Relatività Ristretta ed implicazioni filosofiche

relativita

Teoria della Relatività Ristretta e tutte le implicazioni filosofiche

In cielo tutto si muove relativamente a tutto il resto. La Terra si muove intorno al Sole, il Sole si muove, molto più in fretta verso un punto della costellazione di Ercole, le stelle “fisse” scappano in qua e in là. In astronomia ciò che è fermo e ciò che si muove sembra essere un problema da risolvere per convenzione, in base alla pura convenienza.

In Terra la maggior parte degli oggetti posti sulla sua superficie, da un punto di vista terrestre, ci appaiono persistenti e stazionari (se fossimo delle dimensioni di un elettrone, non avremmo questa impressione; del mondo vedremmo solo minuscoli punti di materia, destinati a non entrare mai in contatto tra loro, ma a ruotare perpetuamente l’uno attorno all’altro in maniera rapida). La nozione di stabilità, che fa parte del nostro ordinario modo di vedere, è dovuta dunque al fatto che siamo esseri viventi di queste dimensioni e che viviamo su un pianeta la cui superficie non è molto calda.

La concezione newtoniana (pre-relativistica) considerava i fenomeni fisici accadere, in uno spazio e in un tempo assoluti , valevoli per l’intero universo; ciò che era simultaneo in una certa parte dell’universo era simultaneo dovunque.

Einstein ci dice che non è così. Le nozioni di simultaneità, di spazio, di tempo, sono relative agli osservatori (sistemi di riferimento), ciascun osservatore ha il suo tempo. È ciò che ha indotto il senso comune  nell’errore interpretativo della teoria, come  sostegno a filosofie dell’arbitrarietà delle opinioni, tutte ugualmente valide, con cui essendo una teoria fisica, nulla ha a che fare.

La relatività ristretta ( 1905) si fonda su due postulati assoluti:

  1. Costanza della velocità della luce nel vuoto (300 000 km/s),  indipendentemente dai sistemi di riferimento;
  2. Invarianza delle leggi fisiche rispetto a qualsiasi sistema di riferimento in moto rettilineo uniforme.

Assunta la velocità della luce come assoluta, l’invarianza ne è un’implicazione. Il secondo punto è ciò che chiamiamo “principio di relatività einsteiniano”, ovvero le leggi della fisica devono essere formulate in maniera tale che quando si passa da un sistema di riferimento ad un altro (tramite le trasformazioni di Lorentz) abbiano sempre la stessa forma, si preservino. Le leggi della fisica sono sempre le stesse per tutti gli osservatori che si muovono in moto rettilineo uniforme (velocità costante; quindi accelerazione nulla) l’uno rispetto all’altro.

In sintesi, Einstein, ci svela che le proprietà fisiche dei corpi risiedono nei loro moti relativi (non hanno proprietà corrispondenti all’idea della quiete assoluta),  che il tempo scandito da un orologio (in generale qualsiasi oscillazione periodica) in moto nello spazio, rallenta il proprio ritmo in funzione della velocità e per V=300 000km/s, il tempo si ferma, non scorre più. Lo stesso dicasi, per lo spazio che si contrae, ossia le lunghezze si accorciano e per V,  diventano zero. La massa di un corpo aumenta in funzione della velocità e per V diventa infinita. Inoltre  l’energia è proporzionale alla massa moltiplicata per il quadrato della velocità della luce, ossia: E=mc2. Questo induce che un corpo di pochi chilogrammi possa  sviluppare  un’ enorme quantità di energia.  I fenomeni fisici, eventi, sono simultanei per osservatori  solidali (all’interno) dei propri sistemi di riferimento inerziali. Per osservatori esterni si presentano sfasati. Lo sfasamento lo si calcola in maniera esatta. Nessuna arbitrarietà dei punti di vista degli osservatori. Esiste solo l’invarianza assoluta delle leggi fisiche, per qualsiasi osservatore, nell’intero universo per come oggi lo conosciamo.

La teoria della Relatività Ristretta  unifica, contiene in sé, le equazioni dell’ottica, dell’elettricità e del magnetismo,  nonché della meccanica.  La generalizzazione a moti accelerati e quindi l’estensione a qualsiasi sistema di riferimento (anche non inerziale, ovvero accelerato) avviene con la Relatività Generale.

La Relatività Ristretta è la risposta della fisica alla domanda:  Che cosa succederebbe se noi andassimo alla velocità della luce?

2 thoughts on “Relatività Ristretta ed implicazioni filosofiche

  1. La teoria einsteiniana della relatività a cosa serve? A me pare che le equazioni di Einstein non funzionino se nella pratica si usano ancora quelle di Newton. Ed il postulato che la luce viaggi nel vuoto a velocità costante e immutabile mi sembra più un dogma di fede che un postulato! Non è affatto evidente che la luce viaggi o che sia movimento. Ciò che invece ognuno può constatare è che essa è, e che non si muove affatto. Non ne ha bisogno. Anche il fatto che il tempo e lo spazio non sarebbero assoluti e si dilaterebbero o si contrarrebbero a seconda della velocità con cui ci si muove è un’altra incongruenza. A detta di Louis Essen, il padre dell’orologio atomico, la cosiddetta teoria della relatività ristretta sarebbe uno scherzo, o una truffa. Einstein non fu mai uno scienziato. Credette di dimostrare che la forza di gravità non era una forza bensì il risultato della curvatura dello spazio e del tempo vuoti, cioè del nulla. Ma lo dimostrò solo a chi non si fece mai la domanda: come fa il nulla ad essere curvo?
    Dalla risoluzione delle equazioni della relatività generale deriva la conseguenza che il cosmo non sarebbe immutabile, eterno e infinito ma avrebbe una nascita, un’evoluzione e una fine. Certamente nel divenire tutto cambia, ma questo lo sanno anche i bambini! Eterno e infinito, o non eterno e non infinito, potrebbe poi verificarlo o negarlo solo un essere capace di superare, in età, l’eterno e, in grandezza, l’infinito. Quindi anche questa è un’altra cosa sciocca: ogni volta che si applicano i numeri al concetto di infinito si può rilevare la misura di qualcosa è contemporaneamente dire che quel valore è la sua metà o il suo doppio, o triplo, ecc. Basta fare una lista di numeri: 1, 2, 3, 4, ecc., all’infinito, e un’altra lista di numeri pari: 2, 4, 6, 8, ecc., all’infinito. La prima e la seconda lista contengono lo stesso numero di cifre perché l’infinito è infinito per entrambe le liste. Eppure nella seconda lista, quella dei numeri pari, non ci sono i numeri dispari, quindi si può dire che pur avendo il medesimo numero di cifre della prima, ne ha la metà! Questo però è un ragionamento da Alice nel paese delle meraviglie. Oggi, con giochetti come questi si CREDE in una materia oscura o in un’energia oscura, capace di accelerare l’espansione del cosmo. Bella intuizione… per il nuovo oscurantismo! Gli orologi sui satelliti GPS, costruiti in base alla formula di Einstein, devono essere giornalmente “aggiustati”, altrimenti non funzionano. Questo, che è un errore, è letto come cosa buona e giusta in quanto ciò sarebbe stato previsto dalla relatività generale. Ma allora se lo si sapeva, perché non si è provveduto a costruirli funzionanti, senza bisogno di “aggiustarli” giornalmente come sveglie dell’800? La relatività poi non si integra con la meccanica quantistica, che descrive il mondo delle particelle. Lo scontro fra le due teorie causa ulteriori contraddizioni che non saranno mai risolte se la relatività non andrà d’accordo con la meccanica quantistica, da cui deriva l’elettronica, mentre dalla relatività non deriva alcun progresso tecnologico, dato che per i calcoli dei viaggi spaziali si usano sempre le equazioni newtoniane. Sembra che con la formula di Einstein non si possa andare nemmeno a Canicattì…

    1. Le tue obiezioni non sono pertinenti. A dimostrazione l’intera storia della fisica! Einstein dimostra che la forza di gravità è: la geometrizzazione dello spazio-tempo ( una forza, in fisica, può essere
      espressa in una geometria).Newton e le sue equazioni continuano a funzionare come caso particolare ( per velocità << di c al quadrato). IL concetto del nulla attiene alla filosofia!
      La costanza della velocità della luce era già patrimonio della teoria dei campi di Maxwell!
      Gli infiniti numerici sono numerabili ( teoria cantoriana degli insiemi)!
      L' insieme dei numeri dispari e l'insieme dei numeri pari sono idempotenti ( potenza alef con zero)! Non si può dire e non sono, l'insieme dei numeri pari, metà, dei dispari. Sono ugualmente numerosi e sono tanti quanti i numeri naturali! Questi tre insiemi sono infiniti allo stesso modo ( esiste corrispondenza biunivoca tra i loro elementi)! Un fisico non costituisce l'intera comunità dei fisici, per quanto brillante possa essere! Un libro di un solo autore, per quanto brillante, non rappresenta nè sancisce l' intiera conoscenza umana!
      Le prove sperimentali confermano la validità fisica della Relatività generale e speciale, nonchè le sue ricadute tecnologiche (incluso il funzionamento corretto dei GPS e l'uso delle equazioni relativistiche per i lanci dei satelliti e calcoli di voli spaziali). L'integrazione di meccanica quantistica e Relatività Generale attiene alla ricerca scientifica odierna. Si tratta di unificare la gravità con la meccanica quantistica!
      P.S.
      Le mie opinioni non sono suggellate da titoli accademici ma dalla sola passione per la correttezza e la verità della comprensione! Le mie chiacchierate, a mò d’articolo, vogliono ricercare in rete una forma pubblica di conferma o meno, al grado di comprensione del mio apprendere.
      Grazie per l’attenzione che mi hai voluto regalare!

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