Re: Alla velocità della luce
Will wrote:
> Scusatemi sono nuovo di questo ng. Non sono assuolutamente un esperto di
> fisica.
> Per� mi � venuto un dubbio che mi piacerebbe proporvi.
Adesso ho un po' di tempo e provo a risponderti in modo piu' terra a terra.
> Secondo voi come sarebbe il mondo visto dagli occhi di un corpo (diciamo un
> uomo) capace di muoversi alla velocit� della luce?
Quando dici "il mondo" hai gia' fatto delle assunzioni sbagliate.
Tu pensi ad un'unico mondo monolitico, uguale per te che osservi l'uomo
e uguale per l'uomo che si muove al 99,99% della velocita' della luce
(questo per ricordare che, come ti hanno gia' detto altri, un corpo con
massa - come un'uomo in carne ed ossa - richederebbe energia infinita
per viaggiare al 100% della velocita' della luce).
In realta' intorno ad ogni corpo (od uomo) esiste un proprio mondo (lo
chiamano riferimento inerziale).
A velocita' galileiane (cioe' sub-luce) questi mondi si sovrappongono ed
e' questa l'esperienza che hai ogni giorno.
Ma a velocita' prossime alla velocita' della luce, i mondi si separano
(ogni uomo ha un suo riferimento inerziale diverso). All'interno di ogni
mondo le cose per ogni uomo procedono "normalmente", ed ognuno "non"
nota niente di particolare, il tempo gli sembra scorrere normalmente.
Quindi: come sarebbe il mondo per un uomo veloce quasi a quello della
luce ? Uguale al tuo mondo nel tuo centro dell'universo !
> Ho sempre sentito parlare del paradosso dei gemelli, ma proprio non riesco a
> capire che � possibile che la luce possa influenzare il tempo...
Nel paradosso dei gemelli e' interessante osservare, che fino al momento
in cui si incontrano, per i due gemelli il tempo non ha avuto alcuna
anomalia. E solo al momento dell'incontro, che uno (quello che ha
accelerato e poi invertito il moto, uscendo quindi da uno stato
inerziale) scopre che l'altro gemello e' molto piu' vecchio.
Insomma, per chi ha viaggiato a velocita' prossime alla luce, e' come se
il gemello fosse uscito da una porta e poi alcune ore dopo, rientrato
dalla stessa porta, solo decine di anni piu' vecchio.
Suppongo che la risposta e' deludente.
> Mi date un chiarimento? Magari con semplici parole.
Perche' la velocita' della luce e' una costante ed un limite ?
Perche' e' stata misurata. Non e' la teoria di Einstein a dire che la
velocita' della luce e' una costante. E' la sperimentazione (1881 A.
Michelson). Quello che Einstein ha fatto e' trovare, con successo, delle
formule matematiche che potevano portare ad un modello del mondo in cui
abbiamo lo stesso risultato: "la velocita' della luce e' una costante".
Il modello non e' perfetto (forse non esistera' mai, ora e nel futuro,
un modello perfetto), perche' porta ad alcune cose che non si e' sicuri
corrispondano al mondo come lo misuriamo con sofisticati strumenti (in
quanto alla nostra percezione, ormai e' rimasta indietro di eoni).
Pero' il successo del modello di Einstein e' concreto quanto
l'esplosione di una bomba termonucleare. Credo (IMHO) prima del modello
di Einstein non c'erano elementi per potere pensare alle reazioni
nucleari. Il sole forse si pensava solo come una specie di gigantesca
caldaia ? Ma Einstein, nello sviluppare la sua teoria, ha "scoperto" la
famosa (popolare ?) relazione E=mc2.
Torniamo alla luce. Che cosa e' una velocita' ? Spazio diviso tempo !
Se faccio 50 km in 2 ore vado a 25 kmh.
Viaggio su un treno che viaggia a 36 kmh e sparo davanti al treno con
una pistola un proiettile che esce a 360 kmh dalla canna. In metri al
secondo il treno fa 10 m/s ed il proiettile 100 m/s. Prima dello sparo,
il proiettile, ogni secondo fa 10 metri rispetto alle rotaie, perche' e'
dentro la pistola che io tengo in mano e che si muove con me di 10 metri
ogni secondo rispetto alle rotaie. Nel primo secondo dopo lo sparo, il
proiettile si allontana dalla pistola di 100 metri. Ma dato che nello
stesso tempo la pistola si e' mossa di 10 metri rispetto alle rotaie. Il
proiettile si e' mosso di 100+10=110 metri rispetto alle rotaie. E la
velocita' e' di 110 diviso 1 = 110 m/s (cioe' 396 kmh).
Se sparo verso la coda del treno, il proiettile si allontana (tornando
indietro) di 100 metri nel primo secondo dalla pistola. Ma la pistola
nel frattempo si e' mossa nella direzione opposta del proiettile di 10
metri rispetto alle rotaie. Quindi per le rotaie il proiettile ha fatto
solo 100-10 = 90 metri. Per le rotaie, il proiettile viaggia a 90 diviso
1 = 90 m/s, cioe' 324 kmh. Quando hai digerito (facile, ma per alcuni
non intuitivo) il secondo esempio, puo' dire di avere capito una
applicazione di teoria della relativita' "normale per noi" detta anche
galileiana.
Ma cosa succede se, per ipotesi, misuri che il proiettile, rispetto alle
rotaie, viaggia sempre a 100 metri al secondo ed oltretutto sia che
sparo davanti, in direzione della corsa del treno, sia se sparo dietro,
verso la coda del treno, sia che sparo verso i lati del treno ?
Che devi scrivere:
110 / 1 = 100 (verso davanti)
90 / 1 = 100 (verso la coda)
100 / 1 = 100 (verso i lati)
dove 1 sta per "un secondo". Prima di Einstein, gli scienziati non
sapevano tirare fuori risultati sensati, perche', mentre da un alto
potevano "trattare" 110, 90 e 100 come numeri da giocare con la
geometria, pensavano come te e tanti altri che quel "1 secondo" fosse
intoccabile. Quello che fece Einstein (oggi sembra una alternativa
ovvia, ma allora richiese un genio) e' quello di pensare che c'era
un'altro modo per far quadrare i conti, cioe' che "1 secondo" non e'
sempre pari ad un secondo. Cioe' che il tempo e' una variabile.
Quello che Einstein trovo e' che il modello matematico che ne' risultava
aveva una formulazione piu' semplice ed elegante degli altri tentativi.
Ma, molto piu' importante, portava ad alcune previsioni (applicando le
formule a casi ipotetici particolari) che poi si sono verificate
corrispondere alle misurazioni sperimentali molto di piu' di quelle
della fisica galileiana.
Quando gli chiedono come ci e' arrivato, Einstein risponde: "un'adulto
normalmente non si pone problemi su cosa e' lo spazio ed il tempo. Essi
sono quelli che sono. Io invece sono stato un ritardato e quindi da
adulto ancora non avevo ancora una idea precisa di cosa fossero spazio e
tempo" :)
> Vi ringrazio anticipatamente :)
Piu' interessante e' invece la domanda: cosa avviene nel mondo di un
uomo in continua accelerazione quando arriva a valori di velocita'
relativistici (prossimi alla luce) ?
Pekilan
Received on Sun Dec 05 2004 - 02:39:33 CET
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