Implicazioni teoriche e sperimentali della sincronizzazione assoluta nella teoria della relatività speciale

Sono indagate le implicazioni teoriche e sperimentali derivanti dall'assunzione, nella teoria della relatività speciale, di un criterio di sincronizzazione (detta assoluta) diverso da quello standard. La scelta della sincronizzazione assoluta è giustificata da alcune considerazioni di carattere epistemologico sullo status di fenomeni quali la contrazione delle lunghezze e la dilatazione del tempo. Oltre che a fornire una diversa interpretazione, la sincronizzazione assoluta rappresenta una estensione del campo di applicazione della relatività speciale in quanto può essere attuata anche in sistemi di riferimento accelerati. Questa estensione consente di trattare in maniera unitaria i fenomeni sia in sistemi di riferimento inerziali che accelerati. L'introduzione della sincronizzazione assoluta implica una modifica delle trasformazioni di Lorentz. Una caratteristica di queste nuove trasformazioni (dette inerziali) è che la trasformazione del tempo è indipendente dalle coordinate spaziali. Le trasformazioni inerziali sono ottenute nel caso generale tra due sistemi di riferimento aventi velocità (assolute) u1 e u2 comunque orientate. Viene mostrato che le trasformazioni inerziali possono formare un gruppo pur di prendere in considerazione anche riferimenti non fisicamente realizzabili perché superluminali. È analizzato il moto rigido secondo Born di un corpo esteso considerando la sincronizzazione assoluta. Sulla base delle trasformazioni inerziali si derivano le trasformazioni per i campi elettromagnetici e le equazioni di questi campi (che sostituiscono le equazioni di Maxwell). Si mostra che queste equazioni contengono soluzioni in assenza di cariche che si propagano nello spazio come onde generalmente anisotrope in accordo con quanto previsto dalle trasformazioni inerziali. L'applicazione di questa teoria elettromagnetica a sistemi accelerati mostra l'esistenza di fenomeni mai osservati che, pur non essendo in contraddizione con la relatività standard, ne forzano l'interpretazione. Viene proposto e descritto un esperimento in cui uno di questi fenomeni è misurabile.

Theoretical and experimental implications in the theory of special relativity resulting from the assumption of synchronization criterion (called absolute) other than the standard, are investigated. The choice of the absolute synchronization is justified by considerations of epistemological status of phenomena such as length contraction and time dilation. The absolute synchronization provides a different interpretation of the theory and is an extension of the scope of special relativity as it can be implemented even in accelerated frames of reference. Therefore it is possible to treat in a unified way the phenomena in both inertial and accelerated frame. The introduction of the absolute synchronization implies a modification of the Lorentz transformations. A characteristic of these new transformations (called inertial) is that the transformation of time is independent of the spatial coordinates . The inertial transformations are obtained in the general case between two systems having (absolute) velocity u1 and u2 in any orientation . It is shown that the inertial transformations can have a group structure if unphysical superluminal frames are considered too. The Born rigid motion of an extended body is analyzed by applying the absolute synchronization. Transformations for electromagnetic fields and the equations of these fields (substituting Maxwell's equations) are derived on the basis of inertial transformations. It is shown that these equations contain solutions in the absence of charges that propagate through space as waves generally anisotropic as provided by the inertial transformations in the propagation of light. The application of electromagnetic theory to accelerated systems show the existence of phenomena never observed before. These phenomena, although not in contradiction with standard relativity, force the interpretation of the theory. An experiment in which one of these phenomena is measurable is proposed and described in this thesis.