Se invece ,senza fare riferimento alla relativita' in quanto questa non e' responsabile del comportamento della luce ma solo di darne una spiegazione,consideriamo la realta' e cioe' tenendo conto dell'invarianza di c l'osservatore interno al vagone vede cio' che vedeva pensando alla fisica classica, l'osservatore esterno
Sinceramente, ho letto più volte il tuo ultimo post e devo dire di avere più di una difficoltà nel comprendere ciò che volevi dire veramente.
Provo a rispondere a quello che ho capito partendo dalla tua frase che ho evidenziato. Se non ottieni la risposta che desideravi, prova a riformulare il tutto in una forma un po' più comprensibile.
Nella frase che ho evidenziato dici
esenza fare riferimento alla relativita'
.consideriamo la realta' e cioe' tenendo conto dell'invarianza di c
Già qui abbiamo dei problemi: se tieni conto dell'invarianza di c, allora stai facendo riferimento alla relatività. Senza relatività torni nella meccanica classica e quindi c non è invariante. Se un oggetto viaggia ad una velocità c e tu ti muovi alla stessa velocità in direzione opposta, allora l'oggetto ti sembrerà viaggiare ad una velocità che è due volte c. E' un po' quello che ti succederebbe se, guidando, ti scontrassi frontalmente con un altra macchina. Il danno sarebbe determinato dalla somma delle due velocità-
Invece, se tieni conto della relatività, l'oggetto che viaggia a velocità c verso di te ti apparirà sempre viaggiare a quella velocità, indipendentemente da quella che è la tua velocità.
Ora, questa è la Realtà, la somma di due velocità pari a c vale c e non 2 c. Questo è l'esperimento e non la teoria. La teoria nasce proprio per spiegare risultati di questo tipo.
In sintesi, da questa prospettiva, la meccanica classica non riesce assolutamente a spiegare la realtà e solo la meccanica relativistica ne è capace. A basse velocità, gli effetti relativistivi divengono troppo piccoli per essere osservati, pur tuttavia esistono. La meccanica classica è quindi sbgliata comunque- Si tratta solo di un'approssimazione accettabile.
Io ho provato a farti vedere come la meccanica relativistica sia intuitiva, una volta che accetti l'idea che c+c=c. Questa somma apparentemente insensata la devi accettare senza spiegazioni. Si tratta di un'evidenza indiscutibile. La realtà è fatta così e non gliene fraga nulla se non ti convince. La relatività fa proprio questo; accetta questo risultato come un postulato e su questo costruisce il resto. Ovviamente, la relatività non può spiegarti perchè c+c=c. E' un suo postulato e come tale è non spiegabile da quella teoria.
Ora provo a rispiegare come stanno le cose, viste da diverse prospettive teoriche.
Cominciamo con la meccanica classica. Se parliamo di meccanica classica non ha molto senso parlare di velocità della luce. Ti ricordo che quella che chiamiamo velocità della luce non è la velocità di quell'oggetto che tu chiami luce comunemente, ma è solo la velocità con cui si trasmette un segnale. Ad esempio, se pensiamo ad un problema di gravitazione, la meccanica classica ti dice che la Terra subisce l'attrazzione della Luna (o viceversa) "vedendola" nella esatta posizione che essa occupa in questo momento. Ciò implica che il segnale (l'effetto della forza gravitazionale, in questo caso) si è trasmesso istantaneamente. In parole povere, il segnale gravitazionale viaggia a velocità infinita. Per la meccanica classica, la velocità della luce è infinita.
Se lo guardiamo con gli occhi della meccanica classica la risposta al gioco del treno è immediata. Appena accendi la lampadina la luce colpisce, esattamente nell'istante dell'accensione, sia il sensore posto sul treno che quello posto in stazione. Il tuo treno esploderà sempre immediatamente appena accendi la lampadina e non potrà mai esplodere in stazione (a meno che tu non decida di accendere la lampadina proprio quando il treno sarà in stazione). La meccanica classica assume un'invarianza temporale passando da un sistema di riferimento all'altro. I tre eventi, accensione della lampadina, ricezione del segnale dal sensore sul treno e ricezione dal sensore in stazione sono tre eventi sincroni. Ovviamente questa visione è quella classica ma è del tutto errata. Ad esempio, la Terra sente l'effetto di una Luna che non è dove si trova in questo istante, ma è una Luna che è collocata nello spazio nella posizione che occupava circa mezzo secondo fa!
Ora, sembra che tu stia immaginando una sorta di ibrido tra la meccanica classica e quella relativistica. Mi sembra che tu stia prendendo per un momento l'ipotesi che il tuo segnale viaggi a c (visto dall'osservatore sul treno). Se è questa l'ipotesi ma poi applichiamo le leggi della meccanica classica, la conclusione è ovvia. Il sensore sul treno viene colpito esattamente 1 s dopo l'accenzione della lampadina. Il fascio di luce che colpisce il sensore proviene esattamente dalla verticale. In stazione, dato che il treno non è ancora in stazione al momento dell'accenzione della lampadina, il fascio di luce sarà visto arrivare con un certo angolo. Se utilizzo la meccanica classica la luce vista dalla stazione apparirà viaggiare in diagonale ad una velocità che è data da (v[sup]2[/sup]+c[sup]2[/sup])[sup]1/2[/sup], dove v è la velocità del treno. Questa velocità è sempre maggiore di c. Anche il percorso dalla sorgente e il sensore in stazione è maggiore del percorso dalla sorgente al sensore sul treno. Ma se il momento in cui accendi la lampadina è il momento in cui il treno, viaggiando alla sua velocità, impiegherà esattamente un secondo per arrivare in stazione allora i due sensori verranno colpiti nello stesso istante. Questo è ciò che otterresti assumendo che la velocità della luce sia finita (per un motivo ignoto) ma non sia un invariante. Colpire i due sensori nello stesso istante sarebbe possibile perchè, vista dalla stazione, la luce viaggerebbe ad una velocità superiore a c. Potresti utilizzare l'ipotesi che la velocità della luce sia finita ma non invariante come postulato e costruirci su una teoria. Per la verità, la gente ci ha provato prima di Einstein. Ma questa teoria sarebbe un'altra teoria errata. Per quanti sforzi si siano fatti, nessuno è mai riuscito a comporre le velocità di un segnale in modo tale da misurare una velocità apparente superiore a c.
L'ultimo tentativo che ci rimane è postulare che la velocità della luce sia c, e che sia invariante per un cambiamento di sistema di riferimento.
Ora, purtroppo non puoi applicare più la meccanica classica. Se tu andassi a comporre le distanze con le regole della meccanica classica e se assumessi, con la meccanica classica, che il tempo è un invariante ti troveresti in estremo imbarazzo perchè la composizione delle velocità che otterresti ti darebbe un risultato contraddittorio con il postulato adottato. La teoria crollerebbe immediatamente.
Non ti resta altra scelta. Se accetti l'idea che c sia un invariante allora i tempi cambiano passando da un riferimento all'altro e quindi cambiano anche le distanze. Risultato: se i sensori sul treno e quello in stazione vengono colpiti nello stesso istante, allora l'istante dell'accensione della lampadina visto dal treno e visto dalla stazione sono due istant diversi. E anche il percorso effettuato dal treno tra il momento dell'invio del segnale e quello dell'esplosione saranno diversi, visti dal passeggero e dalla stazione. Per chi sta in stazione il fascio di luce continuerà ad arrivare inclinato (come prevedeva la meccanica classica) ma l'angolo di inclinazione rispetto alla verticale sarà minore (vista dalla stazione la sua componente orizzontale sarà contratta). Solo se, per assurdo, la velocità del treno fosse esattamente c, anche in stazione vedresti il segnale venire dalla verticale. Questo perchè avresti contratto sino a renderla nulla la componente orizzontale.
Questo è esattamente ciò che avviene in realtà. La realtà è coerente solo con la meccanica relativistica e non con quella classica.
