L'emozionante CONFERMA della RELATIVITÀ e del blueshift gravitazionale
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- Опубліковано 1 жов 2022
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BIBLIOGRAFIA E FONTI DI QUESTO VIDEO:
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Pound and Rebka, Phys. Rev. Letters, Vol.3 (1959) 439
Pound and Rebka, Phys. Rev. Letters, Vol.4 (1960) 337
Pound and Snider, Phys. Rev. Letters, Vol.14 (1964) 539
Klaus Hentschel, Annals of Science, 53 (1996) 269
#fisica #tempo #relatività
Finalmente un canale dove si divulgano concetti scientifici senza trattare il pubblico come fossimo tutti dei bambini di terza elementare. Le formule matematiche in sovraimpressione sono davvero bellissime e anche se non le capisco mi sforzo di comprenderne il concetto. Davvero un canale coraggioso che non cerca il click ma offre sostanza ....e che sostanza. Certo per seguirti con attenzione bisogna concentrarsi un attimino ma ne vale la pena ...e adesso mi iscrivo.
Ciao Stefano! Grazie di cuore :) Sono contento che il taglio del canale ti renda felice :) A presto! Simone
Mi piacciono molto questi video, da una parte non si dà nulla per scontato e dall'altro si affrontano temi di ricerca abbastanza avanti, senza cadere nella banalizzazione o in eccessive semplificazioni. Grazie mille!
Sono negli usa con una roulotte e sei stato una magnifica scoperta che mi sta facendo compagnia durante tutte queste miglia che stiamo macinando. Welkome!🎉
Ciao Simone, ancora complimenti per i tuo video sempre chiarissimo !!!!! Grazie sempre davvero per le tue spiegazioni che rendono semplici concetti difficili.
Questa mattina mi sono fatto una bella colazione guardandomi questo video! Veramente geniale il metodo trovato, e bravissimo per la spiegazione, perché è un argomento per nulla facile, ma lo hai reso comprensibile!
Ciaoo
Salve Prof., ci tengo a dirle che il suo lavoro di divulgazione è molto importante e spero che continui a portare contenuti di qualità sul suo canale. Io sono un fisico come lei e i suoi video rappresentano una grande fonte di conoscenza per gli studenti di fisica, grazie al linguaggio accurato, chiaro ma allo stesso tempo semplice da interpretare. Complimenti! 👍👍👍
Eppure, la frequenza del suono dell'ambulanza non cambia. Muta il VOLUME con cui arriva al mio orecchio. E il Volume è pur sempre energia.
@@marcoleone505 forse sarebbe il caso che tu riveda il filmato... Per l'osservatore a terra la frequenza della sirena che gli arriva all'orecchio certo che cambia nel tempo visto che l'ambulanza nel frattempo si muove rispetto a lui! La frequenza della sirena la si può pure misurare. L'intensità del suono non c'entra per niente.
Stupefacente.....fenomeni conosciuti da tutti ma le loro spiegazioni si addentrano in concetti sconosciuti. Uno scienziato e' colui che non cessa mai di chiedersi "perche',e come"
Grazie Simone!! Bellissimo video, e spiegato in maniera esemplare!
Spettacolare. Aspetto il prossimo video
Grazie prof. Baroni, molto interessante e affascinante. Ale
Interessante! Gran bel lavoro! Grazie e complimenti
Sempre bellissimi questi video. Sei veramente in gamba.
Ciao Simone 😀, prima di tutto complimenti per la preparazione e il modo con cui trasmetti le conoscenze: sempre chiaro e comprensibile! Quindi tutto lo spettro solare quando giunge sulla terra ha subito un blueshift, però noi non ce ne rendiamo conto, pensando alla luce solare mi è venuto in mente che noi riusciamo ad osservare l'alba e il tramonto senza che il ☀️ ci dia fastidio, potresti spiegare il perché? Grazie 💖
Affascinante!
Stupendo 🍺
Semplicemente grandioso.
Chiarissimo. Grazie.
che meraviglia la Scienza
Un esperimento davvero bello!👏👏👏
Ciao Magda! Proprio vero! :) Simone
Video stupendo
Sei bravissimo
Grazie professore per il bellissimo e molto interessante video, e, tra l'altro, per aver riportato la formula Δν/ν = gh/c^2 (v=frequenza dei fotoni) per piccole altezze h e accelerazione di gravità g costante. Le chiedo, senza farle perdere tempo in calcoli, fino a che altezza (ordine di grandezza e non un numero preciso) si può considerare l'accelerazione di gravità costante per questo tipo di esperimento? Grazie.
Complimenti innanzitutto per il lavoro di divulgazione fatto in maniera chiara e seria. Avrei una domanda: ma se l'osservazione della famosa eclissi del 1919 aveva "provato" che siccome la luce "non ha una massa" allora è lo spazio ad essere curvo e quindi la gravità non è una forza, che senso ha poi fare discorsi di tipo energetico sui fotoni?
Ho appena acquistato il tuo libro.. e vaiii... buona giornata Simone
Ciao Leonard! Grande :) Spero che ti piaccia, buona lettura! :) Simone
La velocità della luce è costante perchè la sua è una propagazione ondosa di carattere trasversale, tipo le onde sulla superficie di un liquido (Maxwell). Einstein ribadiva tale costanza non come il 2° postulato della sua teoria ma era sottinteso: costanza rispetto all'insieme dei sistemi di riferimento inerziali comunque in moto rettilineo uniforme tra loro (2° postulato della teoria). L'etere così era diventato "superfluo" anche se non rinnegato.
Propongo una riflessione: quando, nell' esempio, l' ambulanza di avvicina rispetto al mio punto di ascolto, il suono sta letteralmente viaggiando a una velocità maggiore verso di me, esempio 400 metri al secondo (anziché 330 da ferma): ne consegue un "pitch" in cui percepisco una frequenza più alta, apparentemente con più energia (ma è un' illusione, e vale solo per il mio punto di ascolto). Posso immaginare l' aria (mezzo di propagazione) più "contratta" dal mio punto di vista. La luce dovrebbe fare altrettanto (viaggiare a una velocità maggiore), ma per ovvie ragioni non è possibile: mi piace pensare che, piuttosto che la luce, sia lo spaziotempo che la contiene a contrarsi dal mio punto di vista, esattamente come l' aria nell' esempio dell' ambulanza, facendomi percepire un blue shift dal mio punto di osservazione. Vorrei spingermi oltre: quando osservo le galassie molto lontane, in red shift, posso immaginare che esso sia causato non dalla "energia oscura", piuttosto, viaggiando con lo sguardo lontano nel tempo e nello spazio, assisto a una "contrazione" via via sempre minore dello spaziotempo. Più guardo lontano nello spazio e nel tempo, più assisto (ma è un' illusione data dal mio punto di osservazione) a una contrazione via via minore dello spaziotempo. Questo toglierebbe di mezzo l' ipotesi dell' energia oscura, lasciando spazio piuttosto a un' interpretazione differente di ciò che osservo: una contrazione via via sempre minore dello spaziotempo verso il passato, e via via maggiore verso il futuro. Ne conseguirebbe che lo spaziotempo in realtà non si starebbe espandendo con una accelerazione via via sempre crescente, bensì che si stia comunque espandendo ma senza alcuna accelerazione. Insomma, assistiamo a una espansione dello spaziotempo in tutte le direzioni, ma senza alcuna accelerazione della stessa, e noi essendo "immersi" nello spaziotempo stesso abbiamo l' illusione che ci sia un' accelerazione, data però solamente dalla nostra prospettiva, dal nostro punto di vista nello spazio e nel tempo in cui noi stessi siamo immersi. Fuori dall' universo non c' è spaziotempo, non c' è un "fuori", eppure siamo abbastanza certi (grazie alla radiazione di fondo) che tutto deriva da una quantità immensa di energia concentrata in un singolo punto che ha via via iniziato ad espandersi. Non assistiamo a tutto questo da "fuori", ma ci siamo noi stessi dentro: lo spaziotempo si espande, dal big bang. Ma l' accelerazione di questa espansione è fittizia, data dal nostro punto di osservazione "dentro" lo spaziotempo: è logico che più guardo lontano nello spazio e nel tempo, più assisto a una espansione di minore entità (lo spaziotempo stesso era più "denso"), mentre più mi muovo nel futuro, più l' espansione sarà di entità maggiore. L' energia oscura sarebbe solo un accorgimento matematico per semplificare i conti e farli quadrare con le osservazioni, perché la sola idea che io stesso, l' aria che respiro e il tempo in cui mi muovo in questo preciso istante si stiano espandendo in tutte le direzioni da sempre mi fa girare la testa. In conclusione, se fosse solo un errore di prospettiva?
Mi sembra una osservazione interessante. E comunque la nostra prospettiva è pur sempre quella di una palla rocciosa che gira su se stessa, che gira attorno al sole, e che assieme al sole gira attorno alla nostra galassia, per una velocità combinata di 490.000 km ora. Quando si dice che i fotoni vengono sparati verso l'alto o verso il basso non sappiamo se vanno "contro vento" con riferimento alla direzione nella quale viaggia la terra
@@francescotrevisan4453 Grazie Francesco ^^ La direzione dei fotoni comunque è relativa dal punto di osservazione, non c' è un punto "fermo" nell' Universo, quindi come dici tu dal mio punto di vista potrebbero andare "contro vento" ma un abitante di Andromeda con un telescopio li potrebbe vedere con vento "a favore" ;) Anche tra noi due, tu (esempio) a Roma e io a Milano possiamo vedere lo stesso fotone ma con uno scostamento verso lo spettro rosso maggiore o minore, questo perché il sistema di riferimento è sempre leggermente differente da punto a punto, pur viaggiando sullo stesso pianeta.
Rimango sempre appassionato e stupito da quanto le sue spiegazioni siano adatte a chiunque .
Ma il parallelismo con onde del mare proprio non funziona perché le onde più lunghe sono le più potenti perché più massive ,quelle ravvicinate sono invece lievi.
Per il resto sei un mostro sacro
Buonasera Simone, amoni tuoi video super interessanti ( oggi ho comprato anche il libro)
Ciao Brothers On-line! Grande :) Grazie mille, spero che ti piaccia il libro, Simone
Finalmente anche un (credo) coetaneo che va pazzo per Colombo (alle superiori uscivano i primi dvd delle stagioni e li collezionavo), siamo in 2 mi sa 😆
Grazie sempre per i video, mi confonde sempre l'analogia con le onde. Un'onda che passa è un fotone? Cioè la frequenza delle onde equivale alla frequenza dei fotoni? Oppure ogni singolo fotone ha una frequenza interna, cioè "vibra"? Oppure la frequenza non c'entra niente con i fotoni, ma con l'onda elettromagnetica? 😭
Sono la stessa cosa
Chiarissimo come piu' non si poteva! Voglio porle una domanda: il rinculo non riguarda gli oggetti privi di massa come il fotone, dunque perche' esiste il rinculo quando un atomo emette un fotone ? Che io sappia, tra l'altro, in fase di emissione non c'e' accelerazione, il fotone parte gia' a c. Mi toglierebbe questa curiosita' ? Grazie e complimenti per il canale molto bello.
Ciao Massimiliano, bella domanda. Anche il fotone, benché privo di massa, è portatore di "momento lineare". Per un corpo massivo (a basse velocità) esso è pari a mv. Per un fotone è pari a E/c. :) Simone
@@PepitediScienza "Momento lineare" sarebbe la quantità di moto?
domanda: il rinculo sottrae energia al fotone che ne guadagna poi col in blue shift gravitazionale. Si potrebbe quindi evitare di porre in oscillazione il rilevatore? cioe' se l'energia "persa" dal rinculo viene recuperata dal blue shift il fotone ritorna 14.4 kev e puo' essere assorbito. avevano pensato a questa ipotesi? forse 22.5 metri non sono sufficienti per recuperare l'energia perduta?
grazie
È la prima cosa a cui ho pensato mentre ascoltavo il video, ma, evidentemente, la distanza non è sufficiente.
Se la soluzione del problema avesse potuto essere inclusa nei termini dell'esperimento stesso, è ragionevole ritenere che l'avrebbero fatto sin da subito.
Zio Alberto non si batte
Ok tutto chiaro! ma una domanda!: secondo lei, una sorgente luminosa fissa, posta dinanzi a noi, ad una distanza X, emetterà le stesse frequenze di un'altra sorgente che alla medesima distanza gira invece, intorno a noi, in maniera circolare? spero di essere stato chiaro, in sintesi è possibile che le galassie più lontane che noi osserviamo, invece di allontanarsi si stiano soltanto girando intorno? e l'effetto di accelerazione sia dovuto solo a distanze diverse!? grazie!
Le galassie ruotano in maniera molto lenta! Tanto per capirci Il Sistema Solare impiega circa 225-250 milioni di anni per completare un'orbita attorno alla Galassia. Non esiste un "centro" dell'universo!
@@alfredodallalibera5091 è giustissimo quello che dice, ma non mi riferivo alla nostra galassia, ma mi riferivo all'intero universo (osservabile) visibile, di cui noi ovviamente ne occupiamo il centro. la mia domanda era: è possibile che quello che noi osserviamo attraverso il "Redshift" non sia dovuto all'espansione ma a un probabile quanto plausibile spin dell'universo, questo a prescindere dal nostro punto di osservazione!?
@@micheledesantis7658 noi non siamo al centro perché non esiste un centro. Tutte le galassie si allontanano l'una dall'altra pur rimanendo compatte (sarebbe la materia oscura che con la su gravità le tiene unite) quindi è lo spazio che si espande (sarebbe l'energia oscura la causa: come se ci fosse una anti gravità). Per fare un esempio calzante: il panettone che lievita... L'uvetta sarebbero le galassie. Comunque ne l'energia oscura ne la massa oscura sono stati scoperti.
Il fenomeno della lente gravitazionale o la deflessione della luce delle stelle in prossimità del sole, non è una forma di accelerazione per i fotoni? (accelerazione centripeta)
È lo spazio/tempo che viene "curvato" dalla massa del Sole: la luce delle stelle fa un percorso rettilineo in uno spazio curvo. Ti sembrerà assurdo, ma la luce nel tempo sta ferma mentre si muove nello spazio sempre a velocità "c" ! E ancora più sconvolgente: nello spazio/tempo tutto si muove a velocità "c".
@@alfredodallalibera5091 Vero... grazie della risposta. (ci sono arrivato dopo).👍
Il fotone avendo massa nulla è ugualmente attratto dalla gravità ma in che modo? Per lo stesso principio ha anche una certa quantità di moto ma che non mi spiego. È dovuto sempre alla correlazione che massa ed energia sono due grandezze che sono espressione diversa dall'altra?
Ciao Andrea, il fatto è che le formule newtoniane a cui siamo esposti a scuola sono il caso particolare delle formule relativistiche. Le quali dicono che anche oggetti senza massa hanno un momento (pari a E/c), per esempio. Per la prima domanda, pensa alla luce come un'onda luminosa. Laddove la curvatura del tempo è maggiore, la frequenza dell'onda aumenta. Il fotone acquista energia :) Grazie! Simone
Immagino che abbiano effettuato anche la verifica inversa, ponendo la sorgente alla base della torre e il rivelatore vibrante in cima alla torre, se è vero che il fascio subisce una decelerazione di gravità, osservando una inversione della curva di rivelazione.
Ciao Giovanni! Esatto, hanno effettuato entrambi gli esperimenti :) Simone
Ma ancor prima della scoperta che abbassando la temperatura si riduceva l'ampiezza del rinculo, ci si doveva comunque ricordare che se non si abbassava la temperatura l'agitazione termica avrebbe influito in misura non trascurabile. Quindi stessa soluzione per risolvere due problemi.
Una curiosità: nella meccanica quantistica l'energia è quantizzata, ma la frequenza dei fotoni è continua.
Giusto?
La frequenza è un numero (numero di oscillazioni in un secondo). I numeri sono continui?
@@vitovittucci9801 in meccanica quantistica l'energia di un fotone dipende dalla sua frequenza.
Ciao Eugenio, come ti rispondevo in un altro commento: la quantizzazione viene dalla costante di Planck h, che ha un valore finito. È vero che la frequenza f può prendere qualsiasi valore, però non c'è modo per cui l''energia di ogni fotone (= h*f) con quella frequenza valga un valore qualsiasi. Varrà sempre h*f. E l'energia della radiazione elettromagnetica viene scambiata a pacchetti h*f. Grazie, Simone
Se la relatività non fosse stata esatta, la compensazione non sarebbe stata misurata?Come hanno fatto a trovare la frequenza esatta?È davvero affascinante tutto ciò.
Se la relatività avesse sbagliato, avrebbero trovato una frequenza diversa. L'hanno trovata muovendo il pezzo di Ferro sul fondo a velocità diverse, finché la luce veniva assorbita al massimo :) Ciao! Simone
ciao...tu che sei scienziato...sai qualche erba o terapia come riscrescere i capelli??(tipo i tuoi che sono cosi folti)....
Ottima delucidazione👍
Non capisco la parte inerente al rinculo, se i fotoni non hanno massa come avviene il fenomeno?
Ciao Gerolamo, anche il fotone, benché privo di massa, è portatore di "momento lineare". Per un corpo massivo (a basse velocità) esso è pari a mv. Per un fotone è pari a E/c. :) Simone
@@PepitediScienza grazie per avermi risposto, quindi si potrebbe almeno teorizzare una propulsione fotonica? Ancora grazie 🙂
Nel 59 non conoscevano la stabilità di controllo frequenza del quarzo?
se mettiamo anche un po di pelo ?
Quanto ci metti per arrivare al punto!
Adesso ho capito il perche' del red shift !!!
Ci fai un bel video sulla violazione delle diseguaglianze di Bell da parte dei nuovi Nobel ?
"L'evoluzione della fisica" ce lo ho anche io e cambiò il mio modo di chiedere "perché ?".
Quindi il colore di una stella potrebbe essere determinato dalla gravità della stella stessa?
No, dalla velocità con cui si allontana/avvicina a noi osservatori sulla Terra oltre che dalla temperatura sulla sua superficie.
@@alfredodallalibera5091 anche da quello che dici tu, però considera un buco nero che risulta invisibile appunto per la sua forte gravità.
@@essenzial5953 la forte gravità piega lo spazio a tal punto che la luce non può uscire proprio perché percorre uno spazio curvato su se stesso. La luce viaggia sempre in linea retta, ma su uno spazio curvo ed è una massa curva la spazio.
Ciao, Like! =)
DOMANDA: La luce tenderebbe a velocità infinita, ma qualcosa (che non so) la mantiene costante. Può essere?
No.
@@angeloc5649 se sai/puoi. avresti qualche dettaglio da aggiungere?
Provo a esprimere un mio parere. Premetto che non sono un esperto e posso al massimo definirmi un appassionato. A mio modesto avviso L'universo in accelerazione è una bufala. Il redshift osservato sulle stelle più lontane è spiegabile con la relatività generale: maggiore è la distanza percorsa dalla luce e maggiore è la probabilità di interazione con Materia Normale che ne genera un redshift. Immagino che ogni fotone che abbia viaggiato per miliardi di miliardi di km abbia avuto modo di quasi impattare atomi, particelle con massa e agglomerati più o meno grandi, ma tutti con la loro piccola o grande gravità. Per non parlare della somma vettoriale della gravità, che, anche se infinitesimale, è probabilmente in grado di interagire con la luce di stelle o supernove 1A decisamente Molto distanti e quindi affiancate e precedute da un numero maggiore di corpi con massa rilevante in proporzione all'aumento della distanza.
Ora basta solo occuparsi dei calcoli necessari per dimostrare questa teoria e poi si va assieme a Stoccolma a prendere il Nobel... 😉
Forse!!!!
Perché lo vendi solo su Amazon? Non pagano una tassa in Europa e sottraggono ricchezza e se la ridono.
Più gravità, più quanti di spazio in un determinato intervallo di misura. Spazio più concentrato in basso rispetto a in alto. Lo spazio più denso trasmette meglio i fotoni come quando uno batte sui binari di ferro anzichè su una corda.
????????
Eppure, la sirena mantiene la stessa frequenza ma muta in VOLUME sonoro. E il volume è pur sempre energia, almeno a livello quantitativo.
Rispetto a un osservatore fermo quando la sirena si avvicina aumenta sia la frequenza che il volume; il contrario quando si allontana.
Ma se il fotone non ha massa,perché viaggia a solo 300.000 kmsec?
È come domandare come è nato l universo , sono domande di cui non si sa il perché ma solamente il COME funziona.è un LIMITE INVALICABILE ,e se si prova a superare lo spazio si dilata per far mantenere sempre fissa quella velocità
Come fanno a pensare a tutte queste cose, sembrano scienziati 😉
Comunque Albert non era umano, è impossibile avere quelle intuizioni.... oppure lui era umano e noi dei scimpanzé.
Meg!io la seconda...

Ma un fotone che viaggia alla velocità della luce può continuare il suo viaggio nello spazio all infinito...
Pl
Ti rendi conto della GRAVITA' di ciò che hai detto? 😉
La formula di Einstein ci dice che la costanza della velocità della luce è direttamente proporzionale all'energia totale nello spazio cosmico e inversamente proporzionale alla sua massa; dunque essa ,la luce, può aumentare o diminuire solo se una di esse per motivi cosmici entra in gioco anche la velocità di rotazione delle massa intorno al suo centro di massa.
La velocità della luce nel vuoto è fissa e costante e vale 1 miliardo di km/ora.