Perche’ e’ nata la Relativita’ Generale

Perche’ e’ nata la Relativita’ Generale

Introduzione: La fisica teorica Fay Dowker spiega la Relativita’ Generale a un pubblico di non esperti raccontando perche’ Einstein la creo’ oltre 100 anni fa.

Cose da fare: Si tratta di un video del canale youtube The Royal Institution con una presentazione in inglese di circa mezzora. Cliccate sulla figura sopra per accedervi.

Cosa succede: Per capire la Relativita’ Generale bisogna partire dalla teoria della gravita’ di Newton. Questa teoria spiega due fenomeni:

  1. Due oggetti di massa diversa cadono con la stessa velocita’
  2. Il moto dei corpi celesti

Newton spiego’ questi fenomeni introducendo una forza di gravita’ che dipende dalla massa degli oggetti.

Nonostante il grande successo della sua teoria, egli stesso fece notare che l’idea di questa forza che veniva esercitata a distanza nel vuoto senza che si vedesse nessun collegamento tra i due corpi era strana. Cosi’ come il fatto che agisse instantaneamente. Ma la teoria funzionava e fu usata fino al Novecento con grande successo. Finche’ lo stesso Einstein non introdusse la Relativita’ Ristretta scoprendo che c’era un limite alla velocita’ con cui si poteva propagare una forza : la velocita’ della luce. Questo accadde nel 1905 e Einstein si mise subito al lavoro per correggere la gravitazione newtoniana in modo da avere una forza che viaggiava a una velocita’ uguale a quella della luce.

Dalla teoria dell’elettromagnetismo di Maxwell si sapeva come ottenere questo. Bisognava introdurre un campo gravitazionale. Pensando a come definire questo campo nello spazio intorno a un oggetto massiccio Einstein penso’ a come noi sentiamo questa forza di gravita’. A questo punto Fay Dowker chiede agli spettatori seduti di cercare di fare proprio questo. E gli spettatori si accorgono con sorpresa di non sentire nessuna forza che li attrae verso il centro della Terra ma solo la pressione della sedia che e’ una forza diretta verso alto.

La stessa intuizione ebbe Einstein: la forza gravitazionale non esiste come forza ma come deformazione dello stesso spazio: il campo gravitazionale e’ lo stesso spazio. Tutt’a un tratto lo spazio(e il tempo) che prima erano solo un palcoscenico dove si svolgeva il moto dei corpi e’ diventato una parte integrante della descrizione dell’universo fisico. Era nata la Relativita’ Generale.

In questo spaziotempo a quattro dimensioni le nostre vite sono una sequenza ordinata di eventi tra la nascita e la morte ma non esiste un tempo universale uguale per tutti. Fay Dowker fa notare come questo corrisponda alla nozione del tempo che hanno i bambini. Solo dopo una certa eta’ cominciano a capire che il tempo sulla Terra scorre uguale per tutti grazie a orologi e calendari.

Infine Fay Dowker accenna alle sue ricerche teoriche nel campo della gravita’ quantistica.

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Altri applet di relativita’

Il video ha come indirizzo

https://www.youtube.com/watch?v=XtptrdsToXU

Autore: Fay Dowker
© The Royal Institution
Titolo in inglese: The Story of Spacetime

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