SOLUZIONE ASTROQUIZ 11: il tempo è relativo

Mega ciao!
SOLUZIONE ASTROQUIZ 11
Tars e R2-D2 partono per un viaggio spaziale rispettivamente a bordo dell’Endurance e del Millennium Falcon. Tars viaggia a velocità moderate mentre R2-D2 viaggia a velocità prossime a quelle della luce. Ad un certo punto si incontrano sul pianeta di Edmunds e confrontano i loro orologi. Vi avevo chiesto se per R2-D2 il tempo è trascorso più lentamente o più velocemente. La risposta corretta è: più lentamente. Questa è una conseguenza della teoria della relatività del buon vecchio zio Albert. Infatti, secondo Einstein, il tempo è relativo quindi scorre in modo diverso a seconda del sistema di riferimento considerato. Questo può sembrare un po’ strano perchè dal liceo siamo abituati a sentir parlare di relatività galileiana, in cui il tempo è lo stesso in ogni sistema di riferimento. In particolare, eventi simultanei per un osservatore saranno simultanei per ogni altro osservatore posto in qualsiasi altro sistema di riferimento. Einstein ha scoperto che non è vero: due eventi che per me sono simultanei possono non essere simultanei per un altro osservatore. Quindi il tempo è relativo. Il tempo scorre più lentamente per un osservatore che viaggia a velocità prossime a quelle della luce. Se consideriamo un sistema di riferimento in moto con velocità v e uno a riposo, allora il tempo tra due tick successivi dell’orologio in moto sarà più lungo di un fattore γ = (1-(v/c)^2)^(1/2) rispetto a quello a riposo:
Δt = γ*Δt_riposo
La cosa interessante di questa formula è che se considerate velocità v molto più piccole di quella della luce allora ritrovate il risultato classico, cioè che i due tempi sono uguali. Infatti in questo caso il fattore γ tende a 1 in quanto v/c tende a 0. Quindi avete uno slittamento temporale solamente se vi state muovendo a velocità abbastanza elevate.Cosa vuol dire? Supponete di avere un fratello gemello e di voler invecchiare meno di lui. Per cercare di far andare più lentamente il vostro orologio cominciate a correre alla velocità di Usain Bolt. Dopo 10 km tornate da vostro fratello e confrontate i vostri orologi. Cos’è cambiato? Nulla, tranne il fatto che andare alla velocità vi decisamente stremati. Allora decidete di andare a correre la maratona di New York, andando a velocità un po’ più basse di quelle di Bolt, ma questo giro correte per 40 km. Tornate da vostro fratello stanchi morti, confrontate gli orologi e vi accorgete che….segnano lo stesso tempo. Non è cambiato nulla perchè siete andati troppo lenti. Per avere uno slittamento temporale e invecchiare meno del vostro gemello dovete andare a velocità molto più elevate! Gli unici gemelli su cui l’esperimento è riuscito sono i gemelli Scott e Mark Kelly, due astronauti della NASA. Uno di loro è andato a vivere sulla ISS per 1 anno mentre l’altro è rimasto a casa. Hanno seguito lo stesso regime alimentare, fatto lo stesso tipo di attività fisica e svolto gli stessi lavori. Grazie a loro abbiamo ottenuto un’altra prova della teoria della relatività. Se non siete astronauti però non potete farcela, quindi invece di allenarvi per la maratona vi consiglio un bel panino onto 😉
Un’ultima cosa che non ha nulla a che fare con la relatività. Domani ci sarà un’eclisse parziale di Luna. Ovviamente pioverà ma mi sembrava giusto menzionarla. Nel caso fortunatissimo in cui non piova sarà comunque visibile per pochissimo tempo, in quanto la Luna sorge verso le 20:50 e l’eclisse finisce poco dopo le 21:00. Però non disperatevi! Il 5 luglio ci sarà un’altra eclisse parziale di Luna! Questa durerà quasi 3 ore, ma dovrete alzarvi prestissimo. Infatti comincerà alle 3:04 di mattina. Io ovviamente non me la perderò! Voi cosa farete?
A presto!

Sara