10/10/20

Ci vuole "tempo" per cadere **

Questo articolo è stato inserito nella sezione d'archivio "La caduta libera"

 

Devo ammetterlo... quando il nostro carissimo amico Frank aveva detto, con la sua irresistibile sincerità intellettuale, che non capiva come, nella consueta rappresentazione della gravità generale, simile a ciò che capita attorno a una pietra posata su un lenzuolo, potesse avvenire la caduta di un oggetto inizialmente fermo, ho  cercato di girare intorno al problema, evitando di mostrare apertamente come quella figura sia esageratamente approssimativa e, in realtà, del tutto fuorviante. Può darsi che essa illuda molti di aver capito facilmente lo spaziotempo einsteniano, ma, invece, cancella una parte fondamentale dell'intera faccenda, una parte che, se trascurata, ci allontana dalla vera fantastica essenza della Relatività Generale. Con questo articolo, magari non semplicissimo, ma accessibile a tutti, vedrò di rispondere nel modo più corretto a Frank e di dare al tempo il suo giusto ruolo.

 

Antefatto 

Einstein sta pensando e si accorge che un imbianchino sta cadendo da un tetto. Gli corre incontro? Assolutamente no! Scoppia in una grande risata e urla: "Eureka!". Dobbiamo concludere che Einstein fosse un uomo insensibile? Forse sì, ma vi erano molti altri che potevano soccorrere l'imbianchino, mentre lui era l'unico che poteva, in quel momento, cambiare completamente la visione della fisica!

Vediamo in modo molto romanzato cosa ha girato nella mente di Einstein:  "Cosa diceva Newton? Se non agisce nessuna forza, un oggetto mantiene il suo moto rettilineo uniforme". In quel momento vede cadere l'imbianchino e pensa: "Accidenti... chi è in caduta libera non sente alcuna forza! Ma se non sente alcuna forza vuol dire che sta viaggiando in linea retta senza accelerare. Eppure l'imbianchino sta decisamente accelerando verso il suolo ed è fortunato a non trovarsi troppo in altoCome risolvere il paradosso...? Ma sì, la soluzione è unica: l'oggetto viaggia di moto uniforme, seguendo il percorso più rettilineo possibile, ma è lo spaziotempo che viene modificato.  L'imbianchino che cade dal tetto è spazialmente fermo e sta, in realtà,  viaggiando solo nel tempo, dato che non subisce alcuna forza. Il suo viaggio avviene, però, in uno spaziotempo curvo. La visione di Newton, oggetti che non sono influenzati da forze si muovono lungo linee rette, deve essere cambiata in: oggetti che non subiscono forze si muovono lungo le "rette"  di uno spaziotempo curvo."

Azzardiamo un esempio, molto limitato e parziale: vi sono molti percorsi "spaziali" tra due punti di una sfera (ad esempio), ma quella che viene seguita da un oggetto in caduta libera è quella di minimo percorso (un cerchio massimo), come abbiamo spiegato nelle lezioni sulla geometria sferica.  Tali linee possono, perciò, apparire anche curve, solo perché vediamo il tutto secondo la nostra visione euclidea, ma sono i cerchi massimi su una sfera, ossia sono le linee di minimo percorso tra due punti della sua superficie. Non dimentichiamo mai, però, che siamo in uno spaziotempo e non solo in uno spazio curvo.

Riassumendo: la gravità NON è una forza, ma una deformazione dello spaziotempo.

 

Cade una mela

Facciamo cadere una mela secondo Newton (lui è un esperto in materia, come abbiamo speigato QUI). La mela segue la legge oraria uniformemente accelerata, che risulta essere una parabola (equazione di secondo grado rispetto al tempo). La legge oraria possiamo vederla anche come traiettoria spaziotemporale, che differisce dalla traiettoria spaziale solo perché una delle due coordinati spaziali è stata sostituita con la coordinata tempo... che c'è di strano? Questa accelerazione è la famosa g che è quella impartita dalla forza di gravità. La traiettoria spaziale della mela è, invece, un segmento perfettamente verticale, percorso a velocità crescente.

Facciamo cadere la mela secondo Einstein. Per far ciò eliminiamo la forza di gravità, che -secondo lui- non può esistere (glielo ha dimostrato l'imbianchino). Beh, se non c'è forza, non c'è accelerazione e la mela non può che restare spazialmente ferma, sospesa nel vuoto, con la testa di Newton che sta sotto di lei a una certa distanza fissa h. Qual è, invece, la sua legge oraria? Una retta orizzontale come mostra la Fig. 1.

Fig. 1. Nella parte sopra vi è la spiegazione di Newton: la mela cade a piombo spazialmente mentre descrive una parabola nello spaziotempo. Sotto la visione di Einstein: la mela sta FERMA spazialmente, ma si muove di moto rettilineo uniforme orizzontale nello spaziotempo.

In poche parole, per Einstein la mela si muove solo nel tempo e non si muove nello spazio. E' o non è ferma, dato che non ha velocità iniziale e non subisce alcuna forza? Essa non fa che seguire la "retta" nel suo spaziotempo.

Ma allora, cade o non cade? Cade, cade... ma solo perché, a causa della presenza di una grande massa (la Terra), lo spaziotempo è curvo e quindi  la traiettoria temporale rettilinea si  deve inserire in una struttura spaziotemporale deformata.

Attenzione! Non ho detto che si è incurvato lo spazio (come succederebbe su una superficie sferica), ma ho detto che si è incurvato lo spaziotempo. Non possiamo dimenticarlo mai, altrimenti addio Relatività Generale...

 

Una figura fuorviante

“No man can visualize four dimensions, except mathematically … I think in four dimensions, but only abstractly. The human mind can picture these dimensions no more than it can envisage electricity. Nevertheless, they are no less real than electro-magnetism, the force which controls our universe, within, and by which we have our being"

(Nessun uomo può visualizzare le quattro dimensioni se non matematicamente... Io penso in quattro dimensioni, ma solo in modo astratto. La mente umana può rappresentare le quattro dimensioni allo stesso modo di come potrebbe raffigurare l'elettricità. Tuttavia, entrambe le cose non sono meno reali dell'elettromagnetismo, la forza che controlla il nostro Universo e alla quale dobbiamo la nostra esistenza)".

- Albert Einstein -

Con questa frase importantissima in mente, sospendiamo per un attimo la caduta della mela (può anche aspettare) e passiamo momentaneamente a una classica figura che vorrebbe superare il problema che aveva espresso Einstein: rappresentare intuitivamente e semplicemente lo spaziotempo curvo di Einstein. Lo scopo è di far vedere che la forza attrattiva non esiste più e che i corpi non sono attratti l'uno dall'altro, ma modificano lo spaziotempo che li circonda imponendo traiettorie che appaiono curvilinee secondo la nostra visione euclidea.

Stendiamo un bel lenzuolo che rappresenterebbe lo spaziotempo e poniamo sopra di lui una massa come, ad esempio, la nostra Terra (Fig. 2).

Figura 2

Magnifico! si possono vedere molte cose... Un oggetto che si avvicina alla massa, ad alta velocità, è costretto a seguire una traiettoria curva per assecondare la deformazione del lenzuolo e riuscire, comunque ad andarsene per i fatti suoi. Se ha una certa velocità, ben prestabilita a seconda della distanza dalla massa (non troppo alta né troppo bassa), può immettersi in orbita attorno ad essa. Se, poi, va troppo piano non riesce a fare altro che cadere nel "buco" formato dalla massa che è stata inserita sopra il lenzuolo e che lo ha deformato.  Nel primo caso, ci rendiamo conto che anche la luce (senza massa) può essere deviata dalla sua traiettoria rettilinea; nel secondo ci spieghiamo come  i pianeti possano continuare a girare attorno al Sole  e la Luna attorno alla Terra, nel terzo caso capiamo perché una mela cade a Terra!

Eh no... amici miei, tutto sarebbe troppo facile... Oltre ad avere ridotto lo spazio a due sole dimensioni (ma questa è la cosa meno importante), abbiamo anche cancellato del tutto la quarta e fondamentale dimensione: il tempo! In altre parole, abbiamo rappresentato uno spazio curvo, ma non uno spaziotempo curvo. Questa figura avrebbe fatto infuriare Einstein e -oggi- crea non pochi problemi in chi si avvicina superficialmente alla Relatività Generale e pensa di averla compresa solo attraverso quella banale e intrigante figura. Fosse solo così, le equazioni di Einstein si ridurrebbero a ben poca cosa e non ci sarebbe bisogno di scomodare il tempo che potrebbe scorrere come succede nella nostra visione approssimativa di ciò che ci circonda.

 

Curviamo il tempo

Si può fare di meglio? Beh... "matematicamente" sicuramente sì (ne abbiamo parlato QUI , metrica di Schwarzschild). Pensiamo, anche, a un'altra classica figura ripresa più volte, in cui si mostra cosa succede alla linea di Universo nei pressi di un buco nero (Fig. 3)

Figura 3

"Curvare l'asse dei tempi?", ebbene sì, finalmente ce ne siamo ricordati! Anche il tempo contribuisce alla curvatura dell'intero spaziotempo (lo dice la parola stessa).

Torniamo, allora, alla nostra mela che non sa cosa fare una volta staccatasi dall'albero. Non subisce forze e, quindi non può nemmeno accelerare... per poter cadere, però, è più che sufficiente che stia ferma o -meglio- che vada dritta nello spaziotempo curvo.

Ormai, ci sentiamo liberi di rappresentare il tempo "curvo", come deve essere in realtà.

 

Orologi troppo pigri o troppo rapidi

Disegniamo la Fig. 4 (che è in pratica la parte bassa della Fig. 1), a sinistra, in cui ci possiamo permettere di disegnare una sola dimensione h per lo spazio (quella relativa alla nostra altezza, ossia la direzione che va dalla mela alla testa di Newton... insomma, la verticale). Il tempo è stato, invece, inserito lungo l'asse orizzontale.

Figura 4

Come avevamo detto precedentemente, la mela che si stacca resta sospesa non subendo forze e quindi si muove solo nel tempo. A questo punto   ricordiamoci una conclusione importantissima della Relatività Generale, che abbiamo spiegato abbastanza bene QUI (dopo la Fig. 14): più ci si avvicina alla massa "deformante" più il tempo rallenta.

Capiamoci bene a riguardo... Prendiamo due orologi e poniamoli ad altezze diverse rispetto al centro della Terra (ad esempio). La lancetta di quello più lontano gira più velocemente di quella dell'orologio più vicino. Il che vuole anche dire che per percorrere la traiettoria che ci vuole per farla arrivare, ad esempio, a un secondo, la lancetta più in basso deve metterci "più tempo" di quello necessario alla lancetta più in alto. In altre parole, il "secondo" di chi sta al suolo è più lungo di quello di chi sta a una certa altezza. Tutto ciò vuol dire che l'asse del tempo relativo all'orologio al suolo deve vedere il tempo costretto a curvarsi e fare in modo che al  suo secondo "più lungo" corrisponda un secondo più corto dell'orologio posto più in alto. Trasformiamo perciò la parte sinistra della Fig. 4 nella parte di destra, una figura equivalente con il tempo "distorto" per tenere in conto la sua variabilità (ossia, la sua curvatura).

Una figura puramente qualitativa, ma sicuramente più esatta di quella del lenzuolo su cui viene poggiata la Terra, anche se, decisamente, ancora più semplice. Il tempo viene deformato dalla presenza della massa terrestre e assume  la rappresentazione data nella Fig. 4. Finalmente! La nostra mela cade e come! Lei, essendo ferma (in caduta libera), deve muoversi soltanto lungo  una retta orizzontale, la traiettoria di minimo percorso spaziotemporale (ricordiamo cosa ha detto Einstein: oggetti che non subiscono forze si muovono lungo le "rette" di uno spaziotempo curvo). Ma il tempo si è incurvato in modo diverso ad altezze diverse e quindi ecco che la mela, pur restando ferma viene a impattare il terreno (anzi, la testa di Newton), come mostra ancora meglio la Fig. 5!

Figura 5

Questa è la figura che rappresenta sicuramente in modo più esatto la Relatività Generale!

 

Mappe geografiche e mappe spaziotemporali

Vogliamo vedere una banale rappresentazione puramente spaziale di quanto fatto nella Fig. 4? Bene, disegniamo, in Fig. 6 (parte superiore), la traiettoria che compie un aereo per andare da Oslo a New York.

Figura 6: sopra una normale mappa geografica disegnata con due diverse rappresentazioni (una superficie sferica può essere proiettata in vari modi). Sotto la caduta libera di una mela nello spaziotempo, proiettato in due modi differenti, ricordando che anche lui è curvo come la superficie sferica. spaziotempo curvo.

Nella classica visione del nostro pianeta (a) la traiettoria appare curva (così come appare curva la legge oraria del moto uniformemente accelerato: essa è una parabola con vertice nel punto di partenza della mela).  Tuttavia, se cambiamo modo di rappresentare la Terra, la traiettoria appare per quella che è, ossia una retta, la traiettoria di minima distanza (b): non abbiamo fatto altro che modificare la rappresentazione per far diventare rette le geodetiche di una superficie sferica. La stessa cosa capita nello spaziotempo, con la figura (c) in cui la legge oraria è una parabola, ossia una linea curva; essa però diventa una retta orizzontale se deformiamo lo spaziotempo (il tempo in particolare).

Per essere ancora più chiari... Nella parte superiore della figura abbiamo usato e manipolato due coordinate (scegliendone due spaziali), nella parte inferiore abbiamo fatto lo stesso con altre due coordinate, sostituendone una spaziale con una... temporale. Le quattro dimensioni sono del tutto equivalenti nello spaziotempo di Einstein! Questa è la scoperta più importante che già ci aveva insegnato la relatività ristretta.

In particolare, torna anche ciò che si misura direttamente nel sistema di riferimento "terrestre" (quello in cui facciamo gli esperimenti): la velocità  v rimane sempre e comunque uno spazio diviso un tempo. Ne segue che in punti diversi della sua "caduta" la mela ha una velocità (nello spaziotempo curvo) che varia da punto a punto e aumenta avvicinandosi all'orologio più lento (quello posto al suolo). In altre parole dh/dt è costantemente in crescita, ossia simula perfettamente un'accelerazione costante, quella newtoniana, come viene illustrato nei riquadri (c) e (d) della Fig. 6.

Bene... possiamo far cadere la mela sulla testa di Newton senza farlo sentire in colpa: in fondo le sue leggi restano una descrizione più che accettabile, sempre che si usino entro certi limiti (viaggi interplanetari compresi).

 

Fidarsi è bene, ma non fidarsi è peggio (quando si tratta di Einstein)

Per richiamare lo stupore e la difficoltà degli scienziati nell'accettare la visione rivoluzionaria di Einstein basta riportare la prima pagina di "The Times" del 10 e del 19 novembre del 1919 (dopo la famosa eclissi di Sole che aveva dimostrato di quanto si "piegasse" la luce delle stelle). Nella prima si dà un enorme risalto alla visione di Einstein, nella seconda qualche scienziato cerca già di sminuire il risultato o -quantomeno- di accettarlo come una sottigliezza, un piccolissimo strappo della teoria classica. Reazione comprensibile, ma... quando il macro e il microcosmo hanno aperto le loro finestre a una tecnologia sempre più avanzata, il piccolo strappo è diventato uno squarcio gigantesco!

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Quantifichiamo l'intera faccenda

Fino ad ora abbiamo dato una rappresentazione qualitativa, ma si può anche passare a qualcosa di molto più realistico e quantitativo. Guardiamo la Fig. 7.

Figura 7: notiamo bene nella figura di sinistra che il tempo "non si chiude", ma continua a girare in tondo. Assurdo? Non direi... dato che anche il tempo sulla Terra cambia passando da meridiano a meridiano, ossia girando in tondo. Una "caduta" di 5 metri viene effettuata in un secondo.

Per analogia con quanto succede su una sfera, disegniamo (a sinistra) la superficie formata da una sola coordinata dello spazio e dal tempo, che curva continuamente, utilizzando una visione in tre dimensioni. In altre parole, così come si disegna la Terra, con meridiani e paralleli, "vista da fuori", così facciamo con una superficie spaziotemporale curva. Probabilmente, una visione ancora più efficace. Ora, non ci resta che aprire la superficie e stenderla su un piano come viene fatto per la superficie terrestre (Fig. 7), avendo cura che il tempo si sistemi lungo una retta orizzontale, ottenendo in tal modo la legge oraria parabolica. Questa volta, però, diamo anche i... numeri in metri e in secondi. Come si riescono a calcolare? Nessun problema, basta risolvere le equazioni di Einstein per il nostro caso particolare! Buon divertimento... io evito...

Figura 7. A sinistra il classico mappamondo, dove la superficie terrestre è sempre bidimensionale (descritta da paralleli e meridiani... più che sufficienti ), ma viene vista in tre dimensioni, "da fuori". A destra viene stesa  su un piano. A sinistra i paralleli e i meridiani appaiono curvi, a destra i paralleli sono tutti rettilinei e paralleli tra di loro.

A parte gli scherzi, il riuscire a quantificare una curvatura spaziotemporale non è certo impresa da poco (a parte il lampo di genio assoluto). Einstein c'è riuscito pur faticando non poco e commettendo anche errori che ha velocemente corretto per merito di scienziati altrettanto validi, anzi forse più esperti in matematica. Tuttavia, resta indiscussa l'idea di base... beh, l'imbianchino non si era fatto male ed Einstein ha -forse- fatto proprio bene a non soccorrerlo e continuare a pensare!

 

Conclusione doverosa

Ho già utilizzato e continuerò a utilizzare la Fig. 2, sfruttando il lenzuolo e la Terra, pur accettando che ciò che cade verso il nostro pianeta sembra sempre finire al Polo Sud (l'avete notato?). Non è certo questo il solo "errore", come abbiamo visto in questo articolo. Spesso e volentieri può essere molto comoda e anche utile, ma dobbiamo, però, sapere esattamente che stiamo commettendo un errore che sminuisce la portata della rivoluzione di Einstein: trascurare la curvatura del tempo non può che renderla incompleta e fuorviante.

Figura 2: una "comoda", ma fuorviante rappresentazione dello spaziotempo in cui manca il... tempo!

Ogni volta che la incontreremo cercheremo, perciò,  di non nascondere la polvere sotto al tappeto e di dare ad Einstein quello che è di Einstein!

 

20 commenti

  1. Frank

    Bene bene, quindi l'accelerazione gravitazionale è il "recupero" della differenza temporale tra alto e basso, detto rudemente? Questo è un bel tassello da aggiungere alle non visualizzabili 4 dimensioni. Capisco che la visualizzazione del lenzuolo sia di facile rappresentazione ma le premesse dei limiti dovrebbero essere sempre ben evidenziate, il rischio di fare danni è pari al paradosso dei gemelli. Alle luce di quanto esposto la prima cosa che mi è venuta in mente è " ma come cavolo ha fatto il Maestro a pensare una cosa del genere" e subito dopo "ci credo che quasi tutti gli davano addosso" occorre stupirsi di chi gli ha dato retta. Aggiungo una sciocchezza, quindi dal 1905 "Flatlandia" è diventata a tre dimensioni e così si complica tutto, per rimanere flat il tempo deve diventare assoluto........

    Thanks so much Enzo questo ci voleva. Ora attendo un articolo sulle onde, lo so sono incontentabile.

  2. sono felice che tu sia ... felice dell'articolo. Era giusto che mettessi le cose a posto. Ho anche un piccolo sogno nel cassetto: cercare di spiegare, in modo parziale, l'equazione finale di Albertino. Pezzo per pezzo e vedere quanto sia difficile passare da un concetto anche abbastanza abbordabile alla sua descrizione matematica completa. Quelli che dicono che Einstein ha dovuto chiedere aiuto ai matematici, mi ricordano fatti più terra-terra. Ammettiamo che io scopra un sistema mirabolante per mandare razzi sulla Luna. Un sistema impensabile finora. Poi, però, ci vuole qualcuno che prepari il razzo e tenga conto di tutte le criticità costruttive. Tuttavia, chi ha avuto l'idea avrebbe, comunque, rivoluzionato i viaggi spaziali; chi ha costruito i pezzi necessari per formare il razzo NON avrebbe mai avuto l'idea geniale... Io, almeno, la penso così...

    Per le onde, mi sa che devi aspettare... Ho poco tempo e molte idee in testa e le onde necessitano di parecchi antefatti che vorrei cercare di schematizzare per bene, senza entrare troppo nei concetti di campo che sono peggio delle 4 dimensioni!

    Accontentati! Mi sembri una iena, insaziabile!!!!

  3. Frank

    Perfettamente d'accordo, basta pensare ad esempio all'evoluzione dell'illuminazione dalle candele ai led e i led non è che li hanno scoperti ieri. Una bella sfida spiegare ai testoni come me l'equazione del Maestro e visto che vuoi faticare prova a spiegare anche come si arriva dall'equazione a certe soluzioni estreme, solo concettualmente naturalmente. Magari a partire da come ha fatto Albertino a sistemare l'orbita di Mercurio e contemporaneamente pensare che le sue equazioni fossero irrisolvibili.

    Provo a forzarti la mano, nella maggioranza degli articoli del circolo compare la parola "onde" e dare per scontato sapere cosa sia un'onda senza una minima trattazione porta ad elucubrazioni falsate da errate convinzioni il lettore medio.

    Solo e soltanto un medio umile vecchio facocero.

  4. ma dai... anche i facoceri sono belli (a modo loro... ovviamente): non è bello ciò che è bello, ma è bello ciò che piace (alla facocera...)! Appena arriva una bella ondata di piena, mi dedico alle onde... OK?

  5. Frank

    Ok, ma preferisco punzecchiarti ogni tanto.

    Ha beh ma se metti in campo la bellezza allora diamo una giusta definizione del facocero:

    bello più bello del bel bello compiutamente bello.

  6. ah... ecco perché ti sei paragonato a lui... vanitoso!!

  7. Adriano

    Complimenti bellissima e chiara descrizione!

  8. grazie Adriano... ho faticato un po', ma speravo proprio fosse ben comprensibile (a parte le ovvie semplificazioni)!

  9. Frank

    Ciao Enzone, necessito di un piccolo chiarimento. Se me ne sto seduto bello (facocero) tranquillo su una sedia la forza peso a cui sono soggetto e che avverto, dipende solo dal tempo che passa o è comunque la composizione del mio movimento, che comunque avviene rispetto ad un altro sistema di riferimento esterno al mio e il tempo che passa? Oppure sto semplicemente cadendo (sempre ed ovunque) e avverto la reazione della sedia che mi impedisce di cadere? Non sono sicuro di aver esplicitato al meglio la seconda ma non trovo altre parole.

  10. caro Frankocero,

    non so se ho capito bene cosa dici. La curvatura è comunque non solo del tempo, ma anche dello spazio, e tu stai seguendo una geodetica, sempre che qualcosa non si opponga al tuo moto (la sedia). Io direi che è la seconda che hai detto... tu avverti una reazione dato che cadendo spaziotemporalmente acquisti una velocità e la sedia te la blocca. Dalla sedia fino al centro della Terra vi è materia solida che non permette cadute nello spaziotempo, ma le causa. Non mi fare dire cose che potrebbero sollevare vespai... :-P  E, poi, si è mai visto un facocero seduto su una sedia? :mrgreen:

  11. Frank

    Chiarissimo Enzo, il fatto che sto sempre cadendo è illuminante, la mela stava comunque cadendo ferma o meno che fosse, è la sua energia potenziale gravitazionale che la fa partire e il tempo "storto" che la fa accelerare.

    Pienamente d'accordo mai visto un facocero seduto ma qui si parlava di un "bel facocero" , se vuoi ti rimando la foto che mi/ci ritrae seduti a tavola a casa tua.

    Non so cosa volevi dire ma provo a sparare io, tanto dalla mia posizione mi si può perdonare qualsiasi sciocchezza: per concludere paradossalmente quindi la famigerata forza peso non è quella che ci attira verso il basso ma quella che ci respinge verso l'alto.

  12. beh... si. la mela attaccata si muove con tutto l'albero che si muove con la Terra. Solo quando viene lasciata libera si trova in caduta libera e quindi può accelerare rispetto al suolo a causa della curvatura dello spaziotempo. Quando tocca il suolo subisce una fermata rispetto al sistema terrestre, ossia si fa molto male. Si fanno male i facoceri?

  13. Frank

    I facoceri in generale, come tutti. Il bel facocero è invece specializzato a farsi male da solo.

  14. Lorenzo

    Bella Enzo, bellissimo articolo molto ispirato

    vogliamo la tua illustrazione dell'equazione di Albertino ora... e non è facile!

  15. grazie di cuore, caro Lorenzo!!! mi ci proverò... :wink:

  16. Mauro

    Articolo molto bello e ben fatto, solo una cosa non ho mai capito, la gravità come giustamente sottolinei non è una forza, ma allora perchè la inseriscono tra le quattro forze  fondamentali della natura?

  17. Tu hai anche ragione, caro Mauro. Chiamarla forza è un retaggio del passato o del fatto che per quasi tutto ciò che capita in ambito umano basta applicare la teoria di Newton. Sarebbe più giusto chiamarle INTERAZIONI. Qualsiasi tipo di interazione ha bisogno di trasportatori di informazione ed è per questo che si cercano, comunque, i gravitoni. Non trovarli nega la sempre più ricercata descrizione del tutto, ossia dell'unificazione dell'interazione gravitazionale con la meccanica quantistica (piccolissime distanze e grandissima energia).

  18. maurizio rovati

    Ci sto pensando da parecchio, quindi non è una cosa poco meditata. Inoltre non voglio dire che chi pensa che lo spazio-tempo si curvi non abbia capito un ciufolo e che so tutto io, anzi... Però...

    Fin da quando l'ho sentita per la prima volta, la storia che la gravità non è una forza, sono rimasto insoddisfatto.

    L'idea che mi sono fatto è che noi, quando siamo in caduta libera, non possiamo accorgerci dell'accelerazione impressa dalla forza gravitazionale altro che guardando il paesaggio circostante. Perchè? Proprio per la natura di questa forza (o interazione).

    Perchè la forza gravitazionale agisce (o dovrebbe agire...) su ogni più piccola parte del nostro corpo, su ogni cellula, su ogni organello, su ogni molecola, atomo, particella elementare, etc... le quali sono quindi soggette alla medesima accelerazione. Non essendoci differenza di accelerazione all'interno del corpo, non ci sono forze rilevabili dal sistema nervoso attraverso i sensi (stiramenti, variazioni di pressione, o altro) e per ciò non abbiamo nemmeno la sensazione di accelerare altro che attraverso la vista degli oggetti che ci circondano.

    Quindi l'imbianchino di Einstein è, secondo me plausibilmente, soggetto a una accelerazione e a una forza anche se non ne sente il punto di applicazione. Diversamente, il pilota che accelera con il dragster, sente, attraverso la pressione dello schienale sul suo corpo, l'effetto di una accelerazione e di una forza applicata all'esterno del suo corpo.

    Invece, quando in un campo gravitazionale assistiamo a differenze di accelerazione importanti dovuti alla distanza, allora il corpo dell'imbianchino sarebbe in grado di percepirle, come in qualsiasi altra situazione, Cioè se gli effetti "mareali" diventano importanti, come in prossimità di un buco nero, il malcapitato imbianchino potrebbe subire un marcato è letale stiramento di cui i suoi sensi gli darebbero conto anche dall'interno del suo corpo.

    Concludendo: in sostanza, secondo me, ci sono buone ragioni logiche per non avvertire la forza gravitazionale in caduta libera, senza doverne negare l'esistenza.

     

  19. che dirti Maurizio? ognuno può tenersi le sue idee... ma il principio di equivalenza lo hanno accettato tutti ed è più che convincente. Tu stai dicendo proprio quello che dice Einstein: non esiste differenza tra sistema accelerato e immersione in un campo gravitazionale. Prova a lasciarti andare mentre sei in piedi e sbatterai violentemente contro il pavimento. Prova ad accelerare e sarai schiacciato contro il sedile, ma poi tutto si sistema nello stesso modo. Ovviamente le due accelerazioni devono essere uguali.

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