Ammettiamo che la velocità della Terra (o di una qualsiasi astronave) sia comparabile con quella della luce. Questo è un facile e istruttivo esercizio di Relatività Ristretta (molto meno confusionario del precedente). Lo lascio a voi per qualche giorno e poi lo pubblicheremo compiutamente.
Preferisco dare subito la soluzione o –meglio- l’interpretazione del quiz, che giudico la più corretta, Per non creare inutili confusioni. Capirete subito cosa intendevo mettere in luce.
Per costruire ciò che si vede da un’astronave, dobbiamo tornare un po’ indietro (alle basi della RR) e analizzare un po’ meglio l’orologio di luce. Sembra facilissimo costruirlo e paragonare immediatamente le velocità coinvolte. Una è sicuramente quella della luce e l’altra è quella di chi muove. Tuttavia, stiamo bene attenti a non arrivare a conclusioni errate guardando la classica figura galileiana… Un piccolo quiz per rinfrescare la memoria
Un giorno, quando gli esperimenti sull'iper-accelerazione degli iperioni consentiranno di costruire iper-astronavi dotate di iper-motori in grado di viaggiare a iper-velocità, sarà finalmente possibile scorrazzare in lungo e in largo nella nostra casa cosmica, visitando stelle, ammassi globulari e pianeti abitabili. E finalmente arriverà anche il fatidico momento di scoprire cosa c'è dentro un buco nero... ma sarà davvero così nero come ce lo immaginiamo? Facciamocelo raccontare dal nostro iper-fantasioso Vin-Census!
Questo articolo ha quattro asterischi non tanto per i concetti che espone, quanto perché necessita di una buona conoscenza sia della relatività speciale sia di quella generale. Inoltre, affronta ancora una volta il paradosso dei gemelli nella forma da molti usata come la più ovvia, ma che lo è solo apparentemente. Si sente dire: “Basta tener conto della RG è tutto diventa banale”. Sì, ma come e perché? Più che una spiegazione, l’articolo vuole essere una possibile fonte di discussione, dato che l’interpretazione che viene data è abbastanza personale e non da tutti accettata.
Sappiamo già che la parallasse stellare era stata prevista da quel genio assoluto che era Aristarco, che aveva anche cercato inutilmente di misurarla. Sarebbe stata la prova diretta della teoria eliocentrica. Purtroppo per avere questa “prova” si dovette aspettare il 1727 d.C. per merito dell’inglese James Bradley, ma attraverso un fenomeno del tutto inatteso. Lasciatemi colorire un po’ la “storia”.
Abbiamo già parlato di aberrazione della luce. Un argomento che porta a conclusioni spesso contro intuitive. Tuttavia, è un fenomeno astronomico molto importante perché riesce a trascinare qualsiasi persona all’interno della relatività ristretta. A tal punto che si può simulare, con qualche difficoltà in più, un viaggio nello spazio a velocità altissime e dimostrare come tutto appaia in modo estremamente “stravagante”. Ho reputato, quindi, doveroso iniziare trattando l’aberrazione in modo ultra semplificato, in modo da eliminare certe difficoltà di comprensione di base (che spesso non sono adeguatamente spiegate) e permettere a tutti di prendere posto sulla nostra astronave.
Questo articolo “cerca” di introdurre la Relatività Generale da un punto di vista abbastanza particolare, che, però, assomiglia sicuramente al carattere fanciullesco di Einstein. Un metodo saltellante e poco logico? Beh… anche in questo senso ho cercato di avvicinarmi alla formulazione di Albert, che, in fondo, non sapeva nemmeno lui cosa cercare e come cercarla. Aveva solo grandi dubbi e qualche domanda molto semplice, semplice come l’intero Universo. Un uomo vero, un figlio del Cosmo, forse il solo che parlando il suo stesso linguaggio, poteva superare un confine apparentemente insuperabile.
Questo articolo, che arriva per ultimo, avrebbe dovuto essere il primo, in quanto “cerca” di introdurre la Relatività Generale da un punto di vista abbastanza particolare, che, però, assomiglia sicuramente al carattere fanciullesco di Einstein. Un metodo saltellante e poco logico? Beh… anche in questo senso ho cercato di avvicinarmi alla formulazione di Albert, che, in fondo, non sapeva nemmeno lui cosa cercare e come cercarla. Aveva solo grandi dubbi e qualche domanda molto semplice, semplice come l’intero Universo. Un uomo vero, un figlio del Cosmo, forse il solo che parlando lo stesso linguaggio, poteva superare un confine apparentemente insuperabile.
Mentre, piano piano e con molta attenzione, cerco di unire tutti i pezzi della Relatività Generale (in fondo, ha fatto così lo stesso Einstein), vediamo di divertirci con qualche effetto particolare della sbalorditiva formula e delle equazioni che comporta. Non tutte sono state sicuramente risolte e la RG può ancora regalarci scoperte inattese (o quasi). Perché non tornare nel 2016 o anche prima? Viaggiare nel tempo potrebbe aver bisogno solo di un cilindro…
Siamo giunti alla formula risolutiva, a quella che lega curvatura con massa/energia. Curvato il tempo, dovremo affrontare una piccola lotta tra RR e RG per descrivere il moto di tutto ciò che finisce nei pressi di una massa con una densità importante. Anche la luce deve inchinarsi alla legge forse più rivoluzionaria della Scienza.
Poche frasi di riflessione, ribaltando la storia della fisica. Ultimamente Newton (anche se in maniera ironica e scherzosa) è stato trattato alquanto male e sta facendo la figura dello sprovveduto, dell’approfittatore, capace solo di tirare mele ai porci e di prendersele in testa. Mi sento obbligato a spezzare una lancia per lui…
Cari amici, saltellando un po’ e passando da spazio a tempo con voluta noncuranza, siamo arrivati alla conclusione della Relatività Generale, impostata per il lettore medio di questo Circolo.
Un momento di riflessione nella trattazione della Relatività Generale. Potremmo considerarlo un’introduzione, ma anche un riassunto conclusivo. Tutto sta nel come vogliamo entrare nel suo Universo meraviglioso. In un modo o nell’altro, è fondamentale che TUTTI possano essere in grado di avvicinarsi alla più strabiliante teoria del macrocosmo.
Cari amici, questo articolo rappresenta una mia personalissima analisi del problema, ancora completamente irrisolto, della materia e dell’energia oscura, ciò che dovrebbe dominare l’intero Universo, ma che continua a non vedersi assolutamente. Purtroppo, io non ho la mente di Einstein e non potrei mai imporre una visione soggettiva senza avere dati osservativi in possesso. Non me la sentirei certo di dire che lo spaziotempo è incurvato dalla massa/energia senza rischiare fischi e calci là dove non batte il Sole. Tuttavia, a tutti è permesso usare la logica e il ragionamento e io solo questo vorrei fare, attenendomi alla realtà dei fatti, eliminando ogni vestito apparentemente regale, che io, nella mia infantile limitatezza, continuo a non riuscire a vedere.
Un altro piccolo, ma fondamentale, passo verso la relatività generale. Il principio di equivalenza che pone sullo stesso piano un sistema accelerato e un sistema sotto l’effetto della gravità comporta conseguenze quasi inaspettate anche sul tempo. La famosa "piastra" torna in campo…