Il moto è relativo (II parte)

einstein

Quando affermiamo che “l’auto si muove a dieci metri al secondo”, tutti sanno che vogliamo dire “l’auto si muove a dieci metri al secondo rispetto (relativamente) al terreno”. Ma potremmo anche dire che “l’auto si muove a trentamila metri al secondo rispetto al Sole” oppure che “l’auto si muove a duecentocinquantamila metri al secondo rispetto al centro della Galassia”, o ancora che “l’auto non si muove affatto rispetto al deodorante a forma di dado appeso allo specchietto”.
Tutte queste affermazioni sono vere, perché quello che diciamo è semplicemente frutto di una scelta. Ciò che, invece, non potremo mai con certezza, è quanto l’auto vada veloce “davvero”, senza fare riferimento a niente altro.
Ai tempi di Einstein gli scienziati erano convinti di aver scoperto il metodo per capire il moto assoluto degli oggetti. Avevano stabilito che ci fosse qualcosa di totalmente invisibile, chiamato “etere”, che riempiva tutto lo spazio, per cui la velocità assoluta della Terra sarebbe stata la sua velocità attraverso l’etere e loro, quindi, non dovevano fare altro che misurarla. Sfortunatamente, però, scoprirono di non poterlo fare, e tutti ne rimasero molto contrariati… Finché non arrivò Einstein con la risposta al loro problema.
Si è fatto un gran discutere per stabilire se i precedenti esperimenti falliti avessero costituito il punto di partenza della teoria della relatività, e persino Einstein stesso non era in grado di escluderlo completamente, anche se nei suoi appunti e nei vari ragionamenti l’etere non è quasi mai citato (uno di questi riferimenti afferma semplicemente che non c’è più bisogno di crederci). Grazie ad Einstein nessuno ha più dovuto preoccuparsi di misurare il moto assoluto, perché ha dimostrato che non esiste.
Non sto cercando di dirvi che il moto non esiste, ma solo che l’unico tipo esistente è quello relativo.

Sabrina

Informazioni su Sabrina Masiero

Ricercatore Astronomo (Tecnologo III livello) presso INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo-Gal Hassin, Centro Internazionale delle Scienze Astronomiche di Isnello, Palermo. In precedenza: Borsista presso INAF-Osservatorio Astronomico di Padova e Fundaciòn Galileo Galilei, FGG-Telescopio Nazionale Galileo, La Palma, Isole Canarie.
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6 risposte a Il moto è relativo (II parte)

  1. Giovanni dice:

    Il moto dell'auto è un ottimo esempio, ma per comprendere un po' meglio la Teoria della Relatività ed imparare ad accettarne alcune conseguenze che, a prima vista, ci sembrerebbero paradossali, penso sia utile farne anche un altro, che ci aiuti ad approfondire il senso del moto relativistico.
    Pensiamo ad una esperienza che, credo, abbiamo vissuto tutti quanti: l'autostrada. Viaggiando in autostrada, siamo abituati a vederci sfilare lentamente a fianco le vetture che procedono nel nostro stesso senso di marcia, perché, a parte casi eccezionali (su cui non commento) la differenza di velocità tra la nostra vettura ed una qualsiasi altra è solitamente modesta (10 – 20 km/h, tutt'al più 50 km/h se sorpassiamo sui 130 un TIR che procede a 80). Insomma, possiamo vederla bene, leggerne la targa o il modello impresso sulla carrozzeria. Invece le vetture ferme o ancor più quelle che procedono in senso inverso ci sfrecciano accanto senza che possiamo coglierne particolari dettagli, perché la loro velocità relativa al nostro punto di vista è compresa tra 120 km/h e 260 km/h!
    Ora immaginiamo di poter montare sull'auto l'apparato strumentale che serve a misurare la velocità della luce nel vuoto (cosa praticamente irrealizzabile, perché è uno strumento esteso per diversi chilometri). Se misurassimo, con l'auto parcheggiata, la velocità di due raggi provenienti dalla direzione frontale e da quella opposta otterremmo due valori identici, che in fisica vengono chiamati c (per non scrivere ogni volta 299792,8 km/s). Mettendoci in marcia sull'autostrada a 110 km/h – meglio essere prudenti – e ripetendo l'esperimento, ci aspetteremmo che il raggio che ci viene incontro abbia una velocità apparente di (c + 110 km/h), mentre quello che ci rincorre dovrebbe avere una velocità di (c – 110 km/h). In realtà, misureremmo di nuovo l'esatto valore di c in entrambi i casi. Ma perché?
    Sabrina ha detto: "Non sto cercando di dirvi che il moto non esiste, ma solo che l'unico tipo esistente è quello relativo." Questa affermazione accenna in qualche modo la spiegazione del comportamento della luce: non c'è un riferimento fisso ed assoluto, ma tutto l'Universo ha una struttura ed un moto tale per cui chiunque guardi ad un raggio di luce lo vedrà muoversi sempre e comunque ad una velocità pari a c.

  2. Sabrina dice:

    Di Giovanni ammiro l'estrema chiarezza nelle spiegazioni, la sua bravura nel sintetizzare un discorso e l'eleganza del mostrare spettacolare e affascinante le leggi fisiche che regolano il Cosmo.

    Grazie Giovanni. Per seguirmi, per valorizzare i miei post, per esserci.

  3. Amedeo dice:

    Mi piace molto questo commento di Giovanni sulla Relatività: sa spiegare con esempi semplici concetti estremamente complicati. Complimenti!

  4. Francesca dice:

    Anche a me piace molto. Bravo Giovanni!

  5. Giovanni dice:

    Non c'è che dire: ringrazio tutti! Il fatto è che quando si parla di questi luminari della scienza, che ho sempre molto ammirato, mi viene naturale esprimermi in quei termini. Inoltre, penso sia utile sottolineare come la Fisica che oggi studiamo non è che una sintesi dei risultati ottenuti da persone impegnate a trovare soluzioni creative per i problemi di tutti i giorni. Dietro grandi invenzioni e scoperte, infatti, spesso si annidano delle storie insolite, qualche volta toccanti, qualche altra addirittura divertenti. Un esempio, di cui magari si potrebbe parlare più in dettaglio in una discussione di carattere cosmologico, è quello della scoperta della cosiddetta Radiazione Cosmica di Fondo. I due scopritori, Penzias e Wilson, lavoravano come tecnici ad un nuovo prototipo di antenna, e dichiararono di averle provate tutte pur di eliminare quel fastidioso disturbo! Cercando tra gli abitanti del vicinato una radio mal tarata od un elettrodomestico non funzionante, riconfigurando la loro strumentazione in vari modi ed alla fine comprendendo di aver individuato un fenomeno fondamentale giusto un attimo prima di cedere alla tentazione di spegnere a calci una volta per tutte i loro sofisticati (e costosissimi) macchinari.

  6. Sabrina dice:

    Anche a me ha sempre fatto un certo effetto leggere come si sono svolte le cose con l'antenna che ha permesso a Penzias e Wilson di scoprire , per caso, la Radiazione Cosmica di Fondo. Ricordo che oltre a cercare tra gli abitanti del vicinato, il loro primo pensiero è stato quello di eliminare gli escrementi di piccioni che avevano nidificato nell'antenna, ma una volta rimosso il "rumore bianco", come era stato definito, il fenomeno continua ad esserci. Meno male che non si sono scoraggiati!
    Grazie Giovanni!