I Principi della Relatività Speciale
Principio di Relatività
Le leggi della fisica sono le stesse in
tutti i sistemi di riferimento inerziali.
NON esiste un sistema inerziale
privilegiato.
Principio di costanza della velocità della luce
La velocità della luce nel vuoto è una costante c ed
è la stessa per tutti gli osservatori inerziali
Questi due postulati portarono Einstein a rivoluzionare i concetti di spazio e di tempo, intesi
come entità astratte ed indipendenti nella fisica
Newtoniana: egli mise in evidenza che spazio e
tempo non sono entità separate, ma sono aspetti
diversi di un unico spazio-tempo che è come un
‘foglio’ a 4 dimensioni su cui si disegnano le
storie degli oggetti materiali
Conseguenze dei Principi della Relatività Speciale
Il tempo per Einstein non è più assoluto, ma dipende dallo stato di moto dell’osservatore Il
risultato è che due orologi, inizialmente sincronizzati, si desincronizzano se uno dei due si
muove rispetto all’altro di moto uniforme.
In pratica, il ticchettio di un orologio in moto “rallenta” rispetto all’orologio a riposo.
Ad esempio, se piantiamo due semi in due vasi
diversi, e mandiamo nello spazio uno dei due,
mentre l’altro resta a Terra, vediamo che la piantina nello spazio sfiorisce molto piu’ lentamente
di quella rimasta a Terra:
il tempo, sulla Terra, scorre più velocemente
rispetto all’astronave in volo.
Questo effetto relativistico si chiama dilatazione
dei tempi
Anche il tempo, per Einstein, dipende dallo stato
di moto: la lunghezza di un regolo in moto è
differente da quella di un regolo a riposo.
Il regolo si contrae nella direzione del moto: è la
cosiddetta contrazione delle lunghezze.
Tanto la dilatazione dei tempi quanto la contrazione delle lunghezze sono fenomeni reciproci
tra i due sistemi di riferimento in moto relativo uno rispetto all’altro. Questi effetti sono tanto
più marcati quanto più v è prossima alla velocità della luce c: in effetti essi sono trascurabili
nell’esperienza quotidiana.
I Principi della Relatività Generale
Il Principio di Equivalenza
Il Principio di Relatività Generale
Le leggi della fisica sono le stesse in
tutti i sistemi di riferimento
Massa inerziale = massa gravitazionale
Ovvero
Tutti i corpi cadono con la medesima
accelerazione, indipendentemente
dalla loro composizione
La diretta conseguenza di questi principi è che la presenza di una massa incurva il
‘foglio’ quadridimensionale che rappresenta lo spazio-tempo, e questa curvatura è,
secondo Einstein, la manifestazione della gravità, che diventa quindi una proprietà
geometrica dello spazio tempo.
Quindi, il moto di corpi massivi e raggi di luce è determinato dalla curvatura dello spazio-tempo.