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Presupposti sulla relatività
Fine 1800: si riteneva di avere scoperto tutte le leggi della fisica grazie a Newton e Maxwell. Interpretazione del mondo macroscopico era data dalle equazioni di Maxwell. Si riteneva, sbagliando, che teorie di Newton e Maxwell potessero interpretare anche mondo microscopico. Due nuove strade: fisica quantistica e fisica della relatività.
Principio di relatività classico: Tutti i sistemi di riferimento che si muovono con velocità costante (moto rettilineo uniforme) rispetto ad un sistema di riferimento inerziale, sono anch’essi inerziali.
Idea: quando Maxwell parla di onde elettromagnetiche, ritiene che vi sia una simultaneità tra azione e reazione. Cioè manca il concetto di campo, si pensa che l’azione abbia come conseguenza immediata una reazione.
Esempio: quando collego il circuito, ho la creazione immediata di onde che si propagano istantaneamente per tutto il circuito. Si pensa che l’onda si propaghi nello spazio grazie all’etere.
Problema: nasce quando si cerca di applicare le trasformazioni galileiane alla luce. PS: una trasformazione galileiana ci permette di passare da un sistema di riferimento ad un altro.
Se l’etere esiste ed è ferma, immutabile, e la Terra si muove in essa, deve esistere una sorta di vento di etere che investa la Terra. L’esperimento che vuole rilevare questo vento è quello di Michelson e Morley.
Il tentativo di spiegare perché le trasformazioni galileiane non erano vere = trovare un sistema di riferimento privilegiato in cui sono valide le trasformazioni galileiane. Questo sistema è l’etere. Sistema di riferimento inerziale privilegiato in base al quale si possono studiare tutti gli altri. Il sistema di riferimento terrestre è incluso in quello dell’etere.
Attenzione: il resto del testo continua nell'allegato.
del giorno e in diversi giorni. Ma non notarono mai delle frange Non dimostrarono l’esistenza
del vento di etere Quindi l’etere non esiste Nasce l’idea di campo e le trasformazioni
galileiane vengono modificate: si creano le trasformazioni di Lorentz.
Terra non è sistema di riferimento privilegiato perché non è al centro dell’Universo. Velocità della
Terra rispetto ad etere ha risultato nullo.
1904: Lorentz elabora, per interpretare il risultato di M&M, delle trasformazioni simili a quelle
galileiane, ma cambiate in un termine: √1-v²/c² . Questa diventa importante quando la velocità è
prossima a quella della luce Le trasformazioni di Galileo rimangono valide per velocità che non
sono prossime a quella della luce. (Seguono, dal libro, trasformazioni).
1905: Einstein pubblica Teoria della relatività ristretta, valida per sistemi in moto rettilineo
uniforme uno rispetto all’altro.
1° postulato: le leggi della fisica sono le stesse per tutti i sistemi inerziali. (Estende principio della
relatività ai fenomeni elettromagnetici). (Nega esistano sistemi privilegiati e il concetto di tempo
assoluto).
2° postulato: la velocità della luce nel vuoto è di 300000 km/s, indipendentemente dal moto della
sorgente e dell’osservatore. (Oggi mediante laser otteniamo valore costante). (Dedotta a priori
tramite l’uso di due costanti fondamentali).
Quarta dimensione matrimonio fra spazio e tempo prodotto c per t x2+y2+z2-(ct)2 è una
invariante nell’ambito delle trasformazioni di Lorentz.
Einstein dice: prima si credeva che tutto al mondo dovesse sparire tranne spazio e tempo, ora con la
relatività queste due dimensioni spariranno come tutte le altre cose.
Einstein riprende due concetti: 1) eventi. 2) simultaneità.
Considera gli assoluti e riconsidera i relativi.
Evento (per la fisica classica): fenomeno che avviene in un determinato spazio e in un determinato
tempo.
Nella fisica relativa invece ci sono 4 dimensioni, perché si è aggiunta la dimensione temporale.
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