Conflitto creato dalla
relatività ristretta
L’esistenza di una barriera data dalla
velocità della luce era incompatibile
con la teoria della
gravitazione universale di Newton
Einstein risolse il conflitto
Producendo una nuova teoria per la
gravità:
Nella relatività ristretta abbiamo visto cosa succede
allo spazio e al tempo in sistemi inerziali
Ma…..
Immaginiamo di avere una bomba
La bomba è posta su una bilancia e un congegno è pronto
a farla esplodere se il peso segnato dovesse variare più del 50%
Bisogna farla esplodere nello spazio. Ma………..
Nello spazio il suo peso diminuirà
con la distanza dalla Terra e
la bomba scoppierà prima di entrare
ad una distanza di sicurezza
C’è un altro problema
Per lanciare una bomba dobbiamo
metterla su un razzo e mentre
il razzo accelera la bilancia
segnerà un peso maggiore di
quello attuale e la bomba esploderà
Albert ha la soluzione
Se riusciamo a calcolare con grande
precisione l’accelerazione
del razzo, questi due effetti si
possono cancellare l’un l’altro
Con questo approccio nacque la relatività generale
La curvatura dello
spaziotempo
Vediamo come appare lo spazio e il tempo a chi sta nella giostra
Slim
Nei cerchi
il rapporto tra
raggio e
circonferenza
è due pi greco
Jim
Slim misura la circonferenza e Jim il raggio
Il righello di Jim si accorcia, la circonferenza lo conterrà più volte
rispetto ad un osservatore stazionario. La circ è maggiore
La curvatura dello
spaziotempo
Vediamo come appare lo spazio e il tempo a chi sta nella giostra
Slim
Nei cerchi
il rapporto tra
raggio e
circonferenza
è due pi greco
Jim
Jim invece otterrà lo stesso risultato di un osservatore stazionario
Einstein dice che il rapporto classico è vero solo per i
cerchi disegnati su una superficie piana, più in generale
il rapporto è diverso da due pi greco
La circonferenza disegnata su una
sfera è minore di quella disegnata
su una superficie piana
Questo fatto spinse Einstein ad ipotizzare che lo
spazio fosse curvo
La curvatura del tempo
La velocità
rallenta il
Tempo
L’orologio di
Slim si trova
Indietro
Slim
Ad ogni metro
Jim confronta il
suo orologio con
quello di Slim
Jim
NON C’E’ ACCORDO TRA DI DUE OROLOGI
I due si stanno muovendo a v diverse, più si è lontani da centro
e più spazio si deve percorrere per completare un giro
Accelerazione e gravità
Dopo aver dimostrato che gravità e moto accelerato sono
indistinguibili negli effetti , dedusse che
Deformazione dello spaziotempo
Ignoriamo in questo modello il tempo e immaginiamo che le
dimensioni spaziali siano due
In assenza di materia ed energia lo spazio è PIATTO
In presenza di un oggetto massiccio come il Sole lo spazio
si DEFORMA
Il Sole curva la struttura spaziale della regione che lo circonda
ed il moto della Terra è determinato dal tipo di curvatura
Se la velocità e la posizione sono opportune, il pianeta
Orbiterà intorno al Sole
EINSTEIN HA MOSTRATO IL
MECCANISMO DELLA GRAVITA’
IL CONFLITTO E’ RISOLTO
Le increspature gravitazionali si propagano esattamente alla
VELOCITA’ DELLA LUCE
Ancora sulla curvatura del tempo
L’orologio di A, man mano che si avvicina al Sole, ritarderà
sempre di più rispetto a quello di B
LA GRAVITA’ DISTORCE IL TEMPO