venerdì 6 gennaio 2023

Dopo il gatto di Schrodinger la bomba di Einstein

 C'è questo paradosso che mi frulla nella testa da quando avevo 15 anni e leggevo per la prima volta la teoria della relatività di Einstein.

Io non questiono le capacità di Einstein, questiono un altra cosa, che questa teoria sia reale nel senso proprio del termine.

Non è un gioco a definirmi più intelligente di lui, Einstein data la sua natura di pensatore astratto deve avere sicuramente contemplato questa possibilità.

Può anche darsi che nel mio ragionamento ci sia un errore, provo a formulare il paradosso.

Nella teoria di Einstein la velocità della luce è una costante, ergo se io mi muovo a 10 km orari con una torcia in mano la velocità C della luce non è C+10 km orari, è sempre C, è il tempo che sta scorrendo più lentamente per me.

Ok.

Poniamo un paradosso che replichi in qualche modo la situazione paradossale del gatto di Schrodinger in una salsa relativistica, un qualcuno che stante la teoria, è sia vivo che morto.

Bene, facciamo un esperimento mentale, ma neanche tanto, facciamo finta che io sono su un treno che percorre un certo tragitto con una certa velocità e con una certa traiettoria.

Facciamo che sul treno, ci sono due sorgenti luminose, per comodità facciamo che siano laser e quindi rendano semplice la loro rilevazione con un sensore.

Questi due laser si trovano puntati in due direzioni opposte, uno verso il senso di marcia del treno, uno contro il senso di marcia del treno.

Bene facciamo che questi due fasci laser partano esattamente dal centro del treno e che debbano percorrere la stessa distanza per arrivare agli estremi.

Dal momento che io sono sul treno, il treno è il mio sistema inerziale di riferimento, ergo perché sia valida la costante C anche se io mi trovo su un treno, la luce non può arrivare ''prima'' nell'estremità del treno in direzione della sua marcia, e ''dopo'' contro la sua direzione di marcia, perché la velocità C è una costante per il mio sistema di riferimento, che è il treno in corsa, e dunque se il treno viaggia a 100 km orari la luce non in virtù del fatto che è una costante e non può viaggiare a C + 100 km orari in direzione della marcia del treno e C-100 km orari contro la sua marcia.

Ergo per me che sono sul treno i due fasci laser arrivano alle estremità del treno nel medesimo istante.

Paradosso, ma chi è fermo rispetto al treno osserverà i due fasci laser arrivare sincroni ai due lati?

Stante la costante C non dovrebbe essere ciò perché se per chi è fermo la costante è sempre C la luce dei due fasci laser se arriva sincrona ai due lati del treno è perché per chi è fermo ha osservato la luce viaggiare a C - 100 km orari per l'estremità nel verso di marcia del treno, e C+ 100 km orari nell'altro.

Ergo stante il sistema inerziale della persona ferma che osserva il treno passare dal momento che per lui la costante C è sempre C indipendentemente dalla velocità del treno, il signore che aspetta fermo sulla banchina dovrà per forza di cose arrivare il fascio laser contro la marcia del treno, prima di quello in direzione di marcia.

Direte voi:

Hai scoperto l'acqua calda, nella relatività viene perso il concetto di sincronicità.

Cio che è sincrono per me può non esserlo per te.

Ok.

C'è un problema di fondo, il problema che il nesso di causa-effetto è sempre un nesso temporale, una causa non può essere posteriore dell'effetto.

Facciamo questo esperimento mentale, io sono sul treno e ho fiducia nella teoria della relatività di Einstein, se io sono un sistema inerziale e due fasci di luce vanno in direzione contraria, che mi importa che il treno si muove, per me deve essere valida la costante C in entrambe le direzioni.

Ora facciamo che questi due fasci laser sono rilevati da due sensori agli estremi, e che questi sensori siano collegati a due orologi estremamente precisi che sua volta sono collegati a una bomba, se arrivano assieme la bomba non scoppia, se c'è uno scostamento di anche solo qualche miliardesimo di secondo la bomba scoppia.

Il punto è che chi osserva il treno da fermo non può vederli arrivare in sincrono perché se no vedrà appunto il fascio di luce nella direzione di marcia del treno a C -100 km orari, quello in direzione contraria C+100 km orari.

Facciamo che per semplificare l'esperimento la mia velocità aumenta in modo considerevole permettendo di ridurre l'imprecisione della misura, facciamo il caso estremo ovvero che il treno viaggia alla velocità C della luce a me non cambia nulla, e chi osserva il treno che dovrebbe vedere il fascio di luce nella direzione di marcia sostanzialmente fermo e incapace di raggiungere la direzione di marcia del treno, e l'altro che lo raggiunge subito.

E questa cosa è strana.

Perché?

Perché se i due fenomeni non sono sincroni e io collego i due orologi a una bomba in ogni caso l'osservatore dovrebbe vedere la bomba detonare e me morire, mentre dal mio punto di vista, essendo il treno il mio riferimento inerziale i due fasci di luce sono sincroni e io sono vivo.

Dunque sono vivo o morto?

La bomba è esplosa o no?

Ora per complicare le cose, nella teoria della relatività si sostiene anche la contrazione della lunghezza dell'oggetto in movimento lungo la direzione di marcia, ma anche applicando questa ipotetica proprietà delle lunghezze di contrarsi lungo la direzione di marcia rimane il paradosso: i due raggi di luce arrivano sincroni o no?

E se io faccio dipendere da questa sincronicità un meccanismo che determina lo scoppio di una bomba, sono scoppiato o no?

A questo punto dico una cosa:

prima di tirare fuori multiversi e altre stramberie rendiamoci conto che questo esperimento mentale, così come quello del gatto di Schrodinger non si può risolvere dicendo che io  posso essere contemporaneamente vivo e morto, e nemmeno il gatto di Schrodinger, in sostanza questi sono punti deboli delle teorie e non della logica in quanto tale.



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