Capire la Fisica

Introduzione all'argomento:

• Cos'è il tempo? Il tempo, è facile da misurare ma veramente difficile da spiegare. Ci sono due modi molto diversi per interpretare il tempo:
• Il primo si può riassumere con l'esposizione fatta dal grande filosofo Bergson nel 1927: il Tempo reale è solo il presente, non esiste il passato come non esiste il futuro, il tempo non è una linea piena di punti che si può modificare, noi possiamo solo vedere e misurare il sommarsi dei punti del tempo che è scandito da un orologio, ma non abbiamo nessuna facoltà di modificare il tempo.
• L'altro fu proposto nei primi anni del 1900 da Einstein, Lui il tempo lo ha addirittura collegato con lo spazio, creando un nuovo concetto “spazio-tempo” la quarta dimensione da misurare e studiare; a detta di tutti la relatività è stata una delle grandi rivoluzioni della fisica moderna, questa teoria è totalmente imperniata sul “Tempo relativo” cioè il tempo è relativo all'evento e viene condizionato dalla velocità e dalla forza di gravità, da questo Lui ipotizza che il tempo può rallentare.questa è la visone che abbiamo del tempo.

Di seguito vi riporto parte del primo capitolo e primo paragrafo “Definizione della simultaneità” della teoria della relatività speciale di Einstein.

“Se vogliamo descrivere il moto di un punto materiale, diamo i valori delle sue coordinate in funzione del tempo. Ora si deve tenere ben in mente che una descrizione matematica siffatta ha un significato fisico solo quando si sia detto chiaramente in precedenza che cosa si intende qui per “tempo”. Dobbiamo tener presente che tutte le nostre asserzioni nelle quali il tempo gioca un ruolo sono sempre asserzioni su eventi simultanei. Quando per esempio dico: “Quel treno arriva qui alle ore 7,” ciò significa: “Il porsi della lancetta piccola del mio orologio sulle 7 e l'arrivo del treno sono eventi simultanei”.
Potrebbe sembrare che tutte le difficoltà che riguardano la definizione del “tempo” si potrebbero superare se sostituissi al posto di “tempo” l'espressione “posizione della lancetta piccola del mio orologio”. Una definizione del genere basta infatti quando si tratta di definire un tempo indipendentemente dalla posizione nella quale si trova l'orologio; ma la definizione non basta più quando si tratta di collegare temporalmente serie di eventi che abbiano luogo in posti diversi, ovvero - il che è equivalente - valutare temporalmente eventi che abbiano luogo in posti lontani dall'orologio.
Potremmo altresì accontentarci di valutare temporalmente gli eventi mediante unche si trovi assieme all'orologio nell'origine delle coordinate, e che associ la corrispondente posizione delle lancette dell'orologio ad ogni segnale luminoso che giunga a lui attraverso lo spazio vuoto, e che rechi testimonianza dell'evento da valutare. Una tale coordinazione porta con sé tuttavia l'inconveniente di non essere indipendente dal punto di vista dell'osservatore che accudisce all'orologio, come sappiamo dall'esperienza. Giungiamo ad una determinazione molto più pratica mediante la seguente considerazione.
Se nel punto A dello spazio si trova un orologio, un osservatore che si trovi in A può valutare temporalmente gli eventi nell'intorno immediato di A osservando le posizioni delle lancette dell'orologio simultanee con questi eventi. Se anche nel punto B dello spazio si trova un orologio - aggiungeremo, “un orologio esattamente con le stesse proprietà di quello che si trova in A” allora una valutazione temporale degli eventi nell'intorno immediato di B da parte di un osservatore che si trovi in B `e pure possibile. Non è possibile tuttavia, senza un'ulteriore deliberazione, confrontare temporalmente un evento in A con un evento in B; finora abbiamo definito soltanto un “tempo di A” ed un “tempo di B”, ma non abbiamo definito alcun “tempo” per A e B complessivamente. Quest'ultimo tempo può essere definito soltanto quando si assuma per definizione che il “tempo” che la luce impiega per andare da A a B è uguale al “tempo” che essa impiega per andare da B ad A”.

È molto importante capire cosa intendeva Einstein per tempo relativo, Lui ha collegato la visione del tempo alla velocità della luce, cioè avvicinandosi alla velocità della luce il tempo che misuriamo rallenta, vi faccio un esempio per capire meglio, immaginiamo che ci sono due osservatori su due diversi pianeti, se questi pianeti si allontanano o si avvicinano nell'eseguire le loro orbite, di conseguenza il tempo che luce impiega per andare dal pianeta A al pianeta B non è uguale al “tempo” che impiega per andare dal B ad A allora nei due pianeti abbiamo il tempo che scorre diversamente cioè gli orologi non possono essere sincronizzati tra loro. Il tempo lo ha anche collegato alla gravità con la relatività generale adesso si cerca di metterlo in relazione nella fisica quantistica con l'aumento di energia delle singole particelle, il tutto sempre relativo al fatto sperimentale, quindi studiando una massa ci possono essere particelle sollecitate diversamente che hanno un loro tempo relativo diverso di altre particelle della stessa massa, rimanendo con difficoltà sempre nella rigida logica scientifica.

Riflessione:

• Tutti noi per descrivere il tempo utilizziamo lo spazio, la velocità o l'energia, facciamo questo se vogliamo spiegare quanto tempo occorre per andare da un punto A ad un punto B, qual è la velocità o misurare un cambiamento di velocità, quanta energia c'è in una determinata particella o misurare il cambiamento di energia. Ma il tempo non è influenzato dallo spazio, dalla velocità o dall'energia, il tempo semplicemente c'è, esiste. Noi lo possiamo misurare, con strumenti diversi più o meno precisi, riusciamo senza problemi a condizionare i singoli fatti sperimentali ma non riusciamo a modificare il tempo che questo fa divenire.

Nei capitoli seguenti cercherò di dimostrare che:

• Il Tempo è assoluto esattamente come affermarono Newton, Bergson come molti altri grandi uomini prima e dopo di loro.
• Il tempo non può essere relativo al fatto preso in esame come non può essere condizionato ne dalla velocità, ne dalla forza di gravità, ne dall'energia.
• Il tempo che noi rileviamo è semplicemente un tempo parziale del fatto preso in esame, quindi se si vogliono confrontare due fatti distinti è corretto utilizzare la trasformazione di Lorentz per conoscere le varie differenze fisiche esistenti come inerzia e frequenza.