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Relatività ristretta

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Le equazioni di Maxwell dell'elettrodinamica avevano dentro si sè alcune cose strane: non solo ipotizzavano che le onde eletttromagnetiche viaggiassero tutte alla stessa velocità, che tale velocità in assenza di materia fosse un valore finito e molto alto, ma che tale velocità fosse molto particolare. Non si componeva con la velocità della loro sorgente! Cioè se ho una pila e l'accendo la luce si propaga a 299 792,458 km/s e se sto in macchina e viaggio a 100 km/h (0,028 Km/s) non accade che la luce vada  a 299792,486 km/s, ma va sempre a 299 792,458 km/s!

Cioè la propagazione della luce viola uno dei cardini della fisica classica: la relatività del moto. Gaileo e Newton potevano fare le valigie! Einstein pose come postulato questa evidenza sperimentale e da esso ne derivano conseguenze paradossali. In più stabilì che tale velocità fosse un limite invalicabile, la massima velocità possibile.

Consideriamo il seguente esperimento mentale: Supponiamo che abbiamo un'auto che ha un serbatoio di capacità infinita e percorra una strada anch'essa infinita, senza resistenza aerodinamica. Il pilota tiene 

autorelativistica

sempre il piede sull'acceleratore. Cosa accade? Ovviamente l'auto aumenta di velocità, costantemente. Dopo un pò di tempo l'auto avrà una velocità alta,molto alta ed il pilota incomincia a divertirsi.  Ma anche ad innervosirsi. Nota che l'auto incontra progressivamente sempre maggiore difficoltà ad aumentare la sua velocità. Si sta avvicinando al limite invalicabile della velocità della luce! Il motore ruggisce, la benzina non è un problema, ma niente. Pensa: ma dove cavolo va a finire l'energia che sto utilizzando, la benzina brucia per niente? ma l'energia non scompare mai. Si conserva, cioè deve andare da qualche parte. E dove può mai andare? L'auto si oppone al moto, è sempre più restia ad accelerare. Questo fatto significa che sta aumentando la sua inerzia. Cioè la sua massa inerziale. Volgarmente "pesa di più". L'energia contenuta nella benzina, trasformata dal motore in lavoro meccanico, si trasforma in massa dell'auto. Più vado avanti, più l'auto pesa. Vicino alla velocità della luce,la massa è enorme e tende ad essere infinita. L'energia diventa massa! L'energia e la massa sono trasformabili l'una nell'altra.13

 

Le cose, secondo la relatività ristretta, vanno così: l'energia cinetica del nostro bolide, al tendere a c, non va come la curva in basso, ma come quella in alto. Tende all'infinito al tendere di v a c. Applicando solo il fatto che c è costante in ogni sistema di riferimento e non si può superare, se caliamo questi due fatti nella meccanica classica, rivoluzioniamo tutti i nostri concetti abitudinari. Diven

enrel

tano preconcetti. Non si applicano più le trasformazioni di Galileo, ma quelle chiamate di Lorentz, che ci dicono che le lunghezze, il tempo e, come abbiamo visto, l'energia non sono più de

l1lle costanti, ma variano a seconda del sistema di riferimento scelto.

 

 

 

Equazioni di Lorentz

 

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