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I PRINCIPI DELLA RELATIVITA GENERALE RELATIVITARELATIVITA.

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Presentazione sul tema: "I PRINCIPI DELLA RELATIVITA GENERALE RELATIVITARELATIVITA."— Transcript della presentazione:

1 I PRINCIPI DELLA RELATIVITA GENERALE RELATIVITARELATIVITA

2 Spazio e tempo assoluti RELATIVITARELATIVITA Newton, Principia, 1726 (3a ed.)

3 Spazio e tempo assoluti RELATIVITARELATIVITA Newton, Principia, 1726 (3a ed.)

4 Spazio e tempo assoluti RELATIVITARELATIVITA La teoria della relatività elimina spazio e tempo assoluti E limitata ai sistemi di riferimento inerziali, cioè in moto rettilineo uniforme luno rispetto allaltro

5 I sistemi non inerziali RELATIVITARELATIVITA In un sistema non inerziale sono presenti forze dinerzia, come la forza centrifuga Sono peggiori degli altri?

6 Le forze dinerzia RELATIVITARELATIVITA Le forze dinerzia hanno effetti reali clamorosi, come questo…

7 Le forze dinerzia RELATIVITARELATIVITA Eppure per Newton sono forze fittizie: sono dovute al moto rotatorio del sistema di riferimento rispetto allo spazio assoluto

8 Le forze dinerzia RELATIVITARELATIVITA Secondo Newton la presenza di forze di inerzia è la dimostrazione dellesistenza dello spazio assoluto

9 La relatività generale RELATIVITARELATIVITA Einstein si propone di eliminare del tutto lo spazio assoluto, spiegando in un altro modo le forze di inerzia.

10 Lesperienza mentale di Einstein RELATIVITARELATIVITA Due corpi fluidi di massa e composi- zione identica, H e K, volteggianti liberamente nello spazio a immensa distanza da qualunque altro corpo H K

11 Lesperienza mentale di Einstein RELATIVITARELATIVITA Il corpo K risulta di forma sferica, mentre H ha la forma di un ellissoide H K

12 Lesperienza mentale di Einstein RELATIVITARELATIVITA Per un osservatore posto su K, il corpo H ruota su se stesso intorno allasse H K

13 Lesperienza mentale di Einstein RELATIVITARELATIVITA Naturalmente per un osservatore su H, è K a ruotare su se stesso H K

14 Domanda RELATIVITARELATIVITA Perché K ha forma sferica, mentre H ha forma ellittica?

15 La risposta di Newton RELATIVITARELATIVITA K si trova in quiete rispetto allo spazio assoluto, mentre H, essendo in rotazione, risente di una forza centrifuga che gli fa assumere forma ellittica

16 La risposta di Einstein RELATIVITARELATIVITA Lo spazio assoluto è una causa fittizia, e non reale Niente, nella fisica newtoniana, può spiegare questa situazione Necessità di una revisione critica

17 Gravitazione e inerzia RELATIVITARELATIVITA Un astronauta, chiuso nella cabina di unastronave in moto libero, osserva tutti gli oggetti e se stesso fluttuare liberamente nella cabina

18 Gravitazione e inerzia RELATIVITARELATIVITA Lastronauta si addormenta, e al risveglio osserva che gli oggetti sono trascinati verso il basso da una forza che imprime a tutti la stessa accelerazione

19 Cosa è successo? RELATIVITARELATIVITA Prima ipotesi: lastronave ha acceso i suoi razzi e sta accelerando, la forza è forza dinerzia e laccelera- zione è pari a quella della nave

20 Cosa è successo? RELATIVITARELATIVITA Seconda ipotesi: lastronave è atterrata su un pianeta, la forza è la gravitazione e laccelerazione è quella di gravità su quel pianeta

21 Quale delle due ipotesi è giusta? RELATIVITARELATIVITA Nessun esperimento può aiutare lastronauta a decidere: lunico modo è guardare fuori PRINCIPIO DI EQUIVALENZA Gli effetti della forza dinerzia sono indistinguibili da quelli della forza di gravità E una legge sperimentale

22 Forza dinerzia e gravitazione RELATIVITARELATIVITA La fisica newtoniana distingue tra: Forze dinerzia (come la forza centrifuga) forze fittizie, dovute al moto dellosservatore rispetto allo spazio assoluto e…

23 Forza dinerzia e gravitazione RELATIVITARELATIVITA … Forza di gravità forza reale, dovuta allinterazione tra masse e regolata dalla legge di Newton

24 Forza dinerzia e gravitazione RELATIVITARELATIVITA Ma, in base al principio di equivalenza, questa distinzione non ha fondamento Forze dinerzia e forza di gravità sono la stessa cosa

25 Il problema delle due masse RELATIVITARELATIVITA Gli osservatori H e K sono concordi nellaffermare che la diversa forma dei due corpi sono dovute a effetti gravitazionali. H K

26 Il principio di relatività generale RELATIVITARELATIVITA Non esistono osservatori privilegiati Le leggi fisiche valide per un osser- vatore sono valide per qualunque altro osservatore in moto qualunque rispetto al primo

27 Relatività e gravitazione RELATIVITARELATIVITA Le differenze che riscontrano diversi osservatori sono effetti della gravitazione Necessità di una nuova teoria della gravitazione


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