Teoria della relatività spiegata in modo semplice

Teoria della relatività ristretta: spiegazione facile

Sapevi che è possibile rallentare il tempo? E che potremmo farne usi incredibili per ipotetici viaggi nel futuro? Tutto ciò grazie alla teoria della relatività ristretta formulata da Einstein all'inizio del '900.

Teoria della relatività: il video

Nell'opinione comune il tempo è una entità assoluta, un grande orologio che scocca i secondi per tutti sempre allo stesso modo e nello stesso momento. Einstein però fece una scoperta incredibile: il tempo non è assoluto bensì relativo (per questo motivo si chiama teoria della relatività) e scoprì poi che l'unica entità ad essere costante nell'universo era la velocità della luce.

Dunque il tempo si doveva adattare a questa velocità, sempre costante. Questo vuol dire che ovunque voi siate e a qualunque velocità stiate andando, non è il tempo ad essere sempre lo stesso: ad essere sempre la stessa è la velocità della luce che è sempre di circa 300 mila km al secondo. Cosa c'entra questo con i viaggi nel tempo? Se la velocità della luce deve essere sempre costante, siccome sappiamo che VELOCITA' = S/T, per mantenere sempre costante la velocità della luce se noi ci stiamo muovendo, il tempo e lo spazio si devono adattare di conseguenza. 

Teoria della relatività ristretta: esempio

Facciamo insieme un esperimento: immaginate che una persona sia all'interno di un treno che va a circa 100 km/h mentre voi siete in stazione, dove appunto passerà il treno. All'interno del treno ad un certo punto la persona si alza e cammina verso il bar: la sua velocità di camminata sarà di circa 5 km/h e percorrerà i 10 m di distanza che ci sono tra il suo posto e il bar. Dunque la persona all'interno del treno farà 10 m a 5km/h. Per voi che invece siete in stazione, quando vedrete passare il treno con la persona che ci cammina all'interno, la vedrete muovere ad una velocità di 105km/h (ovvero i 100km/h del treno + i 5 km/h della sua camminata). La distanza che percorrerà non saranno solo i 10 metri ma saranno circa 40m, cioè i 10m che percorrerà camminando + lo spostamento del treno. Insomma, con sistemi di riferimento differenti si vedono velocità differenti.

Ma ecco la cosa davvero curiosa: immaginate che ora il treno viaggi a 290 km/ al secondo, quasi alla velocità della luce. Immaginate anche che la persona all'interno del treno abbia in mano un laser, di quelli con la luce verde o rossa, puntato a circa 10 m da sé. Per lui che si trova dentro al treno quel laser percorrerà 10 m alla velocità della luce, cioè circa 300 mila km/secondo. E per voi che siete in stazione? Non saranno 10 m ma 30 perché c'è anche il treno che si sta muovendo. Ma a quale velocità? A 290 mila + 300 mila Km/ secondo, cioè la somma della velocità del treno + la velocità della luce? NO. Come detto prima, la luce va sempre alla stessa velocità, chiunque la stia guardando e in qualunque sistema di riferimento. E' quindi, la costante a cui fare riferimento. 

Dunque, per quanto la cosa possa sembrare davvero assurda, anche chi sta in stazione vedrà la luce muoversi a circa 300 mila Km/secondo, esattamente la stessa velocità a cui la vede chi sta all'interno del treno, nonostante la differenza di posizione.

La cosa potrebbe sembrare assurda ma è davvero così: sia chi si trova all'interno del treno e sia chi si trova al suo esterno vedrà la luce viaggiare alla stessa velocità, nonostante farà 10 m per chi sta dentro e 40 per chi è in stazione. Cosa comporta questo? Siccme V=S/T se la velocità deve essere costante e lo spazio aumenta, per forza dovrà aumentare anche il tempo. Questo che vuol dire che i 5 secondi di chi sta dentro al treno equivarranno a 10 secondi per chi sta fuori e lo osserva passare. Se il treno andasse ancora più veloce e ancora più vicino alla velocità della luce, i 5 secondi di chi sta all'interno del treno diventerebbero 30 secondi, 1 minuto, un mese o un anno o anche 10 mila anni, permettendo un mega viaggio nel futuro.