tesina storia della fisica ed epistemologia

[Helyanwe]

salve devo preparare una tesina per la materia "storia della fisica ed epistemologia" l'argomento è l'etere

ho fatto già una buona parte, diciamo sono arrivato fino ad einstein...

passando da
aristotele (così solo per avere un riferimento antico)
huygens
newton
Young - fresnell
Stokes
Maxwell
exp Michelson-Morley
Lorentz
Einstein


ora mi mi chiedevo se potevo andare ancora avanti, cioè fare un paragone etere spazio-tempo oppure etere-vuoto quantistico, sarebbe eccessivamente azzardato??
teorie che prendono in considerazione un possibile etere che non siano complottistiche e menate varie ad esempio ne esistono? (io ho trovato di un tale selleri che ne parla

altra cosa, qualche spunto dal punto di vista filosofico/epistemologico, sul avare o negare l'etere???

ovviamente lunedì vado dal prof per farmi dare qualche spunto, ma magari andarci già cosciente non sarebbe male

thx

[ChristinaAemiliana]

Dunque, bell'argomento davvero...

L'ipotesi dell'etere è filosoficamente suggestiva in quanto l'etere era uno dei cardini del paradigma della meccanica classica. In tale contesto interpretativo (paradigma, appunto) l'etere era il mezzo materiale che "supportava" la radiazione elettromagnetica: così come la propagazione di un'onda acustica si interpretava come la propagazione di una vibrazione in un mezzo materiale, analoga relazione si supponeva tra un'onda elettromagnetica e l'etere. L'etere veniva quindi ad essere un mezzo meccanico congetturale dotato di caratteristiche decisamente esotiche: niente peso né densità, perfettamente trasparente, perfettamente incomprimibile (perché le onde elettromagnetiche sono trasversali). In effetti l'etere è un concetto più che un oggetto, in quanto non è possibile evidenziarne l'esistenza in modo diretto ma solo descriverlo operativamente in termini di proprietà.

Fisicamente parlando, invece, se si accetta l'ipotesi dell'etere allora il riferimento assoluto di cui necessita la fisica classica (l'unico in cui valgano contemporaneamente la meccanica classica e l'elettromagnetismo) è quello rispetto al quale l'etere è immobile.

Fatta questa premessa, quello che accade è che a un certo punto della storia arrivano due esperienze fondamentali, quella di Michelson-Morley (che mostra che la Terra è in quiete rispetto all'etere) e quella di aberrazione stellare (che mostra che la Terra è in moto rispetto all'etere, circa alla velocità orbitale della Terra intorno al Sole), le quali finiscono per far cadere l'ipotesi dell'etere in quanto incompatibile con l'esperienza. Attenzione però a due punti:

1) l'ipotesi dell'etere di per sé non è incompatibile singolarmente con l'una p l'altra di queste esperienze, ma con l'insieme delle due;

2) i risultati delle due esperienze sono contradditori se visti adottando il paradigma della meccanica classica (e quindi l'ipotesi dell'etere).

Quindi, ancora filosoficamente parlando: la contraddizione è tale solo in riferimento a un determinato contesto interpretativo; agli occhi di Einstein, questa situazione in cui si trovava la Fisica reclamava a gran voce un nuovo contesto interpretativo nel quale le due esperienze succitate non fossero più contradditorie.

A questo punto, secondo me è utile fare un cenno all'ipotesi emissiva, nella quale si abbandona l'idea dell'analogia tra onda elettromagnetica nell'etere e onda acustica nel suo mezzo (e pertanto si abbandona il concetto stesso di etere). L'iptesi è la seguente: ogni sorgente emette luce che si propaga in tutte le direzioni con la stessa velocità rispetto alla sorgente stessa. In sostanza si tratta di ritornare a qualcosa di analogo alla vecchia idea della teoria balistica di Newton (la luce è costituita da "proiettili" materiali che partono dalla sorgente), che sembrava essere stata messa a riposo definitivamente dalla teoria ondulatoria di Huyghens, che però prevedeva l'etere come supporto alle onde elettromagnetiche. Esistono tante teorie di tipo emissivo molto più complicate di quella di Newton (ad esempio le teorie di Ritz, di Tolman, di Comstock...), in grado di prevedere anche le proprietà ondulatorie della luce, ma non vale la pena di dilungarsi sopra di esse perché un'ulteriore esperienza, quella di De Sitter, evidenzia che la velocità della luce rispetto alla Terra non si somma a quella della sorgente, e tanto basta per spazzare via qualsiasi teoria basata sull'ipotesi emissiva. La citazione di questa faccenda tuttavia è utilissima sia dal punto di vista della completezza della trattazione, sia perché l'esperienza di De Sitter, unita alle altre due già ricordate, implica il principio di costanza della velocità della luce che sarà alla base del lavoro di Einstein.

Infine, resta da discutere della resistenza opposta dai fisici teorici di fronte alla prospettiva di abbandonare l'ipotesi dell'etere e più in generale il paradigma classico. La Fisica Teorica infatti, di fronte ai fatti sperimentali citati, adotta quasi integralmente un atteggiamento riformista: si tentano nuove interpretazioni fisiche delle suddette esperienze, tentando sempre di salvare il paradigma già costituito. Abbiamo così il tentativo di costruire teorie ad hoc (Lorentz, Poincaré...) utili a "nascondere" la falsificazione della vecchia teoria, già avvenuta ad opera dei risultati sperimentali.

L'unico ad adottare un atteggiamento rivoluzionario (e ad affrontare l'idea che il paradigma classico potesse non essere corretto!) è stato poi un impiegato dell'ufficio brevetti di Berna che si occupava di Fisica Teorica nel tempo libero. Einstein si impegna a cercare nuovi principi, compatibili con le esperienze citate, su cui rifondare tutta la Fisica in modo che non sia più divisa in due "tronconi" separati e uniti solo da un sistema di riferimento assoluto. Nel lavoro di Einstein, come è noto, non esistono più né sistemi di riferimento privilegiati né tantomeno l'etere, quindi direi che qui siamo arrivati alla fine del viaggio e alla posizione attuale della Fisica. Volendo parlare ancora un po' di Filosofia, si può citare il fecondo rapporto tra Mach ed Einstein. Per il resto onestamente non andrei a ricercare teorie eterodosse che ripropongano l'etere... Anche l'accostamento tra l'etere e lo spaziotempo mi sembra azzardato, rischi di fare inorridire i fisici paragonando un mezzo materiale assurdo e congetturato con il campo metrico dello spaziotempo, capace di "diventare" il campo fisico gravitazionale. Meglio almeno chiedere al prof prima, direi che per andarci "consapevole" questo è più che sufficiente.

[Helyanwe]

innanzi tutto grazie per il post ... la maggior parte delle cose scritte le ho già inserite, però qualche spunto e qualche aggiunta la prendo (aberrazione stellare ed esperienza di De Sitter da aggiungere sostanzialmente a quella di M-M)

Originariamente inviato da ChristinaAemiliana

Per il resto onestamente non andrei a ricercare teorie eterodosse che ripropongano l'etere... Anche l'accostamento tra l'etere e lo spaziotempo mi sembra azzardato, rischi di fare inorridire i fisici paragonando un mezzo materiale assurdo e congetturato con il campo metrico dello spaziotempo, capace di "diventare" il campo fisico gravitazionale. Meglio almeno chiedere al prof prima, direi che per andarci "consapevole" questo è più che sufficiente.

teorie esotiche infatti non ne voglio mettere, però qualche considerazione attuale la metterei, cioè sono passati ormai 100 anni dalla "morte" dell'etere, però non è nemmeno vero che da allora non è interessato più a nessuno ... il paragone con lo spazio-tempo l'ho pensato per via della curvatura dello stesso nella RG quindi io me lo immagino come qualcosa di fisico, non solo matematico, sicuramente è diverso dall'etere classico (ma sono ignorante in materia, non avendola studiata ancora ). quanto alla MQ? il vuoto quantistico che non è poi tanto vuoto (continuo annichilirsi di particelle ed antiparticelle? ) (anche qua sono alquanto ignorante, ho letto di recente un libro di Kaku, fisica dell'impossibile, dove se ne parla, ma molto alla buona )

[ChristinaAemiliana]

Originariamente inviato da Helyanwe

innanzi tutto grazie per il post ... la maggior parte delle cose scritte le ho già inserite, però qualche spunto e qualche aggiunta la prendo (aberrazione stellare ed esperienza di De Sitter da aggiungere sostanzialmente a quella di M-M)

Figurati, io mi diverto a scrivere queste cose e, ormai, mi capita così raramente di parlarne!

Ho letto che avevi scritto già praticamente tutto, ma ho preferito riprendere i concetti in un discorso organico ultra-riassunto. Così magari qualcuno legge e si interessa all'argomento (sì come no...io ci spero sempre ma poi...)

Originariamente inviato da Helyanwe

teorie esotiche infatti non ne voglio mettere, però qualche considerazione attuale la metterei, cioè sono passati ormai 100 anni dalla "morte" dell'etere, però non è nemmeno vero che da allora non è interessato più a nessuno ... il paragone con lo spazio-tempo l'ho pensato per via della curvatura dello stesso nella RG quindi io me lo immagino come qualcosa di fisico, non solo matematico, sicuramente è diverso dall'etere classico (ma sono ignorante in materia, non avendola studiata ancora ). quanto alla MQ? il vuoto quantistico che non è poi tanto vuoto (continuo annichilirsi di particelle ed antiparticelle? ) (anche qua sono alquanto ignorante, ho letto di recente un libro di Kaku, fisica dell'impossibile, dove se ne parla, ma molto alla buona )

Be', l'accostamento etere/spaziotempo, di suo, non è vergognoso o fuori dal mondo, anche Einstein stesso paragonò il tensore metrico a un nuovo etere (anche se, ma non vorrei ricordare male, mi sembra che lo fece anni dopo aver completato la RG, quando ormai era già "partito" per la teoria del tutto e, in effetti, personalmente non credo sia un paragone felice). Quello che temo è che ti capiti il prof che o non lo sa proprio, o ti dice in tutta fretta che non hai capito niente e che Einstein intendeva tutta un'altra cosa. Il che, in ogni caso, è verissimo: Einstein di certo non alludeva più a un etere materiale e quindi, se citi questa cosa, mi raccomando di sottolinearlo molto bene in modo da non essere frainteso!

Sulla sensatezza del parallelo con concetti propri della MQ, invece, preferisco non pronunciarmi, con la Relatività mi trovo a mio agio ma non conosco altrettanto bene la Meccanica Quantistica e non vorrei suggerire sciocchezze.

ADDENDUM. Però non immaginarti lo spaziotempo della RG come analogo all'etere nel senso di qualcosa di materiale, stiamo pur sempre parlando di topologia! Lo spaziotempo della RG è curvo perché la materia ne altera la metrica. In QUESTO vecchissimo post ne ho parlato un po' in maniera molto leggera, anche se sono cose che sicuramente sai già lo linko per fare capire di cosa stiamo discutendo.

[Helyanwe]

hai fatto bene a riprendere un po' il tutto, in effetti io non ho pensato a farlo e quindi la questione così poteva essere chiusa diciamo, almeno così se ci fosse qualcuno interessato sa di che si parla in concreto

per quanto riguarda etere e spazio-tempo si anche lo stesso einstein in età avanzata (come dici tu quando era già partito per una teoria del tutto) ne riparla...

grazie ancora ...

[xenom]

non lo vedo come collegamento azzardato...
Conosco persone che probabilmente avrebbero collegato l'etere... all'etere etilico portando la chimica .
Quello è un collegamento azzardato
(si, c'è gente che lo farebbe ).

Bella tesina comunque... compliments

PS: quoto comunque, occhio ai prof... purtroppo alcuni professori poco professionali (scusate il gioco di parole ) conoscono solo quello che insegnano, non si aggiornano e appena esci da o approfondisci troppo un argomento del loro settore, per loro è buio totale...

[Helyanwe]

Originariamente inviato da xenom

PS: quoto comunque, occhio ai prof... purtroppo alcuni professori poco professionali (scusate il gioco di parole ) conoscono solo quello che insegnano, non si aggiornano e appena esci da o approfondisci troppo un argomento del loro settore, per loro è buio totale...

bhè il mio prof è un fisico che insegna storia ed epistemologia, e per quel che ho visto a lezione è aperto a tutto ... domani ci vado e vedo che mi dice ... uhm ma sono iscritto a fisica, che me ne frega di mettergli riferimenti alla chimica ... non è mica una tesina per il liceo, forse non si capiva in effetti

[xenom]

Originariamente inviato da Helyanwe

bhè il mio prof è un fisico che insegna storia ed epistemologia, e per quel che ho visto a lezione è aperto a tutto ... domani ci vado e vedo che mi dice ... uhm ma sono iscritto a fisica, che me ne frega di mettergli riferimenti alla chimica ... non è mica una tesina per il liceo, forse non si capiva in effetti

ah ecco mi sembrava strano.. in effetti non capivo bene, volevo quasi chiederlo.. non capivo bene se fosse una tesina di maturità o no, lo ammetto
in effetti è un po' troppo approfondita per essere una tesina di maturità

[ChristinaAemiliana]

Originariamente inviato da Helyanwe

bhè il mio prof è un fisico che insegna storia ed epistemologia, e per quel che ho visto a lezione è aperto a tutto ... domani ci vado e vedo che mi dice

Allora non dovrebbe sconvolgersi. Ora sono curiosa anche io di sapere cosa dirà il prof.

Originariamente inviato da xenom

in effetti è un po' troppo approfondita per essere una tesina di maturità

Eh, direi! Nemmeno Lucrezio avrebbe inserito la RG nella tesina di maturità...

[xenom]

Originariamente inviato da ChristinaAemiliana

Allora non dovrebbe sconvolgersi. Ora sono curiosa anche io di sapere cosa dirà il prof.



Eh, direi! Nemmeno Lucrezio avrebbe inserito la RG nella tesina di maturità...

io ho inserito ITER comprensivo del sistema di funzionamento (confinamento magnetico, surriscaldamento plasma ecc. ) nella mia tesina di maturità

Lucreziooo chissà che fine ha fatto.. starà insegnando alla Normale ormai...

[ChristinaAemiliana]

Originariamente inviato da xenom

io ho inserito ITER comprensivo del sistema di funzionamento (confinamento magnetico, surriscaldamento plasma ecc. ) nella mia tesina di maturità

Lucreziooo chissà che fine ha fatto.. starà insegnando alla Normale ormai...

Tu sei pur sempre quello per cui abbiamo dovuto inserire nel regolamento di sezione una norma che impedisse di descrivere con soave felicità esperimenti pericolosi! E' già tanto se non hai eseguito davanti alla commissione qualcosa che terminasse con un'esplosione...

Lucrezio sta bene, viaggia e produce un sacco di articoli, quest'anno finisce il dottorato e sì, naturalmente insegna già.

[xenom]

Originariamente inviato da ChristinaAemiliana

Tu sei pur sempre quello per cui abbiamo dovuto inserire nel regolamento di sezione una norma che impedisse di descrivere con soave felicità esperimenti pericolosi! E' già tanto se non hai eseguito davanti alla commissione qualcosa che terminasse con un'esplosione...

Lucrezio sta bene, viaggia e produce un sacco di articoli, quest'anno finisce il dottorato e sì, naturalmente insegna già.

ahahahaha

Sarebbe stato molto fico aver portato un fusor a confinamento inerziale elettrostatico con produzione di neutroni veloci in commissione...

grande lucrezio! viaggia? beato lui

[Helyanwe]

ok ieri son stato dal prof e praticamente come mi aspettavo, è aperto a tutto, posso, anzi devo inserire tutto ... il compito diventa più duro di quanto pensassi e sperassi ahahah...

al momento devo aggiungere queste cose:
Selleri
Radiazione cosmica di fondo come nuovo etere
Impressioni e critica delle varie teorie
Riferimento assoluto e privilegiato

cominciamo, appena arrivato mi ha citato selleri, che ripropone la teoria dell'etere ecc ecc: http://www.brera.unimi.it/sisfa/atti...elleribari.pdf

mi ha detto che lui non è d'accordo, però di metterlo ...

poi mi ha citato altri libri, da cui prendere spunto:
krostro einstein e l'etere;
boniolo filosofia della fisica;

inoltre vuole il mio pensiero critico su quello che scrivo.

quanto alla RG e MQ, mi ha detto che entrambi li posso inserire (paragone spazio-tempo con etere oppure vuoto-etere) però il primo è più "semplice" mentre il secondo o è banale e riduttivo (dico che il vuoto non è tanto vuoto, ma mi fermo li) oppure troppo difficile (vedere come la MQ si regola con lo spazio tempo) e quindi meglio evitare proprio ...

mi ha dato il suggerimento che alcuni considerano come riferimento assoluto anche la radiazione di fondo. Cmq tutto da valutare in modo molto critico, facendo attenzione a differenza di riferimento assoluto e privilegiato. insomma posso rimboccarmi le maniche ahahah ...

[ChristinaAemiliana]

Originariamente inviato da Helyanwe

ok ieri son stato dal prof e praticamente come mi aspettavo, è aperto a tutto, posso, anzi devo inserire tutto ... il compito diventa più duro di quanto pensassi e sperassi ahahah...

al momento devo aggiungere queste cose:
Selleri
Radiazione cosmica di fondo come nuovo etere
Impressioni e critica delle varie teorie
Riferimento assoluto e privilegiato

cominciamo, appena arrivato mi ha citato selleri, che ripropone la teoria dell'etere ecc ecc: http://www.brera.unimi.it/sisfa/atti...elleribari.pdf

mi ha detto che lui non è d'accordo, però di metterlo ...

poi mi ha citato altri libri, da cui prendere spunto:
krostro einstein e l'etere;
boniolo filosofia della fisica;

inoltre vuole il mio pensiero critico su quello che scrivo.

quanto alla RG e MQ, mi ha detto che entrambi li posso inserire (paragone spazio-tempo con etere oppure vuoto-etere) però il primo è più "semplice" mentre il secondo o è banale e riduttivo (dico che il vuoto non è tanto vuoto, ma mi fermo li) oppure troppo difficile (vedere come la MQ si regola con lo spazio tempo) e quindi meglio evitare proprio ...

mi ha dato il suggerimento che alcuni considerano come riferimento assoluto anche la radiazione di fondo. Cmq tutto da valutare in modo molto critico, facendo attenzione a differenza di riferimento assoluto e privilegiato. insomma posso rimboccarmi le maniche ahahah ...

Non hai sicuramente scelto un argomento banale...è tosto sia dal punto di vista fisico che da quello filosofico.

Su Selleri concordo con il giudizio del tuo prof, ma siccome esiste, è giusto citarlo.

I libri che ti ha consigliato non dovrebbero essere un problema, il secondo è di respiro più ampio, il primo è più specifico, se gradisci questi argomenti penso che ti piaceranno, tanto più che già hai un'idea del lavoro di Einstein. Di libri che meritano in realtà ce ne sono tanti, io personalmente adoro Reichenbach, "Filosofia dello spazio e del tempo" ad esempio, ma anche "Relatività e conoscenza a priori" (bellissimo approfondimento sui concetti di spazio e tempo a priori, dalll'eliminazione di spazio e tempo assoluti alla crisi dei giudizi sintetici a priori - partendo dalla conoscenza scientifica secondo Kant - fino alla posizione neopositivista sulle componenti a priori della conoscenza, l'operazionismo "estremo" eccetera, ma ti verrebbe fuori una tesi di Epistemologia che andrebbe bene per laurearti in Filosofia, quindi lasciamo perdere! )

Concordo anche sul fatto di evitare la MQ, non puoi certo anticiparne lo studio per scrivere un capitolo della tesina!

Per quanto riguarda il SR assoluto o privilegiato, in effetti quando ti spiegano la RS i due aggettivi sono praticamente intercambiabili e indicano "quel" SR particolarissimo in cui l'etere è immobile, l'unico in cui varrebbero contemporaneamente la meccanica classica e l'elettromagnetismo (che come saprai è già in accordo con la RS, a parte il formalismo che è diverso). Poi però quando passi alla RG ti accorgi che la RS aveva anche lei dei SR "privilegiati" (lo metto tra virgolette perché adesso non intendo più usare un sinonimo di "assoluto"!), che sono i SR inerziali, assunti dal principio di inerzia. Nella RG i SR inerziali non ci sono più e la geometria dello spaziotempo è determinata dalla distribuzione della massa nell'universo, mediante le equazioni di Einstein (in RS la geometria di M4 è data a priori). Tuttavia, esiste una soluzione particolare (locale) tale che, in regioni dell'universo che contengono "poche" masse, la geometria dello spaziotempo diventa quella della RS ed è determinata dalle "tante" masse lontane (le stelle fisse del principio di Mach). In questo modo si giustifica la validità "approssimata" della RS (con i suoi SR inerziali, come dicevamo all'inizio), esattamente come dalla RS si giustificava come condizione particolare la meccanica classica (che si chiamava, appunto, "approssimazione classica").

Non so se è quello che intendeva il tuo prof ma può essere un'idea in più da aggiungere. Ovviamente, chiamare "privilegiati" i SR inerziali è solo semantica, alla fine il discorso è che passi da un SR assoluto e privilegiato (meccanica classica) a una classe di SR privilegiati (i SR inerziali per i quali vale il principio di inerzia) e infine alla RG che generalizza ulteriormente il tutto (è anche per questo che la RS si chiama "speciale" ).

[Helyanwe]

rieccomi di passaggio ... finalmente ieri mi è arrivato il libro di kostro che ho adesso sotto mano e sto leggendo, nel frattempo ho letto (nella parte che interessava me, è enorme) quello di Boniolo: "filosofia della fisica" che mi ero procurato per vie traverse ... uff tra pasqua e ritardi vari sto ancora qua a scrivere e nel frattempo sta tesina diventa sempre più corposa xD ... sono a 16 pag ed ancora non vedo la fine ahahahah ...

devo dire però che mi sto appassionando parecchio, queste letture sicuramente sono molto istruttive ... è molto interessante vedere come si evolve il pensiero umano in generale ed ora con il libro di kostro quello di Einstein che passa dal rifiuto assoluto dell'etere, ad una reintroduzione post RG ...

va bhè torno quando finisco ...
saluti