Con quanto descritto finora, molti di voi sono già sicuramente in grado di determinare graficamente le due più famose ripercussioni della RR: la dilatazione dei tempi e la contrazione delle lunghezze. Senza alcuna formula, però… solo con una matita!
Grazie a Marco che me lo ha fatto notare (non ho avuto tempo di guardare le news…) ho scoperto qualcosa che mi ha emozionato scientificamente, ma anche psicologicamente. Un caro amico e collega dell’Osservatorio di Torino, Massimo Villata, ha pubblicato uno studio sui buchi neri di Kerr che, detto in parole molto povere, potrebbe risolvere sia le fantomatiche materia ed energia oscura, sia molte problematiche sull’esistenza dell’antimateria. Buchi neri come fabbriche di antimateria con mille e una ripercussioni, compresa una gravità repulsiva! Roba da Nobel...
Lo abbiamo già risolto in vari modi, ma, adesso che conosciamo abbastanza bene il diagramma di Minkowski, possiamo permetterci di visualizzare perfettamente cosa succede durante il viaggio, sia da parte di chi viaggia sia di chi sta fermo. Per rendere estremamente “pratica” la situazione, sfrutteremo un contatto diretto tra i due gemelli. In questo modo ci renderemo conto che entrambi non possono che concludere che chi viaggia sull’astronave invecchia di meno, senza che abbiano bisogno di conoscere la trasformazione di Lorentz: basta che facciano entrambi una piccola somma, uno più uno più uno, ecc., ecc…NOTA BENE: ho scritto questo articolo piuttosto in fretta per lasciarvi qualcosa da fare (hi hi hi) durante la settimana di blocco del “circolo”. Io partirò oggi pomeriggio per essere già a Cuneo domattina presto (non si sa mai…). Se trovate qualche errore abbiate pazienza…
ALMA è veramente una meraviglia. Questa volta è riuscita a mostraci cosa stava capitando in una galassia ben 11.4 miliardi di anni fa, mentre si stavano preparando le sale-parto per migliaia di stelle.
Questo articolo è la risposta all’ultimo quiz sulla composizione delle velocità nell’ambito della relatività ristretta. Sarà mia cura inserirlo, in seguito, alla fine dell’articolone generale sulla RR che è ora in evidenza. Dovrò anche rimettere a posto le parti sul diagramma di Minkowski e proseguire con qualche altro concetto fondamentale. Sicuramente, ho fatto un po’ di caos, saltellando di qua e di là e tornando indietro ad approfondire qualche parte più ostica. Prometto che alla fine tutto sarà esposto con maggiore logica e ordine. Chi vuole ancora cimentarsi con il quiz… non legga questo articolo. Per andare avanti basta fare proprio il risultato finale.
Certi esperimenti fondamentali della meccanica quantistica si sono realizzati in condizioni estremamente particolari e spesso solo i fotoni sono riusciti a partecipare al gioco. Uno fra i più classici è quello della scelta ritardata di Wheeler. Oggi, finalmente ha avuto successo usando come primo attore un intero atomo di elio!
Volevo scrivere un articolo su questo problema estremamente importante della RR. Poi ho pensato che qualcuno di voi potrebbe essere in grado di risolverlo da solo e allora lo inserisco come quiz di pura matematica. Esso ha bisogno solo della trasformazione di Lorentz… In seguito inserirò la soluzione come articolo facente parte della RR.
Noi siamo abituati a raffigurare e a illustrare pianeti che girano attorno a una singola stella e satelliti che girano attorno a un singolo pianeta. Tuttavia, nessuno pensa mai alla fatica che devono fare i satelliti che rivolvono attorno a due pianeti di massa comparabile o quasi. E’ il caso dei piccoli sudditi di Plutone e Caronte. Lo ha mostrato Hubble e adesso aspettiamo con ansia ciò che ci dirà New Horizons.
Un’altra "magnifica" chicca di Media INAF, che mi ha prontamente segnalato il nostro Marco che ringrazio di cuore. Questa volta, però, l’errore, più volte ripetuto, rischia di distruggere un concetto base della fisica: la differenza tra peso e massa. Un minimo di fisica elementare dovrebbe essere nel bagaglio di chi traduce...
Questo quarto articolo conclude in qualche modo la presentazione del diagramma di Minkowski da un punto di vista puramente geometrico. Viene introdotto l’invariante spaziotemporale e si capisce molto meglio cosa rappresentano le iperboli trovate precedentemente. La dilatazione dei tempi segue quasi automaticamente. Tuttavia, ci fermiamo un attimo prima. L’articolo può risultare un po’ difficile se non si legge con grande attenzione e non si collega continuamente con quelli precedenti. Lo lasciamo un bel po’ in visione in attesa di domande e dubbi riguardanti “solo” lui. Mi raccomando, non cerchiamo di estrapolare in avanti se no si rischia veramente di confondere i meno preparati. Lo scopo ultimo deve essere quello di regalare a TUTTI la RR e non provare la capacità di pochi…
Grazie a Daniela, aggiungo poche parole per spiegare ancora meglio come si debbano interpretare i sistemi di riferimento nella RR (ma non solo…). Vedete quanto sono importanti i dubbi e le domande? Mi permettono di capire i punti più critici che, magari, mi sono sfuggiti a una prima descrizione.
In attesa di proseguire con il diagramma di Minkowski, divertiamoci a impostare il paradosso dei gemelli che ci verrà molto utile per controllare se abbiamo compreso esattamente ciò che realmente capita quando si osserva un sistema in movimento. Proviamo a definirlo in modo molto semplificato, evidenziando alcuni punti che spesso non sono spiegati esaurientemente. Un piccolo esercizio senza pretese, ma che può chiarire molti dubbi e confusioni.
Al di là dei possibili articoli di ulteriore chiarimento di problematiche particolari, cerchiamo di fare il punto dei concetti principali che vanno fatti propri prima di proseguire con la RR e la sua rappresentazione in un “semplice” diagramma bidimensionale. Spero che possa essere d’aiuto per chi sta leggendo o ha già letto la RR, messa in evidenza.
Completiamo l’ennesima descrizione di come si possa dimostrare in modo molto semplice la relatività della simultaneità. Ogni sistema di riferimento, in moto relativo rispetto a un altro, ha una sua linea di simultaneità. Questa conclusione segue direttamente dalle ipotesi di Einstein ed è la base di tutta la RR.
Non mi picchiate, ma approfitto di un attimo di tranquillità per cercare di semplificare ancora di più la descrizione di simultaneità relativa. In questa prima parte dico cose che sono ridicole per chi ha già capito il problema (ma una lettura potrebbe confermare del tutto la comprensione). Gli altri, che hanno ancora dei dubbi, lo leggano attentamente e mi dicano subito se trovano qualche concetto non chiarissimo. Dobbiamo rendere sempre più solide le basi! Vi chiedo, però, di non estrapolare o cercare di vedere oltre. Ogni cosa a suo tempo. Per adesso, mi basta capire ciò che avete veramente… capito.
Affrontiamo nuovamente la simultaneità di due eventi e la sua relatività rispetto a due sistemi inerziali in moto relativo. Lo facciamo in modo ultra semplice e qualitativo, ma, passo dopo passo, arriviamo quasi automaticamente a rappresentare il concetto di base, quantitativamente, sul diagramma di Minkowski. Concludiamo con un piccolo “test” di verifica.