Inviare un messaggio

In risposta a:
ONU: 2015, ANNO DELLA LUCE. Nobel per la Medicina 2017 alla scoperta dei meccanismi che regolano l’orologio biologico ...

LA LUCE, LA TERRA, E LA LINEA DELLA BELLEZZA: LA MENTE ACCOGLIENTE. "Note per una epistemologia genesica" - di Federico La Sala

venerdì 19 gennaio 2018
Note per una epistemologia genesica
Ai poeti Ĺlunatici’ e ai filosofi Ĺsolari’ - un’indicazione sulla giusta rivoluzione *
di Federico La Sala ("Dismisura", Anno XIX - N. 100/103, Gennaio-Settembre 1990, pp. 16-17; Federico La Sala, "La mente accogliente. Tracce per ina svolta antropologica", Antonio Pellicani editore, Roma 1991, pp. 198-200)
A partire dal nostro cielo e dalla nostra terra.
Noi abitiamo, noi siamo - insieme con la Terra, terra
e cielo.
Non siamo la luce, e non abbiamo (...)

In risposta a:

> LA LUCE, LA TERRA. "Note per una epistemologia genesica" -- 7 dicembre 1676: Ole R°mer e la determinazione della velocitÓ della luce..

mercoledì 7 dicembre 2016

VelocitÓ della luce, com’Ŕ stata calcolata?

Dobbiamo all’astronomo danese Ole R°mer la determinazione della velocitÓ della luce. Che non Ŕ infinita (nel vuoto Ŕ pari a 299 792 458 metri al secondo), ma Ŕ sempre relativa.

di FOCUS *

      • Ole R°mer. ╚ a questo grandissimo scienziato danese che dobbiamo la prima determinazione della velocitÓ della luce. Il Doodle del 7 dicembre 2016 spiega l’ingegnoso metodo che R°mer us˛ per calcolare la velocitÓ della luce.

Si Ŕ ritenuto a lungo che la luce avesse una velocitÓ infinita. L’esperienza quotidiana sembrerebbe confermarlo: appena si accende una lampada, la luce inonda all’istante lo spazio. Tuttavia, giÓ nel XVII secolo l’astronomo danese Ole R°mer ipotizzava che la luce avesse una velocitÓ enorme, ma non infinita.

Fu proprio R°mer a determinare la velocitÓ della luce nel 1676 mentre lavorava all’osservatorio reale di Parigi diretto al tempo da Giovanni Domenico Cassini.

I tentativi di Galileo Galilei. Prima di lui si era cimentato anche Galileo Galilei, ma senza successo. L’esperimento di Galileo prevedeva di porre due lanterne a una distanza di un miglio e di calcolare il tempo che la luce impiegava ad arrivare da un punto all’altro: insieme a un assistente prese una lanterna schermata e and˛ sulla cima di due colline che distavano un miglio. Galileo scoprý la sua lanterna, e l’assistente sull’altra collina, non appena vide la luce, scoprý a sua volta la lanterna.

      • L’esperimento di Galileo Galilei |

Lo scienziato pisano avrebbe quindi dovuto misurare il tempo necessario per vedere la luce dall’altra collina e a quel punto sarebbe stato sufficiente dividere la distanza per il tempo per ottenere la velocitÓ della luce.

L’esperimento non port˛ a nessun risultato: per percorrere un miglio, la luce impiega circa 0,000005 secondi, un valore immisurabile con gli strumenti a disposizione di Galileo.

La misurazione di Ole R°mer. Se per˛ le distanze da far percorrere alla luce diventano pi¨ ampie, una misurazione Ŕ possibile anche con strumenti meno sofisticati. ╚ proprio quanto fece R°mer nel 1676 osservando il moto di Io, una delle lune di Giove.

Io compie un’orbita completa intorno a Giove in 1,76 giorni. R°mer, per˛, si accorse che il tempo impiegato dalla luna non era sempre lo stesso. In certi periodi dell’anno, quando la Terra era pi¨ lontana da Giove, ci metteva pi¨ tempo; al contrario, quando Terra e Giove erano pi¨ vicini, la luna Io sembrava anticipare la sua rivoluzione.

La tesi di R°mer era semplice ma geniale: la differenza era dovuta alla velocitÓ della luce: se questa non Ŕ infinita, allora deve impiegare un certo tempo per giungere da Giove alla Terra; quando la Terra Ŕ pi¨ lontana, ci mette pi¨ tempo.

Io, Giove e la terra. L’ipotesi di R°mer non era ben vista dal direttore dell’osservatorio, Gian Domenico Cassini. Allora R°mer, per convincere il proprio capo, annunci˛ che l’eclissi di Io, prevista per il 9 novembre 1676, sarebbe avvenuta 10 minuti prima dell’orario che tutti gli altri astronomi avevano dedotto dai precedenti transiti della luna.

La previsione si verific˛ puntualmente e Cassini dovette convincersi. R°mer spieg˛ che la velocitÓ della luce era tale che aveva impiegato 22 minuti per percorrere il diametro dell’orbita terrestre. R°mer, che aveva un valore impreciso del diametro dell’orbita terrestre, calcol˛ la velocitÓ della luce in 220.000 km al secondo, una misura non corretta (la velocitÓ precisa Ŕ 299.792,458 km/s), ma certamente la pi¨ prima mai misurata fino ad allora.

      • L’eclissi di Io e la velocitÓ della luce. Quando la Terra si allontana da Giove, la luce che proviene da Io (Ŕ la luce del Sole, riflessa dalla luna) impiega pi¨ tempo a raggiungerci. L’orbita di Io sembra rallentare. Ma in realtÓ non Ŕ cosý, e R°mer utilizzo questo effetto per calcolare con una certa precisione la velocitÓ della luce nel vuoto. |

L’anniversario del 7 dicembre. R°mer comunic˛ la sua scoperta alla Accademia delle Scienze e la notizia venne poi pubblicata il 7 dicembre 1676, data che viene oggi comunemente ricordata come quella della prima determinazione della velocitÓ della luce.

Nel 1790 il matematico olandese Christiaan Huygens utilizzo l’idea di R°mer per calcolare il maniera pi¨ precisa la velocitÓ della luce e riuscý a ricavare un valore numerico molto vicino a quello accettato oggi.

In seguito la velocitÓ della luce Ŕ stata misurata dai fisici con precisione assoluta: un raggio luminoso viaggia nel vuoto a 299.792.458 metri al secondo. In un secondo potrebbe compiere sette giri e mezzo della Terra seguendo la linea dell’equatore.

      • Leggi anche: 20 fisici +1 che hanno cambiato la visione del mondo

Che fine ha fatto R°mer. Dopo il soggiorno parigino, nel 1681 fece ritorno in Danimarca, dove si mise a insegnare astronomia all’UniversitÓ di Copenhagen. Degli scritti scientifici prodotti in quell’epoca non Ŕ rimasto quasi nulla: furono distrutti nel grande incendio divampato in cittÓ nel 1728. La sua passione per le unitÓ di misura riguard˛ anche il quotidiano: in qualitÓ di matematico reale fu il principale responsabile dell’introduzione di un sistema nazionale per i pesi e le misure in Danimarca nel 1683 (inizialmente basato sul "piede del Reno": ma nelle intenzioni di R°mer, si sarebbe dovuto riferire a costanti astronomiche, un risultato che si raggiunse solo dopo la sua morte).

Ide˛ inoltre una scala delle temperature che porta il suo nome: oggi non Ŕ pi¨ in uso, ma il fisico tedesco Daniel Gabriel Fahrenheit l’avrebbe usata come base per elaborare l’omonima scala. Negli ultimi anni della sua vita fu nominato capo della polizia di Copenhagen, e mentre riformava quell’organo dall’interno (perchÚ ritenuto corrotto) non perse l’occasione di inventare qualcos’altro: i primi lampioni stradali - a olio - della cittÓ.

      • Invenzioni e inventori che hanno cambiato il mondo
        -  VAI ALLA GALLERY (11 foto)

Pi¨ veloce della luce? In realtÓ non c’Ŕ cosa pi¨ veloce nell’universo della luce. Anzi, non pu˛ esserci nulla di pi¨ veloce, anche in linea teorica, come ha postulato Albert Einstein nella sua celebre teoria della relativitÓ speciale. Dalle sue formule si deduce che in natura esiste un limite massimo di velocitÓ. Ci˛ ha a che fare con la massa delle cose: ogni oggetto, secondo Einstein, aumenta la sua massa quanto pi¨ velocemente si muove (ovvero, oltre un certo limite, l’energia che spinge un oggetto si trasforma quasi tutta in massa e soltanto per una frazione sempre pi¨ piccola in velocitÓ).

Questo diventa evidente solo a velocitÓ elevate: se si potesse sparare nello spazio una palla da tennis della massa di 55 grammi a una velocitÓ di 500 milioni di chilometri all’ora, la massa dell’oggetto aumenterebbe a 62 grammi. Se la velocitÓ raggiungesse 1.079 milioni di km/h - corrispondente a circa il 99,98 per cento della velocitÓ della luce - la massa della palla sarebbe di ben 2,5 chilogrammi.

Ogni ulteriore approssimazione alla velocitÓ della luce farebbe aumentare la massa della palla, e al 99,9999 per cento sarebbe di 1,2 tonnellate. A quel punto, per˛, per imprimere un incremento di velocitÓ sarebbe necessaria una forza immane. Per accelerare una grande massa, infatti, ci vuole pi¨ spinta di quanta ne occorra per una massa piccola.

In pratica: quanto pi¨ veloce Ŕ la palla, tanto maggiore diventa la massa, e di conseguenza pi¨ dispendiosa in termini di energia una sua ulteriore accelerazione. Fino alla situazione limite, in cui qualsiasi aumento di velocitÓ richiederebbe un’energia maggiore di quella disponibile nell’universo: il non plus ultra della velocitÓ che un corpo pu˛ raggiungere.

      • Leggi anche: Onde e particelle, la doppia natura della luce

* FOCUS, 07 Dicembre 2016 (ripresa parziale).


Questo forum è moderato a priori: il tuo contributo apparirà solo dopo essere stato approvato da un amministratore del sito.

Titolo:

Testo del messaggio:
(Per creare dei paragrafi separati, lascia semplicemente delle linee vuote)

Link ipertestuale (opzionale)
(Se il tuo messaggio si riferisce ad un articolo pubblicato sul Web o ad una pagina contenente maggiori informazioni, indica di seguito il titolo della pagina ed il suo indirizzo URL.)
Titolo:

URL:

Chi sei? (opzionale)
Nome (o pseudonimo):

Indirizzo email: