La spiegazione della relatività speciale di Einstein, resa nel suo articolo del 1905 sull'elettrodinamica dei corpi in movimento, si concentra sulla demolizione dell'idea di "riposo assoluto", esemplificata dal teorico etere luminifero. Ha raggiunto questo obiettivo con grande successo, ma molti ascoltando questa discussione oggi rimangono perplessi sul perché tutto sembra dipendere dalla velocità della luce nel vuoto.
Poiché poche persone nel 21 ° secolo hanno bisogno di convincere che l'etere luminifero non esiste, è possibile arrivare al concetto di relatività speciale in un modo diverso e solo attraverso un esercizio di logica dedurre che l'universo deve avere una velocità assoluta - e da lì dedurre una relatività speciale come conseguenza logica.
L'argomento va così:
1) Deve esserci una velocità assoluta in qualsiasi universo poiché la velocità è una misura della distanza spostata nel tempo. Aumentare la velocità significa ridurre il tempo di percorrenza tra una distanza da A a B. Un chilometro per raggiungere i negozi potrebbe richiedere 25 minuti, ma se corri potrebbe richiedere solo 15 minuti - e se prendi l'auto, solo 2 minuti. Almeno in teoria dovresti essere in grado di aumentare la tua velocità fino al punto in cui quel tempo di viaggio raggiunge lo zero - e qualunque sia la tua velocità quando ciò accade, rappresenterà la velocità assoluta dell'universo.
2) Consideriamo ora il principio di relatività. Einstein ha parlato di treni e piattaforme per descrivere diversi quadri di riferimento inerziali. Quindi, ad esempio, puoi misurare qualcuno che lancia una palla in avanti a 10 km / h sulla piattaforma. Ma metti qualcuno sul treno che viaggia a 60 km / ora e poi la palla si sposta in modo misurabile in avanti a circa 70 km / ora (rispetto alla piattaforma).
3) Il punto 2 è un grosso problema per un universo che ha una velocità assoluta (vedi punto 1). Ad esempio, se avessi uno strumento che proiettasse qualcosa in avanti alla velocità assoluta dell'universo e poi avessi messo quello strumento sul treno, ti aspetteresti di poter misurare qualcosa che si muove alla velocità assoluta + 60 km / h.
4) Einstein ha dedotto che quando si osserva qualcosa che si muove in un diverso quadro di riferimento al proprio, i componenti della velocità (cioè distanza e tempo), devono cambiare in quell'altro quadro di riferimento per garantire che tutto ciò che si muove non possa mai essere misurato in movimento a una velocità maggiore della velocità assoluta.
Quindi, sul treno, le distanze dovrebbero contrarsi e il tempo dovrebbe dilatarsi (poiché il tempo è il denominatore della distanza nel tempo).
E questo è tutto. Da lì si può semplicemente guardare all'universo per esempi di qualcosa che si muove sempre alla stessa velocità, indipendentemente dal quadro di riferimento. Quando trovi quel qualcosa, saprai che deve muoversi alla velocità assoluta.
Einstein offre due esempi nei paragrafi iniziali di On the Electrodynamics of Moving Bodies:
- l'uscita elettromagnetica prodotta dal moto relativo di un magnete e di una bobina di induzione è la stessa sia che il magnete venga spostato sia che la bobina venga spostata (una scoperta della teoria elettromagnetica di James Clerk Maxwell) e;
- l'incapacità di dimostrare che il movimento della Terra aggiunge ulteriore velocità a un raggio di luce che si muove davanti alla traiettoria orbitale della Terra (presumibilmente un riferimento obliquo all'esperimento di Michelson-Morley del 1887).
In altre parole, la radiazione elettromagnetica (cioè la luce) ha dimostrato la proprietà stessa che ci si aspetterebbe da qualcosa che si muoveva alla velocità assoluta che è possibile spostare nel nostro universo.
È utile sapere che la luce si muove alla velocità assoluta dell'universo, poiché possiamo misurare la velocità della luce e quindi possiamo assegnare un valore numerico alla velocità assoluta dell'universo (cioè 300.000 km / sec), piuttosto che chiamarlo semplicemente c.
Ulteriori letture:
Nessuna! Quello era AWAT # 100 - più che sufficiente per chiunque. Grazie per aver letto, anche se era solo oggi. SN.
