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Michelle Astorino

La relatività

Michelle Astorino

c=299792 458 m/s

La velocità della luce varia in base al sistema di riferimento

GALILEO

La velocità de lla luce é invariante

MAXWELL

VS

Michelle Astorino

Le onde luminifiche si propagano in un particolare mezzo: L'ETERE LUMINIFICO.In cui sono valide quando è in quiete e la velocità della luce è vale c.L’esperimento di Michelson-Morley è condotto allo scopo di misurare, IL VENTO D'ETERE, la velocità della Terra rispetto all’etere luminifero, un ipotetico mezzo attraverso il quale la luce si propaga nello spazio.L'esperimento non rilevò alcuna variazione significativa nella velocità della luce rispetto alla direzione del moto terrestre atteso se l’etere fosse stato presente.

esperimento di michelson-morley

Michelle Astorino

principio di invarianza della velocità della luce

principio della relatività ristretta

2 ASSIOMI

EINSTEIN

Michelle Astorino

Ciò perchè la velocità della luce ha valore finito e ci fa capire che il tempo assoluto su cui è fondata la meccanica classica non ha significato fisico

La simultanietà è relativa al sistema di riferimento.

Due eventi E1 ed E2 che avvengono in punti P1 e P2 sono simultanei se i segnali luminosi da essi prodotti giungono nello stesso istante in un punto M equidistante da P1 e P2.

Tutti i principi fisici sono basati sull' ipotesi di un tempo assoluto.

SIMUltanieta'

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La durata di un fenomeno, ossia l'intervallo di tempo tra i due eventi che ne segnano l'inizio e la fine, risulta minima quando è misurata in un sistema di riferimento inerziale S rispetto al quale i due eventi accadono nella medesima posizione

Δt'>=Δt

La velocità della luce nel vuoto è una velocità limite che nessun corpo può superare.

La dilatazione dei tempi

Michelle Astorino

In un dato sistema di riferimento, la lunghezza di un segmento che si muove di moto uniforme nella direzione longitudinale si ricava dalla misura del tempo necessario affinché passino per uno stesso punto i suoi due estremi.

La lunghezza di un segmento misurata nel sistema di riferimento in cui il segmento è in quiete si chiama lunghezza propria che è la massima lunghezza che il segmento può avere.

CONTRADDIZIONE DELLE LUNGHEZZE

Michelle Astorino

Lungo le direzioni perpendicolari alla velocità relativa, le lunghezze misurate in due diversi sistemi di riferimento inerziali sono uguali tra loro.

Invarianza delle lunghezza in direzione perpendicolare al moto relativo

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(Δσ)^2=(cΔt)^2-(Δs)^2

Dati 2 eventi, esiste un intervallo invariabile Δσ indipendente dal sistema di riferimento

nell'eveto è compreso anche l'intervallo di tempo Δt

(Δx)^2+(Δy)^2=(ΔX)^2+(ΔY)^2

La lunghezza Δs è sempre la stessa qualunque sia il sistema di riferimento, vincolata dall'equazione

EVENTO=quaterna ordinata (x,y,z-dove; t-quando) in un determinato sistema di riferimento

L'intervallo invariante

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DIAGRAMMA DI MINKOWS

Il quadrato del modulo di un quadrivettore è dato dal quadrato della componente temporale meno la somma dei quadrati delle componenti x, y e z.

(Δσ)^2=(cΔt)^2-(Δs)^2

E' lo spazio quadridimezionale in cui lintervallo invariante tra 2 eventi, è tale che:

Lo spazio-tempo

Michelle Astorino

Di conseguenza un corpo fermo e non soggetto a forze possiede energia per il solo fatto di avere una massaENERGIA DI RIPOSO

E=m*c^2

Relazione di Einstein

Δm=E/c^2

Secondo la teoria della relatività, non c'è conservazione.Se un corpo assorbe una quantità di energia E, la sua massa non si conserva, ma aumenta della quantita:

EQUIVALENZA TRA MASSA ED ENERGIA

Michelle Astorino

g=cost

GRAVITAZIONALE

INERZIALE

RELAZIONE TRAMASSA

afferma che in una regione dello spazio tempo è sempre possibile scegliere un sistema di riferimento tale da simulare un campo gravitazionale uniforme o tale da annullare gli effetti di un campo gravitazionale esistente (esperimenti idealidell'astronave che accelera nel lo spazio o dell'ascensore in caduta libera).

Introduce l'attrazione gravitazionale

principio di equivalenza

supera e completa la relatività ristretta.

LA RElaTIVITA' GENERALE

  • le masse dicono allo spazio tempo come incurvarsi
  • lo spazio-tempo dice alle masse come muoversi

Michelle Astorino

i corpi soggetti a forza di gravità sono particelle che si muovono seguendo le curve dello spazio tempo

la presenza di massa incurva lo spazio-tempo

2 presupposti

la velocità vettoriale della luce cambia da punto a punto

Le leggi della fisica hanno stessa forma in tutti i sistemi di riferimento

principio di relativita' generale

Michelle Astorino

la somma degli angoli interni di un triangolo è sempre minore di un angolo piatto

per un punto esterno è possibile condurre infinite rette parallele a quella data

Geometrie iperboliche

la somma degli angoli interni di un triangolo è sempre maggiore di un angolo piatto

non esistono rette parallele ad una data retta

Geometrie ellittiche

geometrie non euclide

Dilatazione gravitazionale dei tempi

Gli orologi che si trovano in zone dello spazi tempo dove il campo gravitazionale è maggiore avanzano più lentamente di quelli che si trovano in zone con minore curvatura

redshift gravitazionale

la luce proveniente da una stella è rilevata sulla Terra con una frequenza minore di quella con cui è stata emessa

buco nero

“è un oggetto la cui forza di gravità è talmente intensa che nulla può sfuggirgli, nemmeno la luce.” John Wheeler 1968

5cliceoscientificoP.Metastasio

Michelle Astorino

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