Viaggi nel Tempo, tesina

Newton e il tempo assoluto

“ Lo “Il tempo

spazio assoluto, assoluto, vero,

per sua natura matematico, in sé

senza relazione e per sua natura

senza relazione

ad alcunché di ad alcunché di

esterno, rimane

sempre uguale esterno,scorre

uniformemente, e

immobile.”

ed con altro nome è

Philosophiae

(Newton,

 Spazio e tempo sono realtà assolute, esterne

chiamato durata.”

Naturalis Principia

e immutabili

Mathematica ) Philosophiae

(Newton,

Naturalis Principia

 Mathematica )

Il tempo è una dimensione separata,

indipendente dalla materia

 L’etere è il mezzo in quiete che pervade

l’intero universo e costituisce il sistema di

Il principio di relatività galileiano

“”

 Le leggi della meccanica sono le stesse in

tutti i sistemi di riferimento inerziali, ossia i

sistemi che si muovono l'uno rispetto

all'altro di moto rettilineo uniforme.

 Ogni osservatore, chiuso all’interno del

proprio sistema di riferimento, non può

sapere se è in moto o è fermo.

 Le trasformazioni galileiane non sono valide

La relatività da Galileo a Einstein

 La crisi della fisica newtoniana

1887: Esperimento di Michelson-Morley: la luce

si propaga in tutte le direzioni con la stessa

velocità (300.000 km/sec)

 I due postulati della relatività ristretta

(1905)

 Le leggi della fisica sono le

stesse in tutti i sistemi di

riferimento inerziali

(estensione del principio di

relatività galileiano ai

fenomeni elettromagnetici).

 La velocità della luce nel vuoto

c è la stessa in tutti i sistemi

Conseguenze della relatività ristretta: la

dilatazione del tempo

 Il tempo scandito dall’orologio in

moto scorre più lentamente del

tempo scandito dall’orologio fermo.

 Un’analoga alterazione viene subita

dalla lunghezza di un corpo, che si

contrae nella direzione del moto.

 Il tempo non è più una variabile indipendente,

ma è intimamente legato allo spazio per

formare la griglia quadridimensionale dello

Tempo, spazio e materia: la

Relatività Generale

 Estensione del principio di relatività ai

sistemi accelerati e ai campi gravitazionali.

 In un campo gravitazionale il tempo rallenta :

più si è vicini a una massa, più lenti vanno gli

orologi.

 Gli oggetti si muovono nello spaziotempo

come su una tela che si deforma a causa della

 Le linee del tempo sono

presenza delle masse.

curve, perché lo

scorrere del tempo non

è uniforme ma

influenzato dalla

materia circostante.

 Infinite linee del tempo:

ogni orologio segna il

La quarta dimensione nell’arte: Picasso e

il cubismo

1905: Einstein rivoluziona la fisica

classica

1907: Picasso rivoluziona la

pittura classica

Riflessi della relatività nell’arte: Dalì e il

surrealismo

La polemica tra Bergson e Einstein

 Bergson: Durata e simultaneità (1922)

 La vera natura del tempo si rivela

solo all’esperienza della coscienza

sotto forma di durata.

 La durata è quindi soggettiva e non

si presta ad una misurazione uguale

per tutti; la durata è continua, e non

può essere matematizzata.

 Critica del concetto di simultaneità.

 Per Einstein, invece, il tempo è una

realtà oggettiva esterna

all’individuo.

 Bergson non accetta quelli che per

noi oggi sono dati sperimentali

...Ma i fatti diedero ragione a

acquisiti e considera la teoria di

Due prove sperimentali della

dilatazione del tempo

 Il decadimento dei

muoni

Vita media del muone = 1,5 ms

• Distanza che potrebbero

• percorrere = 0,5 Km

Velocità dei muoni= 0,9992 c

• Distanza percorsa dai muoni =

• 10-15Km

Vita media del muone diventa =

• 47ms

 per effetto della velocità, la

vita dei muoni si allunga, ed

 Le piccole differenze di

essi raggiungono la terra!

tempo segnate dagli

orologi atomici in

viaggio intorno alla terra

su aerei veloci.

SECONDA PARTE

Paradossi, racconti fantastici e teorie

cosmologiche

I paradossi: viaggiare nel futuro

 La teoria della relatività e le sue conseguenze

generano situazioni paradossali.

 Paradosso dei gemelli: Castore, partendo per

un viaggio interstellare, al suo ritorno sulla

Terra troverebbe Polluce invecchiato più di lui!

Castore ha viaggiato nel futuro…..

 Il viaggio nel

futuro grazie alla

dilatazione del

tempo ha ispirato

film di

fantascienza, tra

 Per quanto paradossale, come dimostrato da

cui “Il Pianeta

diverse prove sperimentali, il viaggio nel

delle scimmie”.

futuro è teoricamente possibile: oggi è

precluso all’uomo solo per motivi tecnologici

I paradossi: viaggiare nel passato

… E viaggiare nel passato?

 Viaggiare nel passato, al contrario,

genererebbe situazioni illogiche e

contraddittorie!

 Paradosso del nonno: Andando indietro nel

tempo, si potrebbe uccidere il proprio nonno

prima che abbia figli, impedendo così il corso

 degli eventi, e la propria stessa nascita!

Nel film “Ritorno al

futuro” Marty, tornando

nel passato, conosce i

suoi genitori adolescenti,

interferendo nel loro

incontro, e ciò mette a

 Secondo Stephen Hawking, se tentassimo di

rischio la sua esistenza.

modificare il passato, ad impedirlo

Le teorie del “tutto” e le teorie

cosmologiche

Potremo sapere di più sui viaggi nel tempo dagli

sviluppi delle conoscenze sulla struttura

dell’universo.

 “Wormholes”:

Ammessi dalla relatività

generale, sono tunnel che

collegano due punti di una

zona deformata dello spazio-

tempo ad altissima energia.

 Teoria del multiverso:

Esiste un numero infinito di

universi paralleli, ciascuno

con leggi fisiche diverse,

tanti quanti sono le

variazioni quantistiche delle

particelle del nostro

Calvino: “Ogni secondo è un universo”

 Il multiverso secondo Calvino: ” Ogni

“Ti con zero”

 secondo è un

Calvino ferma il tempo universo, il

nell’istante in cui un secondo che

cacciatore sta per lanciare io vivo è il

una freccia, inseguito da un secondo in cui

leone.  Da questo istante scaturisce

io abito”

una serie di infinite rette,

Ti con

(I. Calvino,

corrispondenti alle infinite

zero)

possibilità spaziotemporali

potenzialmente realizzabili.

” Tra un secondo saprò se la traiettoria della

freccia e quella del leone verranno o meno a

coincidere in un punto X attraversato tanto da L

quanto da F nello stesso secondo tx

Wormholes e Multiverso: scienza o

ipotesi?

 Wormholes e Multiverso rappresentano per

ora soltanto ipotesi, ma non possono essere

considerate teorie scientifiche, in quanto non

falsificabili.

 Secondo il principio di falsificabilità di Karl

Popper, una teoria scientifica si considera tale

soltanto quando essa può essere falsificata,

ovvero smentita dall’esperienza concreta.

 Tale teoria vede la scienza erigersi su basi

fragili e incerte, non più fonte assoluta di

 Oggi sono in corso

conoscenza inconfutabile: la scienza procede

esperimenti (come

per errori.

BICEP2) alla ricerca di

indizi pro o contro le

teorie cosmologiche