipo i tabelloni delle stazioni)..in realtà la scritta non scorre, sono solo luci che vengono accese una dopo l'altra progressivamente e ci danno l'illusione di un oggetto fisico che si muove...anche in questo caso si potrebbe creare una scritta che sembra muoversi più veloce della luce, ma in realtà la scritta non esiste, è un'astrazione tutta nostra
fabrylama
15-06-2009, 11:02
le forbici sono un ottimo esempio, però non l'hai afferrato bene
se vogliamo si può fare un parallelismo anche con le scritte fatte a led che scorrono (non so tipo i tabelloni delle stazioni)..in realtà la scritta non scorre, sono solo luci che vengono accese una dopo l'altra progressivamente e ci danno l'illusione di un oggetto fisico che si muove...anche in questo caso si potrebbe creare una scritta che sembra muoversi più veloce della luce, ma in realtà la scritta non esiste, è un'astrazione tutta nostra
bell'esempio, molto chiaro ed "illuminante":asd:
cercherò di ricordarmelo per la prossima volta che salta fuori sto discorso (chissà perchè, ma mi capita abbastanza spesso..)
carcaroff
15-06-2009, 11:22
Fabrylama, puoi spiegarmi più compiutamente il concetto di ombra di cui sopra?
Studio economia, non sono del campo, quindi risposte troppo concise non mi permettono di capire.
fabrylama
15-06-2009, 12:06
Fabrylama, puoi spiegarmi più compiutamente il concetto di ombra di cui sopra?
Studio economia, non sono del campo, quindi risposte troppo concise non mi permettono di capire.
è che non so come spiegarlo meglio...
faccio un esempio: prova ad accendere una lampadina (non usare la luce del sole) ed a spostare un oggetto vicino ad essa, l'ombra dell'oggetto su una parete lontana andrà ad una velocità molto superiore a quella dell'oggetto stesso.
Che io sappia l'ombra rientra fra le cose che appunto non vengono considerate informazione, pertanto non c'è nessun problema se supera c :p
fabrylama
15-06-2009, 12:17
Che io sappia l'ombra rientra fra le cose che appunto non vengono considerate informazione, pertanto non c'è nessun problema se supera c :p
è quello che sto dicendo da 10000 post:D
Dopo almeno un anno. L'informazione non viaggia a velocità superiori di c, ma allora cosa succede al filo? Si allunga? Ma era inestensibile!
Cosa è sbagliato?
Mi ricorda la vecchia storiella della forza irresistibile contro la massa inamovibile...
La velocità del suono nel diamante è leggermente più bassa che non nel berillio (circa 12.000m/sec contro 12.800) e quindi lo strappone arriverebbe all'altra estremità del filo lungo un anno luce un po' più tardi - diciamo, attorno ai 25.000 anni.
Pur se tutte queste sono considerazioni puramente teoriche, esiste una controprova pratica che dimostra che le cose stanno appunto così, e cioè che nessun segnale meccanico - e quindi neanche uno strappo - può trasmettersi in un corpo solido ad una velocità più alta della velocità del suono nel corpo stesso. Se le cose fossero diverse, i proiettili perforanti a carica cava non potrebbero funzionare, mentre invece pochi grammi di rame bucano mezzo metro d'acciaio come se fosse burro.
fabrylama
15-06-2009, 21:54
nessun segnale meccanico - e quindi neanche uno strappo - può trasmettersi in un corpo solido ad una velocità più alta della velocità del suono nel corpo stesso.
uno strappo è davvero un segnale meccanico? o forse è la stessa cosa che vado dicendo da 10 post a questa parte? esiste un punto materiale che si sposta alla velocità dello strappo nel materiale che lo subisce?
se a qualcuno pare strano che la velocità del suono abbia questa proprietà (di essere la velocità limite per la trasmissione di perturbazione meccanica in un solido) gli basta riflettere su cosa sia un suono e gli passeranno tutti i dubbi. il suono è semplicemente una onda di pressione, pertanto qualsiasi perturbazione meccanica potrà essere vista come un suono.. e viaggiare a quella velocità.
volendo vedere le cose dal punto di vista microscopico, la trasmissione di perturbazione meccanica in un solido avviene per via di vibrazioni del reticolo cristallino, perturbando un atomo all'inizio del solido, si cambierà il campo elettrico nel reticolo, questa perturbazione modificherà la posizione degli atomi vicini, in questo modo varierà anche il campo da loro emesso...
in struttura della materia questo processo è descritto grazie ai fononi, delle particelle (virtuali) che descrivono le vibrazioni del reticolo cristallino... e la velocità di questa trasmissione di informazione è proprio la velocità del suono nel reticolo. (d'altra parte il termine fonone deriva dal greco "suono")
ps. queste non sono "considerazioni puramente teoriche" questi sono dati di fatto, verità provate da più di 100 anni di esperimenti. direi che non è il caso di contestarle
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