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Demonstration
touchant le mouvement de la lumiere trouvé
par M. Römer de l’Academie Royale des Sciences - [recensione
di anonimo 7-dicembre-1676]
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[traduzione
e selezione del socio fondatore Barbieri ing.
Giampiero]
... in alcuni punti l'autore usa un linguaggio
criptico, per nascondere la sua non completa comprensione della problematica
... questi passaggi sono stati eliminati ... nel seguito è
presentato un conteggio di dettaglio di "Pighin" che restituisce tutto
il merito e la grandezza al Römer .... |
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« È
da molto tempo i Filosofi sono in procinto di stabilire qualche esperimento,
[per decidere] se l’azione della luce si trasferisce [immediatamente] da
un punto ad un altro, qualunque sia la distanza, o se richiede una quota
di tempo.
i
Il signor Römer
dell’Accademia Reale delle Scienze si è accorto di un ritardo medio
nelle osservazioni del primo satellite di Giove …
» (*)
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Il Cassini
aveva scoperto ben prima del Römer
questo ritardo e lo aveva altresì attribuito alla velocità
limitata della luce ...
... tuttavia egli
non proseguì su questa intuizione poiché non riusciva a misurare
questo tipo di ritardo sugli altri tre satelliti Medicei
... il problema tuttavia non era concettuale, come egli aveva supposto,
ma semplicemente di carattere misurativo ... infatti con
satelliti più lenti la misura diventa aleatoria ... non ultimo diventa
problematico stabilire il momento della uscita o ingresso nell'ombra, fatto
che rende del tutto improponibile fare di conto
....
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«…
Sia A il Sole,
B Giove, C
il primo satellite che entra nell’ombra di
Giove per uscirne in D,
e sia EFGHLK
la Terra posizionata a diverse distanze da Giove.
i
Supponiamo che la Terra sia in L,
nella prossimità della seconda Quadratura con Giove, e che abbia
visto il primo satellite giusto nella emersione dall’ombra in D; se ci
vogliono 42 ore e mezzo per osservare una rivoluzione del suddetto satellite,
la Terra si troverà in K al prossimo
ritorno al punto D.
i
È chiaro che se la luce richiede tempo
per attraversare l’intervallo LK, il
satellite sarà visto in ritardo al punto D,
cosa che non avverrebbe se la Terra potesse stazionare in L.
i
La rivoluzione di questo satellite, osservata
al momento della emersione, sarà ritardata
del tempo che la luce impiega a passare da L a K.
i
Al contrario nell’altra quadratura FG, dove la
Terra è in avvicinamento, essa va incontro alla luce, e le
rivoluzioni delle immersioni saranno similmente accorciate, contrariamente
a quelle delle emersioni che saranno allungate
... »
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Dalla esposizione astratta
si passa ai fatti ... |
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«… Non
è sostenibile che la luce non richieda tempo: infatti, dopo aver
esaminato i fatti nel dettaglio, si è trovato che ciò che
non appare sensibile in due rivoluzioni, dovrà essere notabilmente
significativo nel caso di numerose rivoluzioni, per
esempio 40, osservate dal lato di F esse saranno
sen- sibilmente più brevi di quelle dall’altra parte dello Zodiaco;
lo scarto vale 22 minuti per l’intervallo
HE (**), il doppio
della distanza Terra-Sole ... »
i
«… La
necessità di questa nuova Equazione per il
ritardo della luce è stabilito per tutte le osservazioni che sono
state fatte presso l’Accademia Reale, presso l’Osservatorio da 8 anni fino
ad ora, e ancora è confermata dalla
Emersione del primo Satellite osservata a
Parigi il 9 Novembre scorso alle 5h 35’ 45’’ di sera [
questa osservazione è stata trascritta
in modo errato ... l'emersione di Io avviene in realtà alle 17h
11' 15'' del 9 Novembre 1676, Tempo Universale,
a Sole prossimo al tramonto ma ancora sopra l'orizzonte ... ],
10 minuti in ritardo di quello che sarebbe
stato atteso, in confronto a quelle che erano state osservate nel mese
di Agosto, quando la Terra era molto più vicina a Giove; fatto anticipato
dal signor Römer
presso l’Accademia all’inizio di Settembre ...
»
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Dai
fatti si passa ad una analisi critica degli stessi ... |
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«… Ma
per assicurare “in toto”
che queste disuguaglianze sono causate dal ritardo della luce,
si dimostra che essa non può derivare da alcun tipo di eccentricità,
o altre cause di quelle che normalmente sono considerate ordinariamente,
come quelle per spiegare le irregolarità della Luna e degli altri
Pianeti.
i
In modo certo è stato confermato che il
primo satellite di Giove è eccentrico
e che le sue rivoluzioni sono anticipate o
ritardate nella misura in cui Giove si avvicina o si allontana dal Sole,
e che le rivoluzioni del primo Satellite sono
ineguali ... [pareri
dell'autore anonimo]
... senza tuttavia che queste tre ultime cause
di disuguaglianza impediscano che la prima [la
velocità finita della luce] sia
manifesta ...
»
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Nota |
(**) |
Questo valore corrisponderebbe ad un valore vero
della velocità della luce pari a 227.000 km/s ... ma ciò
è contrario a quanto affermato ne "le
garzantine - Astronomia e Cosmologia"
dove si recita così:
i
«… Il
valore trovato da lui equivale, in unità moderne, a 225.000 km/s:
la differenza dal valore vero è però da addebitarsi alla
adozione del valore allora accettato per la distanza media Terra-Sole.
Usando il valore moderno, lo stesso calcolo dà 298.000 km/s; un
risultato ottimo se si considera che il valore moderno per la velocità
della luce è di 299.792 km/s ...
»
i
Quest'ultimo risultato è in accordo, come
ordine di grandezza, con l'errore del conteggio di dettaglio di "Pighin"
... |
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traduzione e selezione dall'articolo di anonimo
... in alcuni punti l'autore usa un linguaggio criptico, per nascondere
la sua non completa comprensione della problematica ... questi passaggi
sono stati eliminati ... nel seguito è presentato
un conteggio di dettaglio di "Pighin"
che restituisce tutto il merito e la grandezza al Römer
....
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Passiamo ora
a fare di conto, scopriremo che non è esattamente banale ... |
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Come suggerito dall'anonimo recensore
del Römer
conviene essere in un intorno di una quadratura
e valutare su 40 periodi del satellite ....
qui si è scelta la seconda quadratura, cioè con la Terra
in allontanamaento ... e con il satellite in uscita dall'ombra del pianeta
... il grafico illustra il variare della distanza della Terra da Giove
allo scorrere dei giorni ... se le orbite
fossero perfettamente circolari il grafico sarebbe una semplice sinusoide,
ma essendo le orbite ellittiche si riscontra
una modulazione leggera con periodo simile
a quello sinodico di Giove ... sono state
scelte solo 35 orbite perché la 40° risultava sotto l'orizzonte
di Leivi, sede operativa della Associazione ...
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Descrizione della metodologia
usata ....
Procediamo ora al calcolo
mediante un foglietto elettronico e ne riproduciamo
a sinistra i risultati nella figura ...
a destra una spiegazione dettagliata dei vari
passaggi ...
le uscite di Io dall'ombra sono state misurate
con la precisione del secondo tramite Perseus
... cosa difficoltosissima per Cassini
e Römer
che invece si basavano su misure reali ...
inoltre il problema presenta una certa caoticità
nel valore del periodo sinodico di "Io"
che dà errori significativi già per variazioni della quinta
cifra decimale ... data le questione dei ritardi e degli anticipi non è
affatto semplice misurare il periodo sinodico di "Io"
con precisione ...
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Tutto ciò per mostrare la estrema difficoltà
numerica di questa procedura e la grandezza del Cassini
e del Römer
che hanno effettuato misure così precise e usato "a buon senso"
metodi statistici in embrione per ridurre le varianze ...
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Ricordo che "Io"
per transitare da ombra a luce impiega 3,8
minuti e che la
visione della ricomparsa è legata alle condizioni atmosferiche e
alla capacità visiva dell'osservatore
... una ulteriore alea di misura ...
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Siamo in un intorno della seconda
Quadratura con Giove ... il satellite
emerge totalmente il 24 novembre 1678 alle 21h 20m 51s [Orbita
n° 01]
e viene ricampionato il 25 gennaio 1679 alle 20h 9m 29s [Orbita
n° 35]
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I dati di partenza
sono il periodo sinodico di "Io" e le due date giuliane
[prime tre
righe in verde]
e le distanze Terra-Giove alle due date [seconda
coppia di righe in verde]...
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Si ricava il tempo
Perseus pari alla differenza tra le due date JD,
lo si divide per il periodo sinodico di "Io"
e, arrotondando all'intero, si ricava il numero
di orbite [prima
riga blu] ....
Si moltiplica il periodo sinodico per il numero
di orbite e si ricava il tempo nominale
.... si fa la differenza tra i due tempi
e la esprime in giorni, ore, minuti e secondi ...
La differenza tra le due distanze da Giove divisa
per la differenza in secondi mi dà la velocità
della luce in Km/s [ultima
riga in blu]
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(**)
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I valori in Giorni Giuliani sono stati ottenuti
tramite Perseus
I valori delle distanze Terra-Giove sono stati
ottenuti tramite Solex91 del prof. Aldo Vitagliano |
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