{"id":202354,"date":"2022-06-24T21:21:48","date_gmt":"2022-06-24T19:21:48","guid":{"rendered":"https:\/\/osr.org\/?p=202354"},"modified":"2026-02-22T08:42:48","modified_gmt":"2026-02-22T06:42:48","slug":"come-capire-la-teoria-della-relativita","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/osr.org\/it\/blog\/astronomia\/come-capire-la-teoria-della-relativita\/","title":{"rendered":"Come capire la teoria della relativit\u00e0"},"content":{"rendered":"<ul>\n<li><b>La relativit\u00e0 Galileiana<\/b><\/li>\n<li><b>La teoria della relativit\u00e0 <\/b><\/li>\n<li><b>Equazione di campo <\/b><\/li>\n<li><b>La relativit\u00e0 ristretta <\/b><\/li>\n<li><b>Cosa significa tempo relativo? <\/b><\/li>\n<li><b>Lo studio dei buchi neri<\/b><\/li>\n<\/ul>\n<h2>La relativit\u00e0 Galileiana<\/h2>\n<p><b>Il primo ad elaborare le leggi sulla relativit\u00e0 fu l&#8217;italiano <a href=\"https:\/\/osr.org\/it\/blog\/astronomia\/galielo-galilei-chi-era-telescopio-astronomia-e-chiesa\/\">Galileo Galile<\/a><\/b><a href=\"https:\/\/osr.org\/it\/blog\/astronomia\/galielo-galilei-chi-era-telescopio-astronomia-e-chiesa\/\">i<\/a> agli inizi del 600, secondo cui <b>non \u00e8 possibile stabilire se un sistema<\/b>, che viaggia a velocit\u00e0 costante, <b>sia fermo o in movimento<\/b>, a meno che non subentrino variabili che ne permettano il riconoscimento. Come spieg\u00f2 Galileo, se si fa gocciolare dell&#8217;acqua in un secchio in una nave, a paratie stagne, che viaggia a velocit\u00e0 costante, le gocce non cambieranno movimento.<\/p>\n<p>Non importa quale sia la velocit\u00e0, purch\u00e9 sia sempre uguale durante la sua traiettoria, ossia costante. Solo guardando fuori dall&#8217;obl\u00f3 si potra capire se si \u00e8 fermi o in movimento, orientandosi attraverso un punto fisso, in questo caso la terraferma.<\/p>\n<p>Punto fondamentale \u00e8 la trasformazione galileiana: prendiamo come esempio il tapis di un aeroporto. Esso viaggia a velocit\u00e0 costante. A questo punto un passeggero sale, ed inizia a camminare. Un osservatore, al bordo del tapis, vede quindi il passeggero correre pi\u00f9 veloce rispetto al tappeto, mentre chi \u00e8 sopra \u00e8 solidale alla velocit\u00e0 del tappeto.<\/p>\n<p>Di conseguenza si sposta a velocit\u00e0 denominata V0. L&#8217; osservatore al bordo, che percepisce il passeggero ad una velocit\u00e0 maggiore, vede V0 sommata alla velocit\u00e0 del tapis, chiamata U. Ecco perch\u00e9 la velocita del passeggero \u00e8 calcolata con la formula V0+U. Se il tapis si ferma, il passeggero continua la sua corsa a V0, ecco perch\u00e9 V=V0.<\/p>\n<p>Motivo per cui, <b>con velocit\u00e0 costante, il punto di vista di chi si muove e di chi sta fermo sono entrambi validi<\/b>, perch\u00e9 nessuno dei due si trova in una posizione privilegiata nei confronti dell&#8217;altro. <b>Questo principio Galileo lo applic\u00f3 a tutto ci\u00f2 che in natura<\/b>.<\/p>\n<h2>La teoria della relativit\u00e0<\/h2>\n<p>La relativit\u00e0 galileiana fu un fondamento per le leggi della fisica, ma si basava su situazioni la cui velocit\u00e0 era ben al di sotto di quella della luce: ed ecco per cui intervenne <b>Einstein. Estese questa legge a qualsiasi fenomeno presente in natura<\/b>, anche perch\u00e9 nell&#8217;arco temporale trascorso tra Galilei e Einstein, ci furono altre scoperte. Il fisico tedesco si concentr\u00f2 s<b>oprattutto su ci\u00f2 che si muove a velocit\u00e0 elevate<\/b>, prossime a quella della luce. <b>Secondo Einstein, lo spazio ed il tempo non sono fissi, ma si deformano<\/b> quando un oggetto si muove a velocit\u00e0 molto elevate, paragonabili a quella della luce, o in vicinanza di corpi con estensione molto ampia.<\/p>\n<h3>Equazione di campo<\/h3>\n<p>Parte principale della teoria della relativit\u00e0 generale \u00e8 l&#8217;equazione di campo: \u00e8 fondamentale per capire la teoria della relativit\u00e0 generale. Essa descrive la curvatura dello spaziotempo e in funzione di tre valori, ossia la densit\u00e0 della <strong>materia, dell&#8217;energia e della pressione.<\/strong><\/p>\n<p>In base alla massa corrisponde una deformazione spazio-temporale, e anche la luce, risentendo di questa massa, viene deviata, dando origine ad un arco gravitazionale.<br \/>\nQuesta teoria, nel 1915, soppiant\u00f2 la legge di Newton.<\/p>\n<h3>La relativit\u00e0 ristretta<\/h3>\n<p><b>La relativit\u00e0 ristretta<\/b>, a differenza di quella generale, <b>si riferisce a sistemi di riferimento inerziali<\/b>, ossia che non cambiano, sia che il movimento sia nullo, sia che ci si muova anche a grandi velocit\u00e0, <b>purch\u00e9 costanti<\/b>, come lo \u00e8 la velocit\u00e0 della luce ossia 300mila km\/s.<br \/>\nEinstein, con la sua teoria, rivoluziona la fisica classica: per quest&#8217;ultima il tempo e lo spazio sono due valori indipendenti tra di loro e assoluti. <b>Per Einstein<\/b>, invece, <b>non esistono due unit\u00e0 separate, ma bens\u00ec un solo valore spazio-tempo relativo<\/b>, in cui il tempo rallenta e lo spazio si contrae nel caso in cui un oggetto si sposti velocemente.<\/p>\n<h3>Teoria del tempo relativo<\/h3>\n<p><b>Einstein dimostr\u00f2<\/b> cos\u00ec <b>che due oggetti, uno fermo e uno in movimento, non avrebbero pi\u00f9 avuto lo stesso tempo<\/b>.<br \/>\nFamoso l&#8217;esperimento degli aerei per avvalorarne la tesi. Due orologi perfettamente sincronizzati furono piazzati alle stesse condizioni su due aerei: uno avrebbe circumnavigato la terra da est a ovest, e l&#8217;altro da ovest a est. Ritornati al punto di partenza, i due orologi erano impercettibilmente diversi.<\/p>\n<p>Allora <b>perch\u00e9 non ci accorgiamo di questi cambiamenti nella vita di tutti i giorni<\/b>? \u00c8 presto detto: perch\u00e9 <b>le velocit\u00e0 a cui siamo abituati noi non ha variazioni influenti<\/b>, <b>perch\u00e9 troppo basse rispetto alla<\/b> velocit\u00e0 C, ossia la <b>velocit\u00e0 della luce<\/b>. Se noi creassimo una linea su cui inserire a sinistra tutti i mezzi di locomozione da 0 al pi\u00f9 veloce, ossia un razzo spaziale, e a destra il coefficiente C, ossia la velocita di luce, che precisamente corrisponde a 299792 km\/s, si noterebbe quanto infinitesimale sia il rapporto tra il valore pi\u00f9 alto, ossia la luce, e quello dei mezzi di locomozione.<\/p>\n<p>Per fare un esempio, un razzo, ossia il pi\u00f9 veloce, viaggia a venti km\/s, ma essendo quasi 15mila volte inferiore alla velocit\u00e0 della luce, l&#8217;effetto relativistico avviene, ma in maniera cosi infinitamente piccola che \u00e8 impossibile percepirla. Inizia a notarsi quando la velocit\u00e0 dell&#8217;oggetto si avvicina a quella della luce.<\/p>\n<p>Nella fisica odierna, questo avviene nelle particelle degli acceleratori. In base a questa teoria, avere una velocit\u00e0 pi\u00f9 vicina a quella della luce significa rallentare il tempo. Se ci si potesse spingere alla velocit\u00e0 della luce, il tempo si fermerebbe, creando quindi la sensazione di infinito.<\/p>\n<p>Se invece si potesse viaggiare ad una velocit\u00e0 superiore ai 300mila km\/s, il tempo tornerebbe indietro.<\/p>\n<h3>Lo studio dei buchi neri<\/h3>\n<p><b>Nell&#8217;universo esistono forze in grado di annullare la teoria di relativit\u00e0 spazio-tempo<\/b>. Sono cos\u00ec potenti e di alta densit\u00e0 che nemmeno la luce riesce sfuggire al loro campo gravitazionale: stiamo parlando dei <b>buchi neri<\/b>.<\/p>\n<p>Quando una stella, di massa superiore cinque volte a quella del sole, muore, genera un&#8217;esplosione: \u00e8 cos\u00ec potente, che la deflagrazione sviluppa una luce pari a miliardi di soli. Questo avviene perch\u00e9 il nucleo arriva ad una temperatura di oltre mille milioni di gradi centigradi: gli elementi pi\u00f9 leggeri si fondono con quelli pi\u00f9 pesanti finch\u00e9 il nucleo non si ripiega su se stesso ed emana un&#8217;onda d&#8217;urto cos\u00ec potente che si propaga sulla superficie esterna.<\/p>\n<p>La stella, in questo modo, sprofonda nella curvatura spazio-tempo ed un buco nero si forma al centro: la stella esplode, diventando una supernova. Quando nel corso degli anni la polvere si deposita, rimane solo un buco nero, con una massa di un milione di volte quella della Terra, ma un milione di volte pi\u00f9 piccola. La forza di gravit\u00e0 per\u00f2 \u00e8 potentissima, e risucchia tutto ci\u00f2 che entra nella sua onda gravitazionale, compresa la luce, scomparendo. \u00c8 letteralmente un buco nell&#8217;unit\u00e0 spazio-tempo.<\/p>\n<p><b>Gli <a href=\"https:\/\/osr.org\/it\/blog\/astronomia\/le-origini-dellastronomia-da-antichita-a-eta-moderna\/\">astronomi<\/a> hanno notato che in ogni galassia, al centro c&#8217;\u00e8 un buco nero<\/b>. Di particolare rilevanza una galassia chiamata M87 il cui buco nero centrale ha la massa di quattro miliardi di soli. E la via Lattea? Alcuni esperti dell&#8217;<a href=\"https:\/\/osr.org\/it\/blog\/astronomia\/astronomia-guida\/\">astronomia<\/a> affermano che al centro c&#8217;\u00e8 un nucleo di stelle che viaggiano a 5milioni km\/h. Hanno stimato la presenza di una consistenza che ha una massa superiore al sole di quattro milioni di volte. \u00c8 la prova che <b>al centro della nostra galassia c&#8217;\u00e8 un buco nero massiccio<\/b>.<\/p>\n<p>Uno degli studiosi che ha impegnato gran parte delle sue conoscenze per capire i buchi neri \u00e8 stato Stephen Hawking: la sua teoria sostiene che i buchi neri aumentino la temperatura in base alla massa che riesce ad irradiare. Per questo motivo la temperatura aumenta esponenzialmente, e il risultato finale \u00e8 un&#8217;esplosione all&#8217;interno del buco nero ed un potente fascio luminoso di raggi gamma. Nonostante i vari studi, ancora molta strada \u00e8 da fare per studiare gli effetti di un buco nero: per esempio non \u00e8 chiaro se, una volta assorbite, le particelle continuino a mantenere informazioni riguardo il loro stato e la loro forma, o se vengano modificate fino alla dissolvenza del buco stesso.<\/p>\n<p>Proprio perch\u00e9 in assenza di luce, <b>un buco nero non era individuabile, se non studiando gli effetti sullo spazio circostante<\/b>. Solo recentemente l&#8217;Event Horizon Telescope ha ripreso un&#8217;immagine reale di un buco nero.<\/p>\n<p><b>Si pu\u00f2 ricreare un buco nero in laboratorio?<\/b><\/p>\n<p>Risolvendo le equazioni idrodinamiche di Einstein, un equipe di studenti di Princeton ha scoperto che <b>creare un buco nero \u00e8 molto pi\u00f9 facile di quanto si potesse pensare<\/b>. Tuttavia anche se fosse microscopico, causerebbe la distruzione del nostro <a href=\"https:\/\/osr.org\/it\/blog\/osr-it\/quando-si-verifica-lallineamento-dei-pianeti\/\">pianeta<\/a>. Per questo motivo, per ora, ogni teoria \u00e8 messa in pratica tramite simulazioni di computer sofisticati.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>La relativit\u00e0 Galileiana La teoria della relativit\u00e0 Equazione di campo La relativit\u00e0 ristretta Cosa significa tempo relativo? 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