Concetti Chiave
- Einstein sviluppò la teoria della relatività generale nel 1915, estendendo la relatività ristretta a tutti i sistemi di riferimento e descrivendo i fenomeni gravitazionali.
- La relatività ha influenzato non solo la fisica teorica, ma anche la filosofia, modificando la percezione di spazio e tempo.
- Due esempi chiave dimostrano l'impossibilità di distinguere tra accelerazione e gravità, evidenziando come le percezioni siano relative al punto di vista dell'osservatore.
- In un'astronave in accelerazione, gli oggetti all'interno si comportano come se fossero soggetti alla gravità terrestre, ma un osservatore esterno percepisce una situazione diversa.
- Un'eclissi di sole nel 1919 confermò la teoria della relatività generale, mostrando che i raggi luminosi possono essere deviati dalla gravità degli astri.
L'evoluzione della relatività
Dopo aver elaborato, nel 1905, la teoria della relatività ristretta, Einstein la sviluppò ulteriormente giungendo ad una teoria della relatività generale che estendeva il principio della relatività ristretta ad ogni sistema di riferimento, permettendo anche la descrizione dei fenomeni gravitazionali. Le novità introdotte non si limitarono ad influenzare la fisica teorica, ma anche filosofia in merito al rapporto tra spazio e tempo.
Esempi di relatività
Einstein affermò l'impossibilità di distinguere accelerazione e gravità in maniera oggettiva: l'affermazione è sostenuta da calcoli matematici molto complessi, ma può essere resa comprensibile con due semplici esempi.
Si immagini un'astronave che si muove nello spazio con una forza di accelerazione verso l'alto uguale alla gravità terrestre (1G): se all'interno dell'astronave venisse lasciata cadere una palla la si vedrebbe giungere al pavimento esattamente come avviene sulla terra. L'eventuale osservatore esterno che potesse guardare cosa accade sull'astronave vedrebbe, però, la palla ferma e il pavimento dell'astronave che le va incontro colpendola.
Allo stesso modo se gli occupanti dell'astronave salissero su una bilancia avrebbero un peso uguale a quello che hanno sulla terra, ma chi osservasse dall'esterno vedrebbe la bilancia premere verso l'alto. Tali esempi ci fanno comprendere perché non sia possibile una distinzione oggettiva tra accelerazione e movimento e che mostrano che lo spazio che noi vediamo è determinato da raggi di luce che si propagano nel vuoto in linea retta e le cui traiettorie vengono deviate dai campi gravitazionali dei corpi celesti divenendo linee curve.
Conferma sperimentale
Nel 1919, pochi anni dopo l'elaborazione di questa teoria, un'eclissi di sole dimostrò che quest'ultimo poteva deviare i raggi luminosi delle altre stelle: una nuova idea di spazio era nata dalla teoria della relatività generale.
Domande da interrogazione
- Qual è la principale innovazione introdotta dalla teoria della relatività generale di Einstein?
- Come si può comprendere l'impossibilità di distinguere tra accelerazione e gravità secondo Einstein?
- Quale evento ha fornito conferma sperimentale alla teoria della relatività generale?
La relatività generale estende il principio della relatività ristretta a ogni sistema di riferimento, permettendo la descrizione dei fenomeni gravitazionali e influenzando anche la filosofia riguardo al rapporto tra spazio e tempo.
Attraverso esempi come un'astronave in accelerazione che mostra comportamenti simili a quelli osservati sulla Terra, si evidenzia che non è possibile una distinzione oggettiva tra accelerazione e movimento, poiché le percezioni dipendono dal sistema di riferimento.
Nel 1919, un'eclissi di sole ha dimostrato che i raggi luminosi delle stelle possono essere deviati dalla gravità del Sole, confermando così le previsioni della relatività generale e segnando una nuova comprensione dello spazio.
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