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Einstein dixit…

13 giugno 2007

Se ti muovi avrai più tempo ma se stai fermo vedrai la tua vita sfuggirti davanti…

Sembra un pensiero metafisico invece è una fesseria che mi serve per introdurre l’argomento di questo articolo: le conseguenze lontanissime dal senso comune della teoria della relativià.

Molti di voi hanno probabilmente già sentito parlare di questo grande risultato del sommo Einstein ma vi è una diffusa ignoranza (che riguarda anche me) su cosa realmente i suoi risultati significhino in termini reali.

Tutto ha inizio da un assunto apparentemente banale ma carico di conseguenze:
“La velocità della luce è la stessa per qualunque sistema di riferimento”
Che cosa significa? Cercherò di spiegarlo con un esempio. Siete in macchina in autostrada e, da bravi cittadini rispettosi della legge, viaggiate a 130 km all’ora. All’improvviso uno che ha molta fretta vi supera correndo a 200 all’ora. A che velocità lo vedete allontanarsi? La fisica classica ci dà la facile risposta: 200-130=70. Dalla vostra macchina, il vostro sistema di riferimento, il pirata della strada si allontana a 70 km all’ora.

Fatte queste considerazioni è chiaro che se stiamo rincorrendo un raggio di luce con la nostra astronave supersonica, che tirata al massimo fa 100.000 km al secondo, dovremmo vederlo allontanarsi a (300.000-100.000=)200.000 km al secondo. Purtoppo, per il senso comune, non è così. Molte misurazioni hanno provato che Einstein era nel giusto: la velocità della luce è costante per ogni osservatore.

Allora che succede?

Se la nostra velocità è stata misurata correttamente (e la risposta è sì) e la velocità della luce è costante (e la risposta è ancora sì) l’unica conclusione possibile per far coesistere questi due dati è che il ‘secondo’ della luce scorra un po’ più lentamente rispetto al nostro, in questo modo il raggio ha il ‘tempo’ di allontanarsi da noi alla velocità a cui effettivamente lo vediamo.

Cerchiamo di chiarire meglio: più si va veloci, più il tempo si dilata; o ancora: ad alte velocità nello spazio corrispondono basse velocità nel tempo, e viceversa.
Il caso limite è quello della luce, che si muove solo nello spazio: per un raggio di luce il tempo non scorre.

Tutto questo potrebbe sembrare incredibile ma è stato dimostrato da molti esperimenti. Uno su tutti, a titolo di esempio: due precisissimi orologi al cesio sono stati sincronizzati con un’accuratezza di frazioni di secondo; uno è rimasto in laboratorio e l’altro è stato fatto girare un po’ attorno alla terra. Quando sono stati confrontati, l’orologio in movimento aveva accumulato un lieve ritardo, dovuto agli effetti relativistici!

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5 commenti

  1. Infatti… Per la luce il tempo non scorre…
    Il fotone che si è staccato dal giorno del Big Bang non ha neanche un capello bianco.

    Per capire cosa significa sottrarsi al tempo immaginate di proiettarvi sui quattro assi: quelli canonici (x,y,z) e t (il tempo).
    Gli assi sono tutti perpendicolari tra loro.
    Se siete fermi la vostra proiezione sarà distribuita uniformemente su tutti e quattro gli assi.
    Man mano che cominciate a fare un passo, un altro, cominciate a correre veloce, sempre più veloce la vostra proiezione sull’asse del tempo andrà restringendosi.
    Arrivati alla velocità della luce (don’t try this at home) saremo scomparsi dall’asse del tempo e non invecchieremo più.
    Have fun


  2. non invecchieremo, non ci ammaleremmo, non ci faremmo mai male
    ma non potremo ridere, parlare, amare, vivere
    non c’è il tempo per tutto questo
    il fotone (la particella che ‘trasporta la luce’) è solo spazio, solo un unica grande linea che congiunge il punto della sua creazione al punto della sua dissoluzione
    non c’è evoluzione o cambiamento, un’eternità immobile…


  3. Ma esisteremmo alla velocità della luce ?
    Se nn ricordo male la massa cambia al variare della velocità secondo l’equazione

    mv = SQRT(m0 / (1-v2/c2))
    cioè alla radice quadrata del rapporto tra la massa a velocità zero e la differenza tra 1 ed il rapporto tra la velocità del corpo al quadrato e quella della luce al quadrato.

    Ora se il corpo viaggia alla velocità della luce v2 = c2 da cui 1 – v2 /c2 = 0.
    quindi radice quadrata di un rapporto impossibile!


  4. Questa equazione ti spiega che per raggiungere la velocità della luce serve massa(=energia) infinita. In pratica nessun corpo dotato di massa ce la può fare, solo le particelle senza massa come i fotoni e i gravitoni viaggiano a velocità C.

    PS: il fatto che i gravitoni e i fotoni siano privi di massa spiega anche come mai la gravità e la forza elettromagnetica si propaghino a lunga distanza


  5. Una correzione:
    nella formula m0 è fuori dalla radice.



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