MassimoL
Bentornati ad un'altra incredibile edizione delle domande di cultura generale!
utenti della rete avevano questa curiosità: Spiegami: Time Is Relative
Ho visto/letto numerosi contenuti sulla “Teoria della relatività” di Einstein e non riesco proprio a sembrare per comprenderlo. Più veloce ti muovi, più lento diventa il tempo. C'è un modo più semplice per spiegarlo?
Il modo più semplice che mi viene in mente per descriverlo non è del tutto accurato, ma la maggior parte delle persone “capisce” quando spiego in questo modo.
Pensa al tempo stesso come accade alla velocità della luce. È quindi facile capire perché, in un universo in cui nulla può muoversi più velocemente della luce, viaggiare vicino alla velocità della luce farebbe sembrare il tempo lento, perché in pratica stai al passo con il tempo stesso.
Se un'auto viaggia a 100mph e passa mentre sei fermo, quella macchina sembra davvero veloce. Ma se stai guidando a 5077 mph e quella stessa macchina ti passa a 5077mph, la velocità relativa di quella macchina è solo 1mph. Il concetto è simile a questo, anche se come ho detto, non del tutto accurato perché con la luce e il tempo, niente può andare più veloce della luce.
Per quel che vale, la luce non ha nulla a che fare con la velocità della luce. La velocità della luce dovrebbe davvero essere chiamata la velocità della causalità. La luce è solo la cosa più comune e apparente che si muove a quella velocità.
Questo è l'esperimento mentale che ha permesso a Einstein di iniziare a concettualizzare il suo lavoro (o, almeno, questa è la storia che viene raccontata)
Einstein stava tornando a casa dal suo lavoro come impiegato dei genitori, quando è saltato sul tram nella sua città (non ricordo quale a questo punto della sua vita, perdona me)
Mentre tornava a casa dal lavoro, guardò la torre dell'orologio e immaginò che le lancette fossero esattamente dove erano quando stava guardando a loro, ma poi immaginò il suo vagone merci muoversi alla velocità della luce.
Si rese conto che, se fosse stato in grado di muoversi alla velocità della luce nel suo vagone merci, quelle lancette sulla torre dell'orologio non si sarebbero mai più mosse, dal suo punto di vista .
Si muoverebbe alla stessa velocità della luce che trasporta l'informazione che ci dice 'la lancetta dei minuti si è appena mossa', quindi le informazioni non avrebbero mai potuto catturarlo e aggiornarlo sulla posizione attuale delle mani.
Sarebbero fondamentalmente congelati nel tempo fino a quando non rallentava di nuovo
Poiché questo commento sta prendendo piede, imploro chiunque sia interessato a guardare this — brillante canale da imparare
“Se ci fosse un modo semplice per spiegarlo, non varrebbe il premio Nobel.” -Richard Feynman.
Ma forse questo aiuterà. Per prima cosa, poniamo le basi.
Immagina di trovarti in un campo e ci sono esattamente due persone ciascuna 99 a pochi metri da te, uno alla tua sinistra e uno alla tua destra. Ognuno ha un cane al guinzaglio! I cani sono super entusiasti di vederti ed entrambe le persone lasciano i loro cani senza guinzaglio esattamente nello stesso momento.
Se entrambi i cani corrono verso di te alla stessa velocità, ti raggiungeranno entrambi allo stesso tempo. Ma ti piacciono DAVVERO i cani e non vuoi aspettare! Quindi inizi a correre VERSO uno dei cani! Cosa succede?
Bene, raggiungi quel cane prima. Perché hai coperto una parte della distanza da solo. E l'altro cane arriva DOPO perché, siccome sei scappato da lui (e verso l'altro cane) hai AGGIUNTO un po'di distanza tra di voi.
Dovrebbe essere relativamente (lol) semplice. Quindi aggiungiamo una piccola ruga.
Immagina di essere in una stazione ferroviaria. C'è un treno in arrivo, ma non si ferma qui. Sei sul treno. L'unica cosa speciale di questo treno è che viaggia vicino alla velocità della luce.
Poi colpiscono due fulmini la piattaforma, uno alla mia sinistra e uno alla mia destra. Entrambi sono esattamente alla stessa distanza da me, quindi la luce di ogni fulmine arriva ai miei bulbi oculari allo stesso tempo, Vedo che i due colpi avvengono contemporaneamente. Come se tu fossi rimasto fermo, entrambi i cani avrebbero ti hanno raggiunto nello stesso momento.
Ma i fulmini colpiscono PROPRIO mentre stai passando. In modo che, per un momento, siamo esattamente l'uno di fronte all'altro. Se stessi guardando dritto davanti a me quando i fulmini colpiscono, ti vedrei di fronte a me in treno.
Cosa vedi quando i fulmini colpiscono? Bene, il treno si sta muovendo. Si sta muovendo VERSO un bullone e LONTANO dall'altro. Proprio come nel nostro esempio, sei corso VERSO un cane e LONTANO dall'altro. Quindi… come nel nostro esempio, raggiungerete la luce di un fulmine PRIMA dell'altro perché il treno si è mosso verso di esso. Quindi VEDI la luce da un bullone PRIMA di vedere la luce dall'altro bullone.
Chi di noi è corretta? Ho visto due lampi di luce colpire contemporaneamente la piattaforma. Hai visto un fulmine colpire, poi l'altro.
Einstein ha dimostrato che…non c'è nessun test che puoi eseguire, nessun test te potrebbe MAI eseguire, che risolverebbe questa contraddizione. Ho visto un evento simultaneo, hai visto un fulmine colpire e poi l'altro. Perché ti stavi avvicinando alla velocità della luce quando è successo.
In effetti questo significa… non esiste una cosa come la simultaneità . OGNI VOLTA che una persona percepisce due eventi diversi che accadono contemporaneamente, un'altra persona in un altro sistema di riferimento potrebbe vederne uno accadere prima dell'altro e NON c'è MODO per dire quale sia “corretto”. È solo che non ce ne accorgiamo a meno che uno di noi non stia viaggiando molto vicino alla velocità della luce. È ancora vero, è quasi impossibile misurare nella nostra vita normale.
L'unica soluzione è… il tempo è diverso per noi . Stiamo vivendo il tempo in modo diverso, e in effetti stiamo vivendo anche lo spazio in modo diverso. Il tuo treno mi sembrerebbe più corto di quanto non sembri a te.
A questo punto temo che la mia spiegazione diventi molto esoterica e non nello spirito di un Spiegami, ma spero che questo sia almeno interessante e non confondere.
L'illustrazione che mi ha impressionato è questa: immagina che la persona A sia in piedi in un vagone del treno con pareti di vetro e faccia rimbalzare una palla di gomma dal pavimento e di nuovo nella sua mano. Questo viene osservato dalla persona B ferma sul binario davanti al quale il treno sta passando.
Entrambi osservano che la palla si sposta verso il basso, rimbalza, sale ed essere catturata allo stesso tempo. Tuttavia, la persona A osserva un movimento verticale verso il basso, poi verso l'alto, mentre la persona B osserva una traiettoria a forma di V. La componente verticale è della stessa altezza per la persona B, ma la palla si trasla anche lateralmente mentre cade, quindi si trasla ulteriormente mentre risale.
Ora, il tempo è lo stesso, ma la distanza per la persona B è più lunga. Quindi la palla viaggia più velocemente dalla prospettiva della persona B. Poiché B è stazionario, capovolgiamo la prospettiva: dalla prospettiva della persona A, la palla viaggerà più lentamente poiché copre meno distanza nello stesso lasso di tempo. La stessa palla, che fa la stessa cosa, vista da prospettive diverse, viaggia a una velocità diversa.
“Più velocemente ti muovi nello spazio, più lentamente ti muovi nel tempo.”
Il che significa, rispetto ad un osservatore “fermo” (tecnicamente non esiste, ma questo è Spiegami), più veloce ti osservano mentre ti muovi, più lentamente sembra che tu stia vivendo il tempo – cioè per ogni ora che passa per te, potrebbe sembrare che sperimentino solo 1 secondo. Il ragionamento per questo è che l'Universo vuole mantenere la velocità della luce costante indipendentemente dalla velocità con cui ti muovi. In altre parole, i fari di una nave che viaggia a 0.5c non avranno fotoni che viaggiano a 1.5c. Per fare ciò, l'Universo deforma sia lo spazio che
Ora questo è più o meno solo relatività ristretta (la uno con i treni e l'astronave e ha a che fare con la velocità con cui stanno andando le cose).
“Quando la gravità allunga lo spazio, allunga anche il tempo.”
Questo ha a che fare con il fatto che spazio e tempo sono in realtà parte della stessa cosa, lo spaziotempo, quindi cambiando uno cambia anche l'altro. È anche il motivo per cui quaggiù sulla terra gli orologi ticchettano leggermente più lentamente di quanto non facciano sulla ISS o su un satellite GPS. Se non avessimo programmato la relatività nei nostri satelliti, il tuo telefono non sarebbe stato in grado di avvicinarti a meno di 2 km! La matematica di questo è molto