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principio_di_relativita [24/01/2015 18:16] – [Che cosa è invariante tra un riferimento e l'altro] Roberto Puzzanghera | principio_di_relativita [24/06/2021 07:07] – [Che cosa è invariante tra un riferimento e l'altro] Roberto Puzzanghera | ||
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Il **Principio di Relatività** è speciale: non ha a che fare con una particolare legge fisica, ma con //tutte// le leggi fisiche. | Il **Principio di Relatività** è speciale: non ha a che fare con una particolare legge fisica, ma con //tutte// le leggi fisiche. | ||
- | {{:relativita: | + | Così ce lo spiega [[https://it.wikipedia.org/ |
- | Così ce lo spiega Galileo nel suo //Dialogo sui due massimi sistemi del mondo//: | + | <WRAP round box> |
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- | //Riserratevi con qualche amico nella maggiore stanza che sia sotto coverta di alcun gran navilio, e quivi fate d'aver mosche, farfalle e simili animaletti volanti; siavi anco un gran vaso d' | + | Riserratevi con qualche amico nella maggiore stanza che sia sotto coverta di alcun gran navilio, e quivi fate d'aver mosche, farfalle e simili animaletti volanti; siavi anco un gran vaso d' |
- | ===== Se il PR non valesse non vi sarebbero leggi della natura ===== | + | </WRAP> |
- | {{ : | + | ===== Se il PR non valesse non vi sarebbero leggi della natura ===== |
- | Galileo afferma che il naviglio, e con esso tutti i [[sistema di riferimento inerziale|riferimenti inerziali]], | + | Galileo afferma che il naviglio, e con esso tutti i [[sistema di riferimento inerziale|riferimenti inerziali]], |
Questo sembra semplice e intuitivo da capire (non far finta di no tu...): i telefonini, le macchine, i frigoriferi non funzionano allo stesso modo se li metto in moto in un treno? Infatti le formule e le leggi che usa un passeggero di un treno per spiegare il funzionamento del frigorifero sono le stesse che usa il capostazione. | Questo sembra semplice e intuitivo da capire (non far finta di no tu...): i telefonini, le macchine, i frigoriferi non funzionano allo stesso modo se li metto in moto in un treno? Infatti le formule e le leggi che usa un passeggero di un treno per spiegare il funzionamento del frigorifero sono le stesse che usa il capostazione. | ||
- | Abbiamo disseminato il Sistema Solare di navicelle che si muovono rispetto alla Terra. In essi vi sono strumenti per osservare la realtà, strumenti che funzionano sui principi fisici affinati quaggiù sulla Terra, e danno prova di funzionare perfettamente seppur in moto relativo rispetto a noi. Non è una prova del fatto che leggi fisicche | + | Abbiamo disseminato il Sistema Solare di navicelle che si muovono rispetto alla Terra. In essi vi sono strumenti per osservare la realtà, strumenti che funzionano sui principi fisici affinati quaggiù sulla Terra, e danno prova di funzionare perfettamente seppur in moto relativo rispetto a noi. Non è una prova del fatto che leggi fisiche |
Oppure pensiamo alle stelle e alle galassie. Abbiamo modelli che ci descrivono bene come funzionano, abbiamo osservato gli [[spettroscopia|spettri atomici]] e molecolari delle loro atmosfere e abbiamo prova che quelle strutture atomiche e molecolari funzionano con le stesse leggi dell' | Oppure pensiamo alle stelle e alle galassie. Abbiamo modelli che ci descrivono bene come funzionano, abbiamo osservato gli [[spettroscopia|spettri atomici]] e molecolari delle loro atmosfere e abbiamo prova che quelle strutture atomiche e molecolari funzionano con le stesse leggi dell' | ||
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* Gli esiti degli esperimenti scientifici. | * Gli esiti degli esperimenti scientifici. | ||
* La struttura delle leggi fisiche, ovvero i fenomeni fisici, le relazioni che intercorrono tra le grandezze fisiche. | * La struttura delle leggi fisiche, ovvero i fenomeni fisici, le relazioni che intercorrono tra le grandezze fisiche. | ||
- | * Il valore delle costanti fondamentali, | + | * Il valore delle costanti fondamentali, |
===== Esiste solo il moto relativo ===== | ===== Esiste solo il moto relativo ===== | ||
- | L’uguaglianza di diritti fra tutti i riferimenti inerziali ci obbliga a non dare a nessuno di essi il privilegio di potersi fregiare del titolo di riferimento assoluto, rispetto al quale misurare la velocità assoluta degli altri. | + | L’uguaglianza di diritti fra tutti i [[sistema di riferimento inerziale|riferimenti inerziali]] ci obbliga a non dare a nessuno di essi il privilegio di potersi fregiare del titolo di [[spazio assoluto|riferimento assoluto]], rispetto al quale misurare la velocità assoluta degli altri. |
- | Conta solo il moto relativo. Lo spazio assoluto non deve esistere per questioni di uguaglianza tra i riferimenti. Altrimenti il PR non varrebbe e allora noi e la fisica saremmo tutti rovinati. | + | Conta solo il moto relativo. Lo [[spazio assoluto]] non deve esistere per questioni di uguaglianza tra i riferimenti, pena la violazione del PR. |
===== Ma sono proprio tutti equivalenti? | ===== Ma sono proprio tutti equivalenti? | ||
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{{ : | {{ : | ||
- | L' | + | L' |
- | Se esistesse un sistema di riferimento assoluto, fermo, in eterna quiete, quello che Newton chiamava **spazio assoluto**, e se dunque noi riuscissimo a misurare la velocità del nostro riferimento rispetto ad esso, il Principio di Relatività (PR) sarebbe falso, dato che esso afferma che non si possono fare esperimenti fisici che mettano in luce differenze di un riferimento rispetto all’altro. | + | Se esistesse un [[spazio assoluto|sistema di riferimento assoluto]], fermo, in eterna quiete, quello che Newton chiamava **[[spazio assoluto]]**, e se dunque noi riuscissimo a misurare la velocità del nostro riferimento rispetto ad esso, il Principio di Relatività (PR) sarebbe falso, dato che esso afferma che non si possono fare esperimenti fisici che mettano in luce differenze di un riferimento rispetto all’altro. |
===== E gli esperimenti con la luce come debbono andare? ===== | ===== E gli esperimenti con la luce come debbono andare? ===== | ||
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* è un’onda elettromagnetica che si propaga anche nel vuoto, quindi senza bisogno di un mezzo vibrante; | * è un’onda elettromagnetica che si propaga anche nel vuoto, quindi senza bisogno di un mezzo vibrante; | ||
* nel vuoto ha la velocità di $300.000 Km/s$, che indichiamo con la lettera $c$; | * nel vuoto ha la velocità di $300.000 Km/s$, che indichiamo con la lettera $c$; | ||
- | * non possiamo frenare o accelerare la luce. Se lanciamo la lanterna che la emette, non possiamo sperare che essa vada più veloce. Trattandosi di un’onda, la sua velocità non può essere influenzata in tal modo come avviene invece per gli oggetti | + | * non possiamo frenare o accelerare la luce. Se lanciamo la lanterna che la emette, non possiamo sperare che essa vada più veloce. Trattandosi di un’onda, la sua velocità non può essere influenzata in tal modo come avviene invece per gli oggetti |
* **non c’è un riferimento privilegiato** (come l’aria per il suono) **rispetto al quale considerare il suo moto** perché la luce non ha bisogno di un mezzo materiale per propagarsi. | * **non c’è un riferimento privilegiato** (come l’aria per il suono) **rispetto al quale considerare il suo moto** perché la luce non ha bisogno di un mezzo materiale per propagarsi. | ||
Linea 137: | Linea 138: | ||
==== Il GPS ==== | ==== Il GPS ==== | ||
- | Una prova del fatto che la velocità della luce è costante in tutti i riferimenti è il funzionamento del **GPS** (Global Positioning System). I satelliti che ci mandano il segnale sono in orbita geostazionaria e dai loro tempi di arrivo ricaviamo la nostra posizione. Mentre ruotano e ci inviano segnali seguono anche il moto della Terra intorno al Sole. Quindi ogni 12 ore essi si muovo con velocità opposte di verso rispetto a un riferimento solidale col Sole. Eppure tutto funziona ugualmente... segno che la luce ha sempre la stessa velocità a prescindere dal moto della sorgente. | + | Una prova del fatto che la velocità della luce è costante in tutti i riferimenti è il funzionamento del **GPS** (Global Positioning System). I satelliti che ci mandano il segnale sono in orbita geostazionaria e dai loro tempi di arrivo ricaviamo la nostra posizione. Mentre ruotano e ci inviano segnali seguono anche il moto della Terra intorno al Sole. Quindi ogni 12 ore essi si muovono |
===== L' | ===== L' | ||
- | Se la velocità della luce è $c$ in tutti i [[Sistema di riferimento inerziale|riferimenti inerziali]] succedono delle cose un po' bizzarre... il prima e il dopo non hanno più molto senso... | + | Se la velocità della luce è $c$ in tutti i [[Sistema di riferimento inerziale|riferimenti inerziali]] succedono delle cose un po' bizzarre... il "prima" |
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+ | Guardate questo video come antipasto, in attesa della prossima puntata. | ||
- | Guardate [[http:// | + | {{youtube> |
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