pubblicato
4 aprile 2024
Prima che Einstein pubblicasse la teoria della relatività, esisteva un'altra teoria sulla natura della luce: la teoria dell'emissione di Galileo. Secondo questa teoria, la velocità della luce è la stessa per l'oggetto che la emette, ma non è costante in tutti i sistemi di riferimento. In altre parole: la velocità della luce può essere considerata più veloce, o più lenta, di quanto scritto in fisica come velocità della luce costante c.
Il problema con la teoria dell’emanazione era che essa sosteneva anche l’esistenza dell’etere. L'etere era qualcosa di indeterminato e onnipresente.
L'etere è una sostanza immaginaria in cui un tempo si pensava che i corpi celesti si muovessero e la luce si propagasse. Era anche chiamato l'etere universale.
L'”etere” in fisica è qualcosa di diverso dai composti chimici dell'etere, che è un gruppo di composti organici.
Fonte: Il grande dizionario norvegese
Ora, il professore associato Martin Valdor dell’Università di Oslo ha esaminato le pubblicazioni precedenti e ha concluso che la teoria dell’emissione si adatta meglio della teoria della relatività sia agli esperimenti mentali che ai fenomeni osservabili – purché non sia coinvolto l’etere.
– Prima che Einstein elaborasse la teoria della relatività, e dopo la teoria della relatività generale, molti iniziarono a dubitare di questo riguardo all'etere. Poi arrivò Einstein e si dichiarò un genio, così nessuno vide più nulla della teoria delle emissioni, spiega Waldor.
Il risultato della teoria dell'emissione è che la velocità della luce non è costante, ma piuttosto relativa all'osservatore.
– Se la sorgente luminosa si allontana o si avvicina al rilevatore, la velocità della luce è relativa al rilevatore, non alla sorgente. Valdor spiega che questo è un grande cambiamento rispetto alla teoria della relatività.
Un altro problema è che la relatività generale e speciale sono collegate dalla trasformazione di Lorentz. Ciò significa che entrambe le teorie si basano sul fatto che la velocità della luce è costante, dice Valdor. Pertanto utilizzo invece la relatività strumentale alternativa, perché non dipende dalla velocità della luce.
Valdor ha letto molte pubblicazioni precedenti e ne ha revisionate molte per dimostrare che la teoria delle emissioni è coerente. Ecco alcune delle osservazioni e degli esperimenti mentali che ho esaminato.
Il paradosso dei gemelli
Non molto tempo dopo la pubblicazione della teoria di Einstein, fu pubblicato un articolo sul paradosso dei gemelli.
Questo è il paradosso dei gemelli:
Uno dei gemelli viaggia a una velocità prossima a quella della luce per un anno, prima di invertire la direzione. Il gemello viaggiante sarebbe scomparso per due anni, ma sulla Terra era passato molto più tempo, a seconda di quanto l'altro fosse vicino alla velocità della luce.
Questo è un paradosso, perché entrambi i gemelli noteranno che è l'altro a muoversi. Quindi entrambi diranno che l'altro invecchia più lentamente, ma quando incontreranno il loro gemello terrestre saranno molto più vecchi dell'altro. È una conseguenza della teoria della relatività.
Il paradosso fu affermato per la prima volta da Paul Langevin nel 1911.
– Una contraddizione significa che la logica è rotta. Valdor dice che la logica non è più applicabile. Spiega che il paradosso dei gemelli è che se vedi un evento da due posti diversi, vedi due cose diverse. Non penso che questo sia possibile.
Valdor cercò allora di vedere cosa accadrebbe se il paradosso dei gemelli fosse spiegato con la teoria dell'emissione, senza l'etere, piuttosto che con la teoria della relatività.
“Il paradosso scompare”, dice Valdor.
La differenza tra la teoria dell'emissione e la teoria della relatività è che i gemelli osserveranno la stessa cosa. Cioè, il gemello viaggiante vedrà l'orologio del gemello terrestre rallentare. Così il paradosso è scomparso, ma la differenza di età è rimasta a causa dell’accelerazione.
– Nella mia teoria alternativa esatta, la relatività meccanica, ciò si spiega con il fatto che l'accelerazione significa che gli elettroni, e tutto ciò che fa parte del sistema di accelerazione, devono percorrere distanze più lunghe a causa dell'accelerazione, e ci vuole più tempo, spiega Valdor. . Pertanto, il tempo può essere considerato più lento.
Valdor iniziò quindi a indagare se ci fossero più cose che potevano essere spiegate meglio da questa teoria che dalla teoria della relatività. Crede che tutti i fenomeni o gli esperimenti mentali da lui testati finora possano essere compresi attraverso la teoria dell'emissione e della relatività meccanica.
Illusioni ottiche
Valdor spiega che un famoso esperimento ottico condotto in Francia fu spiegato inizialmente con la teoria dell'emissione, ma erroneamente fu spiegato con l'etere. Quando Valdor riconsiderò l'esperimento, stava funzionando bene.
– Il francese Fresnel vide che la velocità della luce nell'acqua viene influenzata se l'acqua si muove. A quel tempo, pensavano che fosse un effetto di astinenza da etere. L'ho riguardato di nuovo e ho ottenuto esattamente la stessa risposta, ma partendo da un presupposto diverso, dice Valdor.
L'osservazione ha dimostrato che la luce arriva più velocemente quando si muove nella stessa direzione dell'acqua, e che si muove più lentamente quando la luce si muove contro corrente.
– Questo risultato è dovuto alla quantità di volume che la luce deve spostare durante i cambiamenti, spiega Valdor.
Non è quindi necessario spiegare questo fenomeno con l'effetto di trascinamento che si suppone abbia l'etere.
È strano che la luce sia influenzata dalla gravità
Waldor sottolinea diversi problemi legati alla teoria della relatività. Un altro esempio è che la forza di gravità piega la luce. Pensa che questo sia strano e che le osservazioni secondo cui la gravità piega la luce possano essere facilmente spiegate in altri modi.
Rifrazione Riguarda il modo in cui la luce viene rifratta e cambia direzione nella materia.
deviazione Riguarda il modo in cui le onde luminose vengono influenzate quando passano attraverso un'apertura stretta.
Il fenomeno, che si spiega con la gravità e la deflessione della luce, si riferisce alla luna di Giove, Io. Osservando le irregolarità nei movimenti della Luna dentro e fuori dal retro di Giove, sono stati fatti calcoli su come la gravità curva la luce, ma questa non è l'unica spiegazione del motivo per cui Io è entrato dietro Giove un po' tardi, arrivando. Ancora un po' troppo presto.
– Questo è stato interpretato come se la luce fosse piegata dalla gravità, ma non deve essere così, dice Valdor. Quando Io passa dietro Giove, si allontana dalla Terra. Allora la velocità della luce riflessa risulterà inferiore e ci vorrà del tempo per raggiungere la Terra. Quando arriverà, si muoverà verso di noi, e allora vedremo che la velocità della luce è maggiore. L'ho calcolato e potrebbe fornire una differenza oraria fino a 30 secondi, a seconda di come Giove si relaziona con la Terra.
Molti fenomeni sono spiegati dalla gravità che piega la luce, ma Valdor spiega che anche la diffrazione e la rifrazione possono aiutare a spiegare le osservazioni.
Non abbiamo bisogno della gravità per spiegarlo. La massa può avere un'atmosfera e può rifrangere la luce. Quindi puoi interpretare le osservazioni in base a ciò, dice.
Sono noti esperimenti che dimostrano che la luce cambia direzione durante la transizione da una sostanza all'altra. Puoi anche guardare le tue gambe in piscina: l'angolazione ti sembra un po' strana? Questo perché la luce cambia direzione durante la transizione tra aria e acqua. La quantità di variazione della direzione della luce fornisce un numero chiamato indice di rifrazione.
Perché la luce non è influenzata dai campi magnetici?
Per quanto strano sia il fatto che la luce sia influenzata dalla gravità, la direzione della luce non è influenzata dai campi magnetici.
Negli esperimenti, la luce è stata esposta a un campo magnetico con una forza di 700 Tesla, circa 10 milioni di volte il campo magnetico terrestre, senza cambiarne la direzione, dice Valdor. L'unica cosa che succede è che puoi far ruotare leggermente la polarizzazione della luce. Stiamo parlando delle onde elettromagnetiche. Perché la direzione della luce dovrebbe essere influenzata dalla gravità quando non è influenzata dal magnetismo?
Conseguenze della teoria delle emissioni
Una conseguenza dell’interpretazione delle osservazioni con la teoria delle emissioni è che le distanze nell’universo stanno diventando più lunghe.
-Tutte le stelle si allontanano. La Galassia di Andromeda, ad esempio, si sta muovendo verso di noi. Pertanto, diventa blu alla luce. Secondo la teoria dell'emissione, la velocità della luce deve essere più veloce di c, e quindi deve essere più lontana, poiché le distanze oggi vengono interpretate da c, dice Valdor.
Il fatto che le distanze nell’Universo siano maggiori di quanto precedentemente calcolato è solo una delle conseguenze dell’interpretazione delle osservazioni utilizzando la teoria delle emissioni. Valdor ritiene che ci siano molte cose da spiegare e ricalcolare se la teoria della relatività è sbagliata.
Il GPS funziona ancora
Un'obiezione alla teoria di Waldor è che i sistemi GPS si basano sulla relatività per funzionare. Valdor ha la risposta a questa domanda:
– Finché si accetta che la velocità della luce possa essere superiore o inferiore alla velocità della luce, i calcoli GPS funzionano bene senza la teoria della relatività, afferma.
Il GPS si basa sull'ora precisa e sulla posizione dei satelliti. Poiché si muovono ad alta velocità e sono influenzati anche dalla gravità terrestre, ciò influisce sugli orologi a bordo dei satelliti. Questo è stato modificato, ma Waldor pensa che non sia necessariamente la teoria della relatività a fare questo. Secondo lui, usare la velocità variabile della luce funziona bene e si può comunque ottenere lo stesso risultato.
Emissioni vs. relatività
Waldor afferma che, sebbene la relatività sia il modello esplicativo più consolidato che abbiamo oggi, all’inizio ci fu un grande dibattito:
Una battaglia molto feroce ebbe luogo tra questi due campi della scienza: la teoria dell'emissione e la teoria della relatività. Ho scritto articoli molto critici contro l’altro campo. Valdor dice: Se leggi questo oggi, rimarrai un po' sorpreso da quanto non sia scientifico il loro modo di scrivere.
Ha personalmente testimoniato che molte persone non vogliono discutere la possibilità che la teoria delle emissioni sia vera, anche oggi. Tuttavia, spera che sempre più persone aprano gli occhi sulla teoria della rinascita:
– È passato molto tempo dai tempi di Einstein e di altri geni dell'inizio del XX secolo. Ora la scienza osa andare un po’ oltre. “Stiamo parlando di grandi nomi, quindi è difficile affrontarli”, dice.
Valdor ha scritto nel suo articolo scientifico su un modo per testare la velocità della luce. Spera che sia possibile ottenere finanziamenti per portare avanti questa ricerca.
Aggiunge di aver ricevuto un grande sostegno da parte dei redattori della rivista scientifica in cui ha pubblicato:
– Valdor dice che Lauri Karnath e Bengt Nordin erano sostenitori importanti.
Colleghi scettici
Arndt Inge Vestnes, professore associato onorario presso il Dipartimento di fisica dell'Università di Oslo, ha effettuato ricerche sulla luce e sulle onde elettromagnetiche. È scettico riguardo a ciò che Valdor ha ottenuto:
– Non è irragionevole mettere in discussione una serie di cose in fisica, è così che facciamo progressi, ma non riesco a trovare un filo conduttore adatto in questo argomento. Qual è davvero l'essenza qui? Penso che sia un mix confuso di relatività speciale e generale, dice Vestnes.
Aggiunge:
– Penso che la teoria della relatività speciale sia elegante quando confrontiamo due eventi nel tempo e nello spazio con osservatori nel loro “regime inerziale”. La teoria della relatività generale è molto più complessa e comprende un'idea chiamata “spazio curvo”. Questa performance è alquanto controversa.
Vestnes dimostra anche che la velocità di un'onda è sempre determinata dal mezzo e che la velocità della luce sarà sempre la stessa nel vuoto. Al contrario, la lunghezza d'onda della luce dipende dalle velocità relative tra la sorgente e l'osservatore.
– Ogni onda ha una velocità determinata dal mezzo che attraversa. Ciò significa che collega lunghezza, tempo e spazio in modo elegante, dice Vestnes.
Tuttavia, è d'accordo con Valdor su alcune questioni:
Il paradosso dei gemelli non deriva direttamente dalla teoria della relatività speciale. Si ritiene che si possano vedere le spiegazioni per il paradosso.
Leggi l'articolo scientifico qui:
Martino Valdor, A proposito del paradosso della dilatazione del tempo: è possibile eliminarlo?Journal of Molecular Frontiers, gennaio 2024.
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