25/03/16

Qualche commento sulla Dinamica Relativistica *

Per una trattazione completa dell’argomento, si consiglia di leggere il relativo approfondimento nel quale è stato inserito anche il presente articolo

 

Gli articoli che sono apparsi finora hanno fatto uso di parecchia matematica (anche se non trascendentale) con lo scopo di mostrare come ogni relazione sia strettamente legata alle altre e come tutto, in fondo, giochi sull’insostituibile fattore gamma.

Tuttavia, non dimentichiamo i concetti fondamentali che siamo riusciti a ottenere. Essi vanno ben oltre  una matematica più o meno ripetitiva, ma creano le basi di tutta la fisica moderna. Abbiamo cercato di accontentare chi ha voglia di toccare con mano ogni singolo passaggio, ma anche chi vuole estrarre i concetti decisivi e rivoluzionari, sapendo però che non vengono consegnati dall’alto, ma attraverso un’attenta lettura delle poche nozioni di base.

Ragioniamoci un po’ sopra… Abbiamo sbattuto la testa contro la relatività della simultaneità, pensando di trovarci di fronte a un fenomeno apparente e lontano dalla realtà. Poi ci siamo accorti che questo modo di ragionare ci portava a vedere orologi rallentare e lunghezze a contrarsi. Tutte cose che dipendono dall’osservatore, ma che rappresentano la realtà, anche se non visibile con i ritmi umani. I muoni, però, ci hanno avvertito chiaramente, così come il diagramma di Minkowski ci ha illustrato come questa “visione” relativistica possa creare un quadro logico e generale dell’intero spaziotempo. Anzi, è in grado di creare proprio lo spaziotempo in cui può esprimersi l’Universo.

Dalla pura cinematica siamo passati, senza alcuna difficoltà reale, alla dinamica e a concetti di portata ben più ampia, quali la quantità di moto e l’energia cinetica. Basandoci sulla meccanica classica, quasi senza accorgersene, l’applicazione dei principi della RR ha portato a una rivoluzione stupefacente: la massa e l’energia sono diventate la stessa cosa!

Gli stessi fotoni acquistano una nuova vita e così tutti i loro amici capaci di avvicinarsi a velocità per noi impossibili. Come la nebbia si scioglie al Sole, così la chimica e la fisica nucleare diventano ovvie conseguenze di quella apparentemente assurda relatività della simultaneità. Pensiamoci sopra e ci accorgiamo che tutto nasce da lì… da una visione geniale di qualcosa che è sotto gli occhi di tutti: basta ragionare senza temere di allontanarsi apparentemente dalla realtà.

Sì, la trasformazione di Lorentz c’era già, così come le leggi di Maxwell che imponevano una costanza della velocità della luce. Ma nel giro di poche settimane Einstein è riuscito a far nascere una teoria universale che non aveva praticamente alcuna possibilità di essere verificata a quei tempi, ma poteva solo aspettare il futuro.

Una teoria estremamente semplice che siamo riusciti a seguire sena grande fatica. Possiamo anche dimenticare molte formule, ma non la sequela dei processi che ci hanno portato alla formula più famosa del mondo. Possiamo dire, con un certo orgoglio, che NOI l’abbiamo capita e ricavata, senza limitarsi a prenderla come una pillola per curare un raffreddore.

Non arrabbiamoci, quindi, se stiamo esagerando con le formule matematiche e con giri a destra e a sinistra, sopra e sotto. Quando si ha un giocattolo nuovo, che sappiamo finalmente usare completamente, è difficile stancarsi…

Questa è la RR, una meraviglia che si scrive quasi da sola, capendo da cosa partire…

Ben più difficile è stata la conquista della relatività generale, contro cui Einstein ha sbattuto la testa a lungo e che ha dovuto affrontare attaccandola da più parti. Non più settimane, ma anni per averne finalmente ragione. Oggi, sappiamo che si può spiegare più facilmente di quanto abbia fatto lo stesso Einstein, ma solo lui poteva giungere alla fine, senza paura alcuna di accettare una “curvatura” dello spaziotempo creato con la RR.

Non lamentiamoci, quindi, delle formule (che potremo anche dimenticare)… ma pensiamo ai concetti che abbiamo raggiunto un po’ alla volta con umiltà e perseveranza. Facciamo un breve riassunto mentale e ci sentiremo fieri di noi stessi. Anche questa emozione è umiltà culturale!

6 commenti

  1. Fabrizio

    Di questo ringrazio chi ci ha guidato in questo percorso mettendolo alla nostra portata senza però fare semplificazioni fuorvianti.

    Ci avevo provato altre volte, ma ho capito seguendo questi articoli che non avvevo capito molto.  Non dico che ora ho capito, ma qualche passo avanti credo di averlo fatto.

    La soddisfazione è molta pensando di avere fatto un percorso mentale forse ora relativamente semplice, ma che per l'umanità è stato una grande conquista. La misura della conquista credo siano i 40 anni passati dalla pubblicazione delle equazioni di Maxwell, che avevano dato il primo segnale del problema,  nei quali menti del calibro di Maxwell, Lorentz, Poincarè ci hanno lavorato sopra prima che Einstein arrivasse alla soluzione.

    E' come avere scalato il Cervino, sia pure su una via bene attrezzata e con qualche aiuto nei passaggi più difficili.

    L'accenno alla relatività generale è un annuncio di una prosecuzione?

  2. caro Fabrizio,

    ti ringrazio per il commento molto puntuale. Sai, forse, la grandezza della RR non è stata solo una scalata "facilitata" sul Cervino, ma l'idea stessa che fosse possibile scalare il Cervino. Non è facile saperlo oggi, ma io penso che, fin dall'inizio, nella mente di Einstein era già chiara la soluzione finale. E' un po' come Michelangelo che già vedeva la figura  in un blocco di marmo grezzo.

    Sì, la mia idea è quella di proseguire con la RG. Devo ancora decidere come e ... "quanto". Probabilmente, lo farò sia seguendo la strada forse più semplice che quella più contorta e complicata usata da Einstein. A differenza della RR il passo conclusivo, quello della formula finale, non è matematicamente semplice, facendo uso di tensori e cose del genere. In ogni modo, anche prendendo la formula dall'alto, cercheremo di capirla nei suoi lati più profondi.

    La DR, però, non è ancora finita... :wink:

  3. Fabrizio

    Scusa, intendevo che la scalata facilitata dalla guida esperta e da tutti quelli che hanno attrezzato la via fosse stata la nostra, ma sempre di grande soddisfazione per l'importanza della vetta. Einstein ha aperto la strada della RR a tutti gli altri in solitaria e in arrampicata libera, per stare all'analogia.

  4. Ho fatto più filosofia leggendo scienza in questo sito,che a leggere aria fritta in decine e decine di libri e articoli per decenni.

  5. troppo buono Gianni... l'importante è che le opere dei veri Grandi risplendano di tutta la luce che hanno creato! :wink:

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