giovedì 5 gennaio 2012

Osservazioni sulla teoria della relatività (I parte)

La relatività di cui ho parlato in un articolo precedente è quella speciale, dove i sistemi si muovono l'uno rispetto all'altro in moto a velocità costante, senza accelerazioni.
La relatività speciale è diversa da quella generale, ma di questa differenza ve ne parlerò in articoli successivi.
Per cercare di capire meglio la relatività speciale, Einstein fece un esperimento confrontandolo con quello di Galileo.
Quest'ultimo ci dice di immaginare di essere su una nave ferma nel porto e di supporre che non ci sia mare mosso.
Guardandoci intorno vedremo vari fenomeni per esempio l'acqua che cade dal soffitto e finisce dentro una bottiglia.
Inoltre ci accorgeremo che la fatica che faremo tirando una palla a un nostro compagno sarà sempre la stessa, sia se il tiro parte dalla prua alla poppa che dalla poppa alla prua.
Galileo poi suppone che la nave è in movimento sul mare calmo e noi potremo accorgerci del movimento quando per esempio vedremo che l'acqua non cadrà più dentro la bottiglia ma al di fuori perchè, nel momento in cui la goccia cade, la bottiglia si è spostata in avanti per il moto della nave.
Ma questo non è ciò che pensa Galileo.
Infatti afferma che non ci accorgeremo del movimento della nave se il mare è calmo, neanche utilizzando dei fenomeni, come la caduta di un corpo, possono aiutarci a distinguere se la nave è ferma oppure in movimento.
Questo è l'esperimento di Galileo, mentre quello di Einstein consiste nell'utilizzare un treno fermo alla stazione e quindi tutto ciò che accade sul treno accade anche sulla banchina, cioè i due sistemi sono coincidenti.
Poi il treno parte muovendosi con moto uniforme rispetto alla banchina.
A questo punto Einstein ci chiede: cosa accade quando arrivano due fulmini?


Se stiamo su un treno fermo che si trova a metà strada tra due punti A e B, vedremo che i due fulmini arriveranno nei due punti simultaneamente (1), mentre questo non accade se il treno è in movimento.
Infatti se il treno, che si trovava inizialmente a metà strada tra A e B, viaggia verso B, la persona che sta a bordo vedrà prima il bagliore del fulmine che arriva in B e poi quello del punto A (2) perchè il treno si sta avvicinando al punto B e quindi la luce avrà meno spazio da percorrere, mentre se ci allontaniamo da B lo spazio sarà maggiore.
Con questo esperimento Einstein ha dimostrato che ciò che è simultaneo per coloro che sono fermi a metà strada non lo è più per coloro che sono in movimento e quindi non c'è un tempo assoluto che vale per tutti gli osservatori, ma ognuno di questi ha il suo tempo.
Questa è una delle conseguenze della relatività rispetto al tempo, ma ce n'è un'altra molto importante di cui parlerò nel prossimo articolo.


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