un sistema veramente inerziale dovrebbe essere ancorato ad un punto dello spazio?

Question

perchè lo spazio allora non si muove , ed a questo sistema inerziale dovremmo far riferimento per controllare la velocità della luce ?
ed in questo sistema dire e=mc2
ma allora lo spazio è stabile e non si muove ?

Answer 1

Intanto a proposito della proposta cui accenna il bravo Luigione: in effetti questo viene sovente chiamato il sistema di riferimento medio del cosmo, e viene usato in genere per gli studii di cosmologia.
Rispondendo nello specifico direi che no. Ossia, lo spazio già non esiste, esiste solamente uno spaziotempo. E nello spaziotempo un punto-evento non si può marcare non ha un'individualità. Per traslazioni e rotazioni sono tutti equivalenti. Un sistema di riferimento inerziale vale l'altro, questo è il principio di relatività ristretta, le cui conseguenze sono verificate benissimo dagli esperimenti. Comunque anche in una prospettiva galileiana non relativistica lo spazio non ha una sua individualità, l'idea di spazio che non si muove è più che altro psicologica, ma tutti i punti dello spazio sono equivalenti. Uhm mi rendo conto di non riuscir ad essere chiaro, ma insomma il concetto di sistema inerziale è tipico della teoria della relatività, un sistema di riferimento, con i suoi assi rettilinei, che si muova di moto uniforme è un sistema inerziale. Pertanto non vedo perché dovrebb'essere ancorato da qualche parte: si può muovere in qualunque direzione e con qualsiasi valore di velocità purché costante.

Answer 2

Come lo individui un particolare punto dello spazio ?
In realtà un sistema di coordinate richiede l'esistenza di un corpo rigido, che, se possiede almeno 3 punti non allineati, definisce in modo univoco lo "spazio tridimensionale".
Questo per restare nell'ambito della meccanica classica.
In tempi molto più recenti ho letto la proposta di considerare inerziale il riferimento rispetto al quale la radiazione di fondo si presenta isotropa.
Non avendone sentito più parlare, penso che la proposta sia stata lasciata cadere.

Answer 3

No. Perché dovrebbe? Per sistema inerziale si intende un sistema in moto uniforme rettilineo, cioè che non subisce accelerazioni alcune. Uno dei postulati della relatività ristretta consiste proprio nel porre l'equivalenza dei punti spazio-temporali. Quindi non dipende dove lo definiamo. Non esiste il concetto di uno spazio "stabile" o che si "muove". Lo spazio vuoto lo vedrai sempre nello stesso modo indipendentemente da come si muove il tuo sistema di riferimento inerziale (SRI). Anche la velocità della luce sarà misurata sempre con la stessa velocità in qualsiasi SRI. Se io dalla terra ti invio un raggio di luce, che tu stia fermo o ti muova dalla terra, continuerai a misurare sempre la stessa velocità: 300.000 km/sec circa. Cosa questa che dimostra anche che è sbagliato concepire il vuoto come un mezzo di propagazione. A differenza dell'acqua e dell'aria per i suoni, la luce non ha bisogno di un mezzo di propagazione. E anche il dire E=mc^2 è una formula valida per qualsiasi SR. Che cosa significa poi "ancorato"? Se intendi che possa essere fisicamente ancorato ad un oggetto fiscio, allora rimarrà inerziale fino a quando è inerziale anche questo altro corpo, altrimenti no.

Semmai c'è un problema più pratico, e cioè che è tutt'altro che facile trovare un sistema realmente inerziale. La terra non è un SRI perché gira attorno al sole. E anche il sole stesso gira attorno al centro della Galassia. Pure la Galassia ha un movimento accelerato. Si potrebbe prendere come SRI assoluto quello fisso rispetto alla radiazione di fondo. Ma non essendo l'universo vuoto anche esso subirà una qualche perturbazione gravitazionale da parte dei corpi celesti che lo circondano, sia pur piccolissima. Non esiste quindi il SRI perfetto, ma d'altra parte tutta la fisica è stata costruita su modelli ideali, ed ha funzionato benissimo.