Le nuove idee sullo spazio e sul tempo Liceo Statale “Leonardo” Giarre (www.liceoleonardogiarre.it) AIF – sez. Giarre-Riposto (www.aifgiarreriposto.it) Le nuove idee sullo spazio e sul tempo Giarre, settembre – ottobre 2011 Pietro Romano

Lo spazio e il tempo di Newton Lo spazio assoluto, per sua natura senza relazione ad alcunché di esterno, rimane sempre uguale e immobile; lo spazio relativo è una misura o dimensione mobile dello spazio assoluto, che i nostri sensi definiscono in relazione alla sua posizione rispetto ai corpi, ed è comunemente preso al posto dello spazio immobile. Il tempo assoluto, vero, matematico, in sé e per sua natura senza relazione ad alcunché di esterno, scorre uniformemente, e con altro nome è chiamato durata; il tempo relativo, apparente e volgare, è una misura (esatta o inesatta) sensibile ed esterna della durata per mezzo del moto, che comunemente viene impiegata al posto del vero tempo: tali sono l’ora, il giorno, l’anno. Tutte le cose sono collocate nel tempo quanto all’ordine della successione, nello spazio quanto all’ordine della posizione

Relatività Galileiana Tempo assoluto  velocità di propagazione delle interazioni infinita

Relatività Galileiana

Eventi e coordinate spazio-temporali Un evento è qualcosa che si verifica in un dato punto dello spazio e in un dato istante di tempo. Un osservatore è l’insieme costituito da un sistema di riferimento spaziale (ad esempio, cartesiano ortogonale, e di un orologio. Una delle assunzioni della fisica classica è la non esistenza di un limite per la massima velocità raggiungibile.

Roemer (1675): misura della velocità della luce T è l’intervallo di tempo tra l’inizio o la fine di due eclissi successive di Io, misurato in prossimità di O oppure di C, dove rA ~ rB

Roemer (1675): misura della velocità della luce Roemer, dai suoi dati, misurò: UA ~ 100 milioni di km Già nel 1862, Foucault corregge questo valore, portandolo a 2,98·108 m/s, con una differenza rispetto al valore oggi accettato inferiore all’1%

La luce Newton riteneva fosse costituita da particelle. A sostegno di ciò, egli portava come argomentazione il fatto che gli effetti di diffrazione tipici delle onde non erano mai stati osservati (Gli oggetti illuminati proiettano ombre dai contorni netti). Huygens invece riteneva si trattasse di un’onda (longitudinale, per potersi trasmettere in un fluido continuo, l’etere). Young (1802) osserva effetti interferenziali e interpreta ciò come una dimostrazione del fatto che la luce fosse un’onda longitudinale. Fresnel e Arago (1819) dimostrano che la luce è un’onda trasversale. Me = modulo di elasticità La prima misura della velocità della luce è dell’astronomo olandese Roemer (1675), basata sulla osservazione dei satelliti di Giove (c ~ 2·108 m/s).