Concetti Chiave
- La dilatazione temporale si applica a tutti i processi fisici, incluse le reazioni chimiche e le funzioni biologiche.
- Un orologio a luce in quiete ha un ciclo di tempo determinato dalla distanza percorsa dalla luce, con velocità nulla rispetto all'osservatore.
- In un orologio a luce in movimento, il tempo di un ciclo si dilata a causa del percorso a zig-zag della luce, mantenendo la stessa velocità.
- La relazione tra il tempo dilatato e il tempo proprio è descritta dalla formula del fattore lorentziano, influenzata dalla velocità relativa.
- Quando la velocità si avvicina a quella della luce, la dilatazione temporale tende all'infinito, mentre è nulla a velocità zero.
La dilatazione degli intervalli temporali
La sua legge vale nello stesso modo per tutti i processi fisici, incluse reazioni fisiche e funzioni biologiche
Consideriamo un orologio a luce in quiete .
La sua velocità rispetto all’osservatore che esegue la misura è nulla.
La luce emessa dalla sorgente S’ percorre una distanza d verso lo specchio ed è riflessa verso il rilevatore R.
Il tempo emissione – rilevazione è un ciclo o un “tic”.
Delta-t0 = 2d/c
Consideriamo ora un orologio a luce in movimento .
Richiede un tempo delta-t per completare un ciclo. La luce segue un percorso a zig-zag più lungo di 2d e la velocità è sempre la stessa (2° postulato).
-> Il tempo subisce una dilatazione, è maggiore rispetto a un orologio in quiete.
Delta-t maggiore di Delta-t0
-> (v Δt/2)^2 + d^2 = (c Δt/2)^2
La dilatazione degli intervalli temporali può essere spiegata con l’esempio di due astronavi che si allontanano; nessuna delle due potrà decidere se sia o meno in moto, ma potrà misurare la velocità relativa tra i due sistemi in condizioni simmetriche.
Delta-t = delta-t0 / radice quadrata di 1- (v^2/c^2)
v = 0 -> Δt = Δt
v > 0, c > 0 -> Δt > Δt
v -> c, Δt -> ∞
Il rapporto delta-t/ delta-t in funzione della velocità è sintetizzato dal fattore lorentziano.
v = 0 -> La dilatazione è nulla.
v -> c, La dilatazione -> ∞
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