Il blog di Loris Bagnara

nel giardino dei sentieri che si biforcano

Posts Tagged ‘tempo’

Relatività: il paradosso dell’orologiaio spaziale

Posted by Loris Bagnara su 20/10/2013

Vorrei proporre un esperimento concettuale sulla relatività ristretta, simile a quello celebre dei due gemelli, ma che a differenza di questo sembra condurre ad una situazione realmente paradossale e irrisolvibile; almeno così a me pare, e per questo lo sottopongo all’attenzione di lettori con maggiori competenze delle mie.

Cominciamo.

Un costruttore di orologi allestisce il proprio laboratorio all’interno di un’astronave spaziale di forma cilindrica, molto allungata. Le operazioni che seguono vengono effettuate mentre l’astronave-laboratorio si trova nello spazio, a motori spenti e a considerevole distanza da corpi celesti. L’astronave dunque costituisce un sistema di riferimento inerziale.

Alle due estremità A e B del cilindro vengono sistemate due postazioni, e una terza M esattamente a metà.
Tre orologi dello stesso tipo vengono portati in M e sincronizzati sulla medesima ora, dopodiché due di essi vengono trasferiti, l’uno in A e l’altro in B.
In M viene installato un dispositivo in grado di emettere un segnale che, indirizzato verso gli orologi, fa in modo di arrestarli sull’istante di ricezione.

Dopo aver compiuto le operazioni sopra descritte (che sono tutte perfettamente definite, inequivocabili e esenti da effetti relativistici poiché tutte svolte nel sistema di riferimento inerziale dell’astronave), l’orologiaio sale su un piccolo modulo spaziale e si allontana dall’astronave, intenzionato ad osservare gli esperimenti di sincronizzazione da un sistema di riferimento in movimento rispetto al primo. Sull’astronave-laboratorio resta il suo assistente.
Il modulo spaziale, che è partito dall’estremo B allontanandosi nella direzione coincidente con l’asse principale dell’astronave, una volta raggiunta una certa velocità (relativistica) spegne i motori continuando quindi ad allontanarsi a velocità costante. Anche il modulo spaziale, dunque, ora rappresenta un sistema di riferimento inerziale.

A questo punto si può dare il via all’esperimento. L’assistente comanda al dispositivo in M di far partire i segnali di sincronizzazione ai due orologi in A e in B. Fatto questo, comunica all’orologiaio le letture dei due orologi, cioé l’ora in cui si sono fermati. L’assistente comunica i dati, come appaiono sullo schermo di controllo nella sua postazione in M: i due orologi si sono fermati all’ora T, la stessa per entrambi. Del resto, non poteva essere diversamente: il sistema di riferimento dell’astronave è inerziale e i due orologi in A e in B sono equidistanti da M; pertanto  gli orologi, sincronizzati in M, sono rimasti sincroni anche dopo essere trasportati in A e in B e ancora sincroni erano quando sono stati raggiunti dai rispettivi segnali, poiché il tempo impiegato dai segnali a percorrere un’uguale distanza era, naturalmente, identico.

Questa è l’interpretazione dell’esperimento dal punto di vista dell’assistente; ma l’orologiaio è fortemente perplesso, perché dal suo punto di vista doveva accadere una cosa diversa. Dal suo punto di vista, l’orologio in B doveva fermarsi prima di quello in A. Infatti, dal suo punto di vista egli osserva l’astronave-laboratorio allontanarsi con A in testa e B in coda; poiché la velocità della luce è costante, l’orologiaio vede B correre incontro al segnale e viceversa A allontanarsene: pertanto l’orologio in B incontra il segnale prima di quello in A, e di conseguenza l’ora segnata in B deve anticipare quella in A…

L’orologiaio e l’assistente discutono, entrambi sanno di avere ragione dal loro punto di vista, secondo la teoria della relatività; ma si rendono anche conto che uno solo di loro può avere ragione, perché i due orologi o segnano la stessa ora oppure no: tertium non datur.
L’orologiaio chiede allora al suo assistente di attendere il suo ritorno, per recarsi poi insieme di persona in A e in B a leggere con i propri occhi l’ora segnata dagli orologi, e scoprire finalmente così chi abbia ragione e chi torto…

La storia dell’orologiaio si ferma necessariamente  qui: non è possibile raccontarne il finale, svelare chi abbia ragione, se l’orologiaio oppure l’osservatore. Secondo la teoria della relatività, dal proprio punto di vista hanno entrambi ragione, ma come si è detto è fisicamente impossibile che ciò accada, perché i due orologi o segnano la stessa ora oppure no: tertium non datur.

 Anche senza una formulazione matematica, questa esposizione puramente discorsiva dovrebbe essere sufficiente a illustrare qualitativamente questo paradosso; naturalmente, come dicevo, se qualcuno è in grado di risolverlo, è pregato di farsi avanti…

 [ Vedi Paradossi della relatività ]

Posted in Scienza | Contrassegnato da tag: , , , , , , | 14 Comments »

Esistenza dell’anima

Posted by Loris Bagnara su 07/01/2008

Il pensiero moderno si è definitivamente sbarazzato, da tempo, del pregiudizio circa la corrispondenza ‘ontologica’ fra nome – concetto mentale – realtà fisica di un ente. Oggi diciamo che il nome è un simbolo che designa un concetto, e che il concetto è una rappresentazione dell’ente. Ma che cosa resta dell’ente, dunque? Se pronuncio la parola ‘sasso’, e penso a un ‘sasso’, e afferro un ‘sasso’, che cos’è questo ente che mi trovo in mano? Ed è appropriato definirlo ‘ente’? Di primo acchito sembra inevitabile rispondere di sì: se in qualche modo siamo in grado di interagire con oggetti, e di vivere in mezzo ad essi e tramite essi, allora in qualche modo questi oggetti dovranno avere una ‘realtà’ (o una ‘virtualità’), che consenta di delimitare, circoscrivere, definire quell’oggetto, rigorosamente, rispetto a tutti gli altri. Sembra ovvio che debba essere così, eppure non è così ovvio: se non ci penso troppo su, il sasso che tengo in mano esiste; ma se comincio a pensarci, non esiste più (vedi S. Agostino e il tempo). Ad esempio, penso che in ogni istante quel sasso scambia materia ed energia con l’ambiente (perde molecole di minerale per sublimazione, riceve molecole di acqua assorbendo umidità dall’aria, si riscalda o si raffredda e così via); pertanto, a rigore, quel sasso che tengo in mano non è lo stesso che ho afferrato pochi minuti prima; ma allora come posso affermare che si tratta dello stesso sasso? Al limite, posso immaginare di possedere un’automobile, alla quale sostituisco ogni giorno un pezzo: oggi una ruota, domani un cilindro, dopodomani la batteria e così avanti, in modo tale che non si possa mai dire che ho cambiato auto, perché si tratta della stessa auto, anche quando a un certo punto avrò cambiato tutti i pezzi dell’auto originale e quindi non avrà più senso dire che si tratta della stessa auto.
Un evidente paradosso, che diviene sconcertante se applicato alla macchina pensante: l’uomo. Ciascuno di noi possiede intuitivamente la certezza di essere la stessa persona di un momento prima, di un’ora prima, di un giorno prima: la persistenza e l’identità del proprio io è un fatto (apparentemente) indubitabile. Se restiamo nell’ambito del paradigma scientifico materialista, che concepisce l’io cosciente come un sottoprodotto della materia organizzata (il cervello), la persistenza e l’identità dell’io costituisce un grosso problema. Se l’io cosciente origina dalla materia, e se esso persiste identico nel tempo, allora sembra inevitabile postulare l’esistenza di un corpo materiale che persiste identico nel tempo. (Voglio precisare che quando parlo di persistenza dell’io non mi riferisco evidentemente ai contenuti mentali, che naturalmente cambiano ogni istante, ma al quel filo che lega tutti i contenuti mentali, variabili, nella coscienza di un individuo che può affermare ogni istante di essere sé stesso). Purtroppo bisogna dire che siffatto corpo materiale è introvabile: non è il cervello né si trova nel cervello, perché anche il cervello, come il sasso di poc’anzi, muta ogni istante: sinapsi che si creano, altre che si distruggono, cellule che muoiono, stati elettrochimici che variano, ricordi che si formano altri che svaniscono. Se cercassi di definire l’identità del mio io attraverso l’identità del mio cervello, dovrei concludere a rigore che non esisto. Per questa via, perfino un fatto tanto ovvio come l’esistenza del mio corpo perde consistenza: che cos’è il mio corpo? Come definire e circoscrivere, rigorosamente, la macchina del mio corpo rispetto all’ambiente naturale, se questa macchina ogni istante introduce molecole (aria, acqua, cibo) e ne espelle altre (altra aria, altra acqua, altra materia); se cellule muoiono e altre nascono; se può perdere parti e riceverne altre artificiali; se in una parola, questo corpo non è mai identico a sé stesso? Per questa via, tutto sembra dissolversi in una paurosa inconsistenza: gli enti non esistono, esiste solo il divenire, ma il divenire di che cosa, se non degli enti, che però non esistono?
Queste argomentazioni, che apparentemente conducono ad un esito nichilistico, a ben riflettere giungono ad offrire un dono assai prezioso, che è la dimostrazione dell’illogicità del paradigma materialista. Abbiamo visto che nell’ottica materialista l’esistenza e la persistenza dell’io è inspiegabile; eppure, esistenza e persistenza dell’io sono un fatto intimamente e intuitivamente indubitabile, anzi, l’unica cosa di cui non si può dubitare (cogito ergo sum). Dunque va ricercato qualcos’altro che sia permanente e identico a sé stesso: che altro se non l’anima? Ecco l’esito insperato: per rendere conto dell’esistenza e permanenza dell’io, siamo giunti alla necessità di postulare l’esistenza dell’anima; o meglio (ad evitare il termine un po’ logoro) del Sé; o ancora meglio, comunque lo si voglia chiamare, dell’autocoscienza come principio primo e irriducibile…

… a meno che l’io non sia realmente persistente; a meno che non sia creato in questo istante ed esista per un solo istante con un bagaglio di ricordi fittizi tali da creare l’inganno della profondità temporale…

… potrei essere creato ora…

… no, in questo, istante…

… anzi, in questo…

… Che stavo dicendo?

—–

Posted in Filosofia | Contrassegnato da tag: , , , , , , | Leave a Comment »