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La relatività
Di Pietro Planezio

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>> direzione del raggio di luce >>

 b
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 si allontana a
100.000km/sec da b
 e 200.000 da c

si allontana a
 100.000 km/sec 
da a e da c  

 si allontana a
 100.000km/sec da b
 e 200.000 da c

L'idea sarebbe quella di capire il significato in generale della teoria della relatività speciale, senza entrare nei dettagli.
Ma soprattutto avendo a che fare con meno numeri possibile, ed il più semplici possibile.
Per far questo dobbiamo immaginare un "esperimento ideale", un esperimento, cioè, che non abbia nessuna possibilità di esser messo in pratica, ma che ci aiuti a capire come funzioni tutta la faccenda.
Se poi ne avremo voglia, vedremo come si sia fatto veramente. 
Immaginiamo quindi tre persone, imbarcate su tre astronavi in caduta libera (cioè che non stiano ne' accelerando, ne' rallentando).
Senza motori in moto, per capirci.
Stanno osservando un raggio di luce che passa vicino a tutte e tre.
Chiamiamoli Astianatte, Berengario, Catilina: A, B, C. Riteniamo che B sia fermo, che A viaggi a 100.000 Km/sec verso sinistra, C alla stessa velocità verso destra.
Il raggio di luce che stanno studiando viaggia da sinistra verso destra a 300.000 Km/sec (=c), ed incontra le tre astronavi.
Secondo la fisica classica, che abbiamo imparato nelle medie, A misurerà la velocità del raggio di luce in 400 (mila Km/sec), B in 300, C in 200, sempre mila Km/sec.
Questo perché il primo gli viaggia incontro, e le due velocità si sommano, ed il terzo perché lo insegue, e le velocità si sottraggono.
Basta considerare la dinamica degli incidenti stradali per assimilare questo fatto senza ulteriori considerazioni. 
Ora i tre si parlano per radio.
Il primo dice: Io misuro 300, quindi sono fermo. Voi dovete misurare 200 (il secondo) e 100 (il terzo).
Il secondo dice: Io misuro 300, quindi voi dovete misurare 400 e 200.
Il terzo dice: State farneticando. IO misuro 300, voi dovete misurare 500 e 400, sono IO quello fermo. 
Non facciamoci prendere dal panico, non possiamo tutti e tre misurare 300.
Lo farà solo quello fermo, gli altri devono misurare o di più, o di meno. RIPROVIAMO!
E vediamo un po' chi è quello fermo per davvero.
Riprovato, tutti e tre misurano 300.
Ricominciano a parlarsi.
Bene, facciamo mente locale: La velocità è uno spazio diviso un tempo, no? (in questo caso, 300.000 Km, spazio, diviso 1 sec, tempo). D'ACCORDO? direbbe un'imbonitrice televisiva di qualche tempo fa.
Allora, se tutti e tre misuriamo una cosa che DEVE essere diversa per ciascuno ed otteniamo tutti lo stesso risultato, qualcosa deve essere sbagliato. (Ma no!)
Tentativo di prevaricazione. Uno dice agli altri: smettetela di usare orologi da quattro soldi e metri comprati in liquidazione.
Usate strumenti adeguati, come faccio io!
Fatto? Bene, riproviamo. Ohibò, 300, 300, 300!
Che sbaglino gli strumenti?
Proviamo a controllare coi più antichi orologi, i più antichi metri: il battito del cuore, la lunghezza del braccio (mi piacerebbe proprio veder misurare la velocità della luce con questi strumenti, ma ricordate, stiamo facendo ESPERIMENTI IDEALI.
E poi questa considerazione, ne riparleremo, elimina tutti quei discorsi che vorrebbero la Relatività un allungatore di vita.
Bene. Allora? 300, 300, 300! Gli strumenti sono buoni, quindi vediamo di capire che cosa non funziona!
Facciamo quello che la Guardia di Finanza chiama "controlli incrociati".
Non più solo dirsi: tu devi vedere questo e tu quello, ma faccio le misure al posto tuo, dalla mia astronave, così ti dimostro che hai torto (e, come sempre si pensa in questi casi, senza quasi mai dirlo, CHE NON CAPISCI UN ACCIDENTE!).
Come già detto, B vede A che va incontro al raggio.
Prende la misura in sua vece, e gli dice: 400, hai visto?
Poi vede C che insegue il raggio, rifà la stessa misura per lui, e gli dice: 200, come pensavo.
Ma loro continuano a misurare 300 e 300.
Non solo, ma se fanno le misure per gli altri, hanno risultati tutti diversi tra di loro.
Abbiamo già escluso errori nelle misure.
Allora la differenza forse è nelle cose che ognuno CREDE di misurare.
Che sono? Spazio e Tempo. Ma guarda un po'.
Certo che se A per DAVVERO avesse un metro ed un cronometro diversi da B e da C... non solo, ma CREDESSE anche di esser nel giusto, potrebbe valutare 300 una cosa che B misura 400 e C 500.
E viceversa se C misurasse spazi che lui "vede" diversi in tempi che lui "sente" diversi, potrebbe valutare 300 una cosa che B misura in 200. Ed A in 100. 
Eccola qui, in soldoni, la Relatività.
Ognuno misura Spazio e Tempo come SONO per lui, e come SCORRONO per lui.
Non gli importa di ciò che misurano gli altri.
LUI è fermo, gli altri si muovono.
Il Tempo giusto è il SUO, lo Spazio giusto è il SUO.
Che gli altri si impicchino!
Tempo e Spazio non sono gli stessi per tutti.
Non c'è nessuno che possa dire: I miei sono quelli giusti, io sono fermo.
Ogni osservatore (inerziale, non dimentichiamo) vale quanto gli altri.
Spazio e Tempo sono, quindi RELATIVI a chi fa la misura (da qui il nome).
Il seguito alla prossima puntata

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