Ho voluto provare a fare un pò di ricerca nel web sull'argomento di cui al titolo e sono rimasto meravigliato con piacere nel trovare un gran numero di siti che lo trattano : scuole , studenti , professori , studiosi , matematici , fisici , appassionati ed altro . Ciò è bello perché vuol dire che molti provano piacere nel far ragionare la mente , magari a discapito di alcune futilità che invece l'annebbiano . Quasi tutti i siti visitati , oltretutto , mi sembrano anche fatti bene ( per quello che può valere il giudizio di uno che nella maggioranza dei casi si è e si confronta con un livello d'istruzione superiore al suo , cioè io ) . Comunque non cavandomela malissimo sia in matematica che in geometria ho potuto capire che quasi tutti rispettano la famosa teoria di Einstein e molti si sforzano nel cercare di spegarla in modo semplice , specialmente nei punti più critici , per una buona comprensione . Nella dimostrazione matematica sono tutti bravissimi mentre forse un pò meno quando la dimostrazione è diretta verso coloro che pur volendoci capire qualche cosa non hanno la capacità di seguire le formule matematiche . Infatti sono molti coloro che vorrebbero capire ciò : perché in un corpo in movimento a velocità elevate il tempo si dilata ( o si allunga ) mentre scorre più lento , che equivale un pò a dire -"Ma è vero che in prossimità della velocità della luce si invecchia molto di meno" ? Ciò per molti non è di facile comprensione . In pochi riescono a farlo capire bene senza dimostrazione matematica , pur utilizzando metodi efficaci come quello dell'orologio a luce , che a me piace molto . Allora ai tanti mi aggiugo anch'io ( uno in più non cambia il risultato già elevato....) e prendendo in esame proprio l'orologio a luce cercherò di spiegare nel modo più semplice possibile quanto sopra .
Come è fatto un orologio a luce ?
E' composto da un trasmettitore luminoso che genera un impulso di luce ogni secondo terrestre e da un ricevitore che ad ogni impulso di luce ricevuto lo registra , come in un orologio digitale , su un contatore posto ad una certa distanza dal trasmettitore ma posizionato in modo da ricevere facilmente gli impulsi ( come il telecomando sul televisore , utilizzando la ricerca canali in successione : 1 impulso - canale 1 , 2 impulsi - canale 2 ecc....) . Alcuni per dimostrarlo bene con il teorema di Pitagora hanno aggiunto anche un specchio in altezza che riflette la luce . Secondo me per far capire che , se si sale su astronave che viaggia alla velocità della luce , il tempo si ferma , e , per la gioia di chi vi sale , quando scende , dopo aver attraversato l'universo , ha la stessa età di quando c'è salito , basta prendere in esame l'assurdo di cui sopra e dimostrarlo , poi da qui provare a scendere con la velocità dell'astronave per spiegare il solo rallentamento del tempo . Infatti supponiamo che l'astronave sia sulla Terra ; parte , irradiandosi in tutte le direzioni nello spazio , l'impulso luminoso dal trasmettitore , che raggiungerebbe il ricevitore dopo due attimi , ma dopo un solo attimo ( cioè prima che l'impulso di luce raggiuga il ricevitore ) l'astronave parte alla velocità della luce portando con se l'orologio a luce ed in particolare il ricevitore , ma non l'impulso luminoso , il cui punto di partenza resta quello in cui è stato emesso e cioè la Terra ; la luce dell'impulso che viaggia alla stessa velocità dell'astronave non riuscirà mai a raggiungere il ricevitore , solidale con essa , quindi il contatore non registrerà mai l'impulso luminoso , finché l'astronave non rallenta ( infatti un'auto dietro non riuscirà mai a superare quella davanti se entrambe marciano alla stessa velocità ) . Dunque è stata raggiunta la vita eterna....( si fa per dire perché non dimentichiamoci che siamo sempre nel campo del relativo......) , cioè il tempo si è fermato ( il contatore segna sempre zero ) sebbene il periodo o dilatazione sia diventata infinita . Ritornando invece al rallentamento dell'astronave , si capisce anche che man mano che l'astronave decelera ( mantenendo poi velocità costante - sarebbe meglio dire che l'astronave si ferma e riparte a velocità costante più bassa ) l'impulso di luce , che viaggia sempre alla stessa velocità costante di 299792458 metri al secondo , riuscirà prima o poi a raggiungere il ricevitore venendo poi registrato sul contatore , quindi il tempo scorrerà sempre un pò più veloce ed il periodo di dilatazione si accorcerà tanto quanto la velocità dell'astronave diminuirà ; se l'astronave viaggiasse a metà velocità della luce l'impulso luminoso raggiugerebbe il ricevitore dopo un periodo discretamente lungo ; il viaggiatore dell'astronave non vivrebbe in eterno ma vivrebbe comunque moltissimo rispetto ad un terrestre....) . Ritornata l'astronave sulla Terra e parcheggiata nell'angar della NASA.... il nostro orologio a luce scandirà di nuovo i secondi , i minuti , le ore..... , gli anni ed il viaggiatore cosmico riprenderà ad invecchiare e quando sarà arrivato all'età di 72 anni , come me , si accorgerà purtroppo che gli anni passano molto più velocemente non solo di quando viaggiava nell'universo ma , soprattutto , rispetto alla propria gioventù................
A questo punto , però , bisognerà dare un pò di soddisfazione anche a chi si vuol fare qualche calcolo inserendo di seguito la formula :
Inserisco anche la formula che riguarda la lunghezza dell'astronave che si accorcia all'aumentare della velocità . Non la commento perché è un argomento molto meno sentito e segue , comunque , un pò il ragionamento sul tempo , ed è trattata da una moltitudine di siti ( senza dimenticare i libri ) ben fatti :
Un ultimo accenno alla curvatura dello spazio dovuta alla enorme massa di pianeti , stelle , galassie.... , che si comporterebbero come una palla ( prendiamola di piombo che rende meglio l'idea ) su un tessuto elastico ben teso avvicinando così le zone di spazio che vi stanno attorno . Questa teoria è alla base della famosa velocità di curvatura della bellissima serie "Star Trek" dove un astronave dotata di motori potentissimi capaci di generare una forza tale da piegare il tessuto "Spazio"non avrebbe più bisogno di spostarvisi ( o almeno spostarsi di poco ) perché riuscirebbe ad avvicinare la zona di destinazione . Qui la fantasia ha libero sfogo .......è bellissimo e sarebbe ancora stato più bello assistere ad un evento simile ...... chissà se i nostri pronipoti avranno questo privilegio ; io penso di si perché gli uomini diventano grandi quando collaborano nello sviluppo scientifico e vincono sempre sulle indifferenze ed avversità create da molti dei propri simili ..............
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