Materia interstellare e sistemi di riferimento

[mgrau]

Leggo che nello spazio fra le galassie si trovano elettroni e protoni con densità dell'ordine di una particella (per lo più protoni ed elettroni) per metro cubo.
Non molto, in verità, ma non è questo il punto.
Sappiamo che l'etere non c'è, non si rileva nessun vento d'etere. Ma c'è invece un "vento di idrogeno"? Non vedo perchè non ci dovrebbe essere. Se ci mettiamo in un qualche punto, si dovrebbe pure poter rilevare una velocità media di queste particelle. E cambiando la nostra velocità si dovrebbe vedere un cambiamento nella velocità media.
Ammesso questo, da qui non si dovrebbe ricavare un sistema di riferimento privilegiato? Ossia quello rispetto al quale la velocità media è zero?
Non voglio dire con con ciò che questo sia l'unico SdR "giusto", l'unico rispetto al quale le leggi della fisica valgono. Sono un relativista convinto. Però... sarebbe comunque un privilegio gigantesco. O no?

[mainlinexile]

Alla tua prima considerazione aggiungerei il dettaglio che particelle così disposte sono invisibili dallo spettro EM.
Ovvero non essendo agglomerati di materia elettroni-protoni, non emettrono radiazione e sono rilevabili solo tramite interferometria di campo.

Sempre utilizzando la tecnica dell'interferometria è possibile rilevare quel sistema di riferimento in cui la velocità di propagazione delle onde EM è perfettamente identica in ogni direzione:
Ma poichè un corpo celeste modifica sensibilmente i valori di permittività del vuoto rispetto al valore convenzionale dello spazio profondo (costante dielettrica), ossia il parametro che determina la velocità c, quella che l'interferometro utilizza per verificare anisotropie lungo un dato asse spaziale (anisotropie che possono essere di origine gravitazionale o appunto per effetto di una traslazione nel campo), gli strumenti sono collocati in orbita su satelliti, lontano dalla superficie della terra, altrimenti questi riconducono ai risultati falsati come da michelson-morley (pochi km/s, anzichè i 369km/s di media verso il superammasso galattico dell'Hydra, come invece rilevato con precisione a partire dagli anni '90, filtrando e distinguendo componente gravitazionale da quella traslazionale).
Questo particolare sistema di riferimento è stato rilevato osservando ed esaminando la radiazione cosmica di fondo.

[Shackle]

Ci sono diverse linee di pensiero , che attribuiscono la qualifica di riferimento spaziale assoluto al fondo fossile di radiazione cosmica , CMB , eco del Big Bang attualmente rilevabile . Se ne è parlato alcune volte in passato anche nel forum, ad esempio qui¹

Questa dispensa di cosmologia è semplice e interessante , segnalo in particolare il cap 7 sul Big Bang. È interessante questa osservazione a pag 81 circa l'anisotropia del CMB :

E` importante notare che a questa anisotropia di origine ‘cosmologica’ se ne aggiunge una dovuta al moto della Terra attraverso lo spazio, la quale crea uno spostamento Doppler nel CMB. Questo tipo di anisotropia viene detta di dipolo in quanto esibisce due ben definiti e opposti punti: quello di più elevato blueshift indica la direzione in cui ci stiamo dirigendo relativamente al CMB, mentre quello di più elevato redshift indica la direzione opposta.


Notevole anche l'osservazione all'inizio di pag 85 , che in sostanza salva il principio di relatività galileiano ( e dunque anche la relatività propriamente detta :

Torniamo ora alla anisotropia di dipolo del CMB. L’osservazione di tale anisotropia non implica alcuna violazione del Principio di Relatività Galileiano (PRG). Quando stabiliamo che la Terra (in realtà, il nostro Gruppo Locale) si muove rispetto al CMB con velocità di circa 630 km/s non compiamo alcun esperimento, ma stiamo soltanto ‘guardando fuori’. Questa operazione consente di rendersi conto del proprio moto - anche rettilineo uniforme - rispetto a qualunque altro sistema di riferimento, ma non è un esperimento. Se siamo all’interno di un aereo, guardando dal finestrino non abbiamo nessuna difficoltà a renderci conto di essere in moto. Ma non stiamo conducendo un esperimento. Questo lo facciamo quando, ad esempio, beviamo il caffè che ci viene servito dal personale dell’aereo. Se questo esperimento è fatto con gli oblò chiusi, non abbiamo alcun modo di sapere che siamo in moto, e con quale velocità: tutto va come se fossimo seduti sul divano di casa.

Altro articolo interessante che ho trovato, sulla CMB e la ipotesi dell’etere , è il seguente:
http://www.pluchino.it/blablabla/Etere_e_CBR_2017.pdf

Sono indubbiamente argomenti molto affascinanti, ma bisognerebbe esser continuamente aggiornati, per farsi l'idea più corretta in materia .

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Note

1. peccato che Amadori abbia lasciato il forum ! ↑

[Nikikinki]

Io su questi argomenti sono molto "kantiano". Ritengo che per forza di cose le antinomie faccia parte del nostro essere e quindi si riflettano sulle nostre teorie del mondo. Kant lo disse con la filosofia, Goedel lo ribadì in logica matematica...e la fisica non fa differenza. Il problema del sistema di riferimento assoluto afferisce io credo all'esistenza o meno dell'infinito e del suo significato intrinseco. Usiamo questo termine in matematica e fisica con grande libertà, anche nei teoremi più raffinati, ma non sono sicuro che lo abbiamo davvero compreso. Il tempo e lo spazio sono infiniti? Se sì, nel senso di ciò che intendiamo comunemente come infinito, ritengo non sia possibile un SR assoluto. Servirebbe qualcuno al di fuori di tutto, ma se l'infinito è come lo pensiamo non può esistere niente fuori. La radiazione di fondo concettualmente mi ha sempre dato problemi in questo senso. Se è questo "eco" dell'inizio di tutto, in cosa si è propagato? Perché se lo "spazio" già c'era allora questo mondo potrebbe davvero essere solo una piccola bolla in mezzo a tanti altri e quindi sistema assoluto sì ma relativo rispetto ad altri...e quindi non cambia nulla. Se invece lo spazio non c'era si è propagato "su se stesso"? Generando al contempo spazio, tempo e radiazione? In quel caso potrebbe essere un SR assoluto, ma dato che non esiste nulla al di fuori e noi siamo al di dentro non c'è modo alcuno di dimostrarlo, ritengo proprio per principio intrinseco. Se voglio dimostrare che è assoluto devo andare fuori, ma se vado fuori non è più assoluto. È questa secondo me l'antinomia che non riusciremo mai a disfare rispetto al concetto di SR assoluto. A meno che non pensiamo ad un concetto diverso di infinito. Anche nella meccanica quantistica c'è un'altra antinomia, stupenda anche per le implicazioni religiose. Incominciò mi pare Von Neumann questo discorso ribadendo come nella mq non ci siano variabili nascoste, cioè la sua natura probabile è intrinseca, non legata ad un nostro limite logico o sperimentale. Poi c'erano punti deboli della sua dimostrazione e via via si sono susseguiti smentite e conferme fino a giungere al risultato sibillino "non ci sono variabili nascoste solo solo se come uomini possediamo il libero arbitrio". Che sia vera o falsa è comunque una brutta botta per la concezione di determinismo religioso, ma siamo comunque al punto in cui la scienza vuole dare una risposta tanto per darla, non perché sia davvero in grado di farlo. Come per un eventuale SR assoluto. Linciatemi pure

[Shackle]

Solo qualche osservazione , non ho intenzione di imbarcarmi in discussioni filosofiche.
C'è sempre il rischio di scivolare dalla fisica alla metafisica, quando si parla di infinito. La metafisica (cercate!) non è scienza . Noi non sappiamo se lo spazio e il tempo sono finiti o no, e credo che non arriveremo a saperlo mai. Ma cerchiamo di non usare il concetto di infinito " a schiovere" , soprattutto in fisica.

La radiazione di fondo concettualmente mi ha sempre dato problemi in questo senso. Se è questo "eco" dell'inizio di tutto, in cosa si è propagato? Perché se lo "spazio" già c'era allora questo mondo potrebbe davvero essere solo una piccola bolla in mezzo a tanti altri e quindi sistema assoluto sì ma relativo rispetto ad altri...e quindi non cambia nulla. Se invece lo spazio non c'era si è propagato "su se stesso"? Generando al contempo spazio, tempo e radiazione?

LA radiazione di fondo esiste, è stata misurata , hanno pure dato il Nobel ai suoi scopritori. L'ipotesi è che sia una eco del Big Bang. C'è un ipotesi migliore, oggi ? Non lo so, ma non credo.

siamo comunque al punto in cui la scienza vuole dare una risposta tanto per darla, non perché sia davvero in grado di farlo. Come per un eventuale SR assoluto.

Non sono d'accordo. LA scienza in generale , e la fisica in particolare, si distingue da tutti i credi e i dogmatismi perché è pronta a riconoscere i propri errori , è pronta a dire "abbiamo sbagliato" , se si scopre l'errore , e quindi è pronta a ritornare sui suoi passi . Non ci sono certezze assolute, la scienza non dà risposte tanto per darle .

Tu sei kantiano ? Io invece sono popperiano . Cercate Karl Popper e il suo principio di falsificabilità (ora io non posso mettere link ) . Una disciplina, per essere considerata scientifica, deve contenere in sè il germe, il suggerimento per la falsificazione : cioè , data una teoria, che cosa c'è in essa che può suggerirmi che la stessa è falsa ?
Esempio banale : prendiamo la gravitazione newtoniana , in una versione molto semplice; un corpo, abbandonato vicino alla superficie terrestre, cade verso terra . Qual è il suggerimento per la falsificazione ? È dire : ove mai trovassi che un corpo, abbandonato a se stesso , sale verso l'alto ( lasciamo da parte spinte aerostatiche su mongolfiere , qui ! ) , dovrei dire che quella legge è falsa .

Insomma , è quello che diceva Einstein : mentre mille esperimenti positivi non posso darmi definitivamente ragione, un solo esperimento negativo può darmi definitivamente torto.

Se invece io dico : "in questa scatola chiusa c'è un folletto, come la apro il folletto vola via" , come cavolo fai a falsificare questa tesi ? Non puoi . Allora , secondo Popper , non è scienza , questa. E infatti non lo è .
Punto e basta ( oddio...ci sarebbe da parlare un sacco...).

Lasciamo perdere le religioni e i loro dogmi. Parliamo di scienza e ragione.

Per tornare alla fisica , cito J.A.Wheeler , co-autore di "Gravitation" con Thorne e Misner : "La fisica è semplice solo localmente " . Sono d'accordo.

[Nikikinki]

Non ho detto che la radiazione di fondo non esista, so certo che è stata misurata. Ho detto che non ritengo possa essere presa a SR assoluto, tutto lì. Per il resto concordo che la metafisica sia altra cosa della fisica, ma chi di noi è in grado di mettere il confine tra i due mondi al posto giusto? Credo nel concetto dell'antinomia proprio perché questo limite non ritengo sia discreto, ma continuo. Al liceo adoravo queste digressioni

[mgrau]

Ringrazio tutti per le risposte. Quella di @mainlinexile devo dire che purtroppo non l'ho capita... @Shackle come sempre documentatissimo... @Nikikinky con le sue digressioni filosofiche che io, a differenza di Shackle, apprezzo molto (anche se, nel merito, non sono tanto d'accordo)
Leggerò con calma e cercherò di rispondere qualcosa. Noto però che c'è stata una deriva dal mio tema (la MATERIA interstellare) alla RADIAZIONE di fondo, che è certo importantissima, ma è un'altra cosa...
Infine, piccola nota a margine, Popper... certo, la falsificabilità è una gran bella cosa, ma mi pare che venga adoperata con molta cautela... direi che quando una teoria è molto consolidata (e già Popper non approverebbe questo modo di dire) ci vuol altro che UNA prova contraria per buttarla nel cesso... per es, la teoria di Newton ha resistito bene a tutte le anomalie; certo, molte sono state sistemate con la scoperta di nuovi pianeti o cose simili, ma per es. l'anomalia di Mercurio è rimasta, e la teoria di Newton anche, prima che arrivasse Einstein...

[Shackle]

...digressioni filosofiche che io, a differenza di Shackle, apprezzo molto (anche se, nel merito, non sono tanto d'accordo)

Ci sono più cose tra cielo e terra di quante non ne comprenda la tua filosofia , o mgrau !

In quanto a Newton , certo, la sua teoria della gravitazione universale non era "perfetta" . Poverino, non sapeva neppure spiegare l'origine di questa specie di tiro alla fune tra Sole e pianeti...MA poi è venuto Einstein, con la sua RG ...già : e pensiamo che questa sia la teoria perfetta ? Neanche per sogno, ha i suoi problemi di compatibilità con altre teorie. Perciò i teorici sono passati ad altro, la teoria delle stringhe, la gravità quantistica a loop ....staremo a vedere .
In quanto alla materia interstellare, con una densità cosí bassa, penso che vada un po' di qua e un po di là , fluttuando. Che affidamento vuoi fare su un mezzo cosí rarefatto, come puoi assumerlo come sistema di riferimento assoluto ? Non sta mai fermo un attimo ...

[Laika1969]

La fisica non spiega, osserva, descrive, analizza (spesso semplificando), falsifica.
Non c'è fisica senza esperimento.
Quindi io sono lontanissimo da tutte queste ipotesi metafisiche (materia oscura, stringhe, ipotesi sulla origine del nostro universo, dello spazio e del tempo, a patto che esista)
La fisica e' solo locale.
Siamo limitati, prendiamo è atto.
Comunque ci estingueremo presto, e con noi tutti i dubbi.
Nemmeno siamo capaci di valutare gli effetti delle galassie lontane, e qualcuno si inventa la materia oscura.

[Nikikinki]

La filosofia era la summa di tutto il pensiero umano. Conteneva ogni domanda dell'uomo e quindi domande sulla natura, sulla psicologia, sulla matematica, sul destino e la cosmologia. Personalmente ritengo che la digressione logica resti una tappa essenziale del pensiero scientifico, che epurato da essa, si monco. Così come la filosofia moderna dovrebbe tenere in ben più conto i risultati della fisica altrimenti si autorelega a mero esercizio di pensiero. La filosofia, in senso lato e generale, penso abbia quella componente di immediatezza logica che anche la matematica si sogna. Purtroppo non è imbrigliabile come lo è la matematica e quindi è difficile dire se un ragionamento filosofico sia valido, ancor più difficile se è vero. Aristotele tirò fuori dal cilindro la formula chimica dell'acqua senza nemmeno sapere come fosse fatta la materia. E tirò fuori anche la teoria geocentrica. Tanto per dimostrare quanto ho detto: intuizione pura e immediata ma anche difficile verifica dei risultati trovati. Poi ognuno ha il suo spirito da seguire ed è giusto così, ma non c'è e non ci può essere competizione tra i mondi della cultura umana. Tutti contribuiscono in qualche modo e solo con rispetto e curiosità credo si possa provare a unire il tutto.