Perchè c?

Meccanica, termodinamica, elettromagnetismo, relatività, ...
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Animus
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Perchè c?

Messaggio da Animus »

Ne approfitto per porre una nuova domanda (decisamente piu' difficile).

Perchè il limite fisico della velocità è prorio c (ossia 300.000 km/s) e non c/2 o 100.000 km/s o un milione di km/s?

Se fosse una cifra tonda (es. 10^10),saremmo tutti piu' contenti, no? :D
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SkZ
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Messaggio da SkZ »

il limite e' dato dalla velocita' della luce, massima velocita' d'interazione.
ma il suo valore e' dato dalla scelta delle unita' di misura di lunghezza e di tempo che discendevano in origine dalle caratteristiche della Terra.

NB: la teoria della relativita' non vieta che si possa superare la velocita' della luce, ma che la massima velocita' d'interazione e' quella della luce, ovvero che $ ~c $ e' la massima velocita' con cui si puo' spostare un'informazione.
Durante la sua espansione l'universo ha avuto momenti in cui la distanza tra i suoi punti aumentava a velocita' maggiori di quella della luce, ma cio' non viola in nessun modo la teoria della relativita'.

ps: $ ~c=299792458\;m\,s^{-1} $, valore esatto
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Bacco
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Messaggio da Bacco »

... e comunque puoi sempre usare il sistema c.g.s. : in quello c = 1!
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Animus
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Messaggio da Animus »

Non ho posto il quesito in maniera corretta, sono stato troppo conciso, e non si è capito, per questo me ne scuso e provero' a spiegarmi meglio.

Che cambiando le unità di misura, tipo usare le yard al posto dei metri, si cambi anche il valore numerico di c, è cosa ovvia, e il quesito non era chiaramente questo, come non lo è il fatto che ci siano "cose" che posso superare la velocità della luce, o altre che nascono già piu' veloci, dato che la questione riguarda quelle cose (diciamo allora le materiali, così da fugare ogni ambiguita) per cui vale il quesito.

Venendo allora al punto, se c è insuperabile per un oggetto di qualche massa m, (perchè diventa infinita) la mia domanda è, perchè c, e non la velocità del suono ad es., dato che, constatare un fenomeno, non vuol per nulla dire, averlo spiegato nel suo "intimo" piu' profondo.

Per fare ancora un esempio, di tipo termodinamico, sappiamo che lo zero assoluto ha quel valore (e non -400 C°) perchè in corrispondenza di quel valore, il movimento molecolare delle materia si ferma, e dato che la temperatura è la manifestazione macroscopica di quel moto, e visto che oltre lo stato di immobilità non si puo andare, ecco perchè quello e il limite inferiore della temperatura.

Volevo quindi sapere se è conosciuta una spiegazione analoga per c, ossia perchè il limite superiore è proprio quello, e non, ad es., 2*c.

Ripeto, per chiarezza, che sono a conoscenza del fatto che c non puo essere superata per via della massa che aumenta fino a tendere all'infinito, ma quello che non so, è perchè proprio c.

Thanks
Animus
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Messaggio da Animus »

ah ora ho capito.
Se fosse una cifra tonda (es. 10^10),saremmo tutti piu' contenti, no?
Era una battuta. :D
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SkZ
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Messaggio da SkZ »

Per chi non avesse capito.
la quantita' di moto di una particella che si muove a velocita' che si avvicina in modo asintotico alla velocita' limite tende all'infinito. Ergo le particelle che si muovono esattamente alla velocita' limite non possono avere massa.
Il fotone e' l'unica particella ad non avere massa (nella concezione comune) ergo la sua velocita' deve essere quella limite.
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Animus
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Messaggio da Animus »

SkZ ha scritto:si avvicina in modo asintotico alla velocita' limite.
Sì, ma questo non dice perchè la velocità limite è c.

Sappiamo che è c, ma non perchè è c.

E come dire: so che i bambini di un anno se la fanno addosso.
Perche se la fanno addosso? Perchè hanno un anno?
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NEONEO
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Messaggio da NEONEO »

Guarda quando studiarai un pò di elettromagnetismo te ne renderai conto di cosa significhi "c". Essa è una precisa costante ricavata da una modellizzazione della propagazione dell'onda elettromagnetica e quindi della luce stessa, in base alla quale si è ricavato che la velocità di propagazione dell'onda è uguale all'inverso della radice quadrata del prodotto della costante dielettrica del vuoto e della permeabilità magnetica del vuoto. In simboli:
$ \displaystyle c=\frac{1}{\sqrt{\epsilon_0 \mu_0}} $
Questo significa che prima i fisici sperimentali hanno trovato sperimentalmente il valore della velocità della luce. Poi i fisici teorici (Maxwell) ha elaborato una teoria (la onde elettromagnetiche) in base alla quale tali onde sono descritte da equazioni matematiche ben determinate ( le cosidette equazioni di maxwell) che se risolte fra le altre informazioni si ricava anche la velocità di tali onde che è uguale a quella misurata dai fisici sperimentali secoli prima. Quindi tale modello sembra funzionare.
Poi per dedurre il fatto che essa è la velocità limite occorre passare al teoria della relatività ristretta di Albert Einstein, il quale pose tale limite come principio che la teoria di Newton negava. E questo pèrincipio implica però una rivoluzione della nostra concezione comune del concetto di spazio e tempo.
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SkZ
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Messaggio da SkZ »

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