Il paradosso dei gemelli - parte 1

Anche senza andare nei dettagli troppo teorici, penso risulti comprensibile abbastanza facilmente, sempre che si semplifichino leggermente le cose. Cercherò di spiegarlo raccontando una specie di novella …

Prefazione

Cari amici, ho letto con interesse l’articolo dell’anno scorso sulla relatività ristretta ed ho notato qualche inesattezza nelle risposte e nei tentativi di spiegazione. Nessuno si senta però imbarazzato. Molti ricercatori hanno spesso dato interpretazioni diverse e spesso non del tutto corrette. L’argomento è davvero molto ostico e si presta a differenti modi di analisi. Lungi da me però cercare di descrivere in queste pagine i concetti base e le ripercussioni delle teorie di Einstein. Sarebbe troppo ambizioso e pesante e sicuramente non ne sarei nemmeno capace.

Tuttavia, per cercare di far capire in modo semplice ed abbastanza intuitivo la differenza tra relatività ristretta (la prima formulata) e relatività generale (la sua estensione) può essere molto interessante affrontare il celebre, e spesso non compreso, paradosso dei gemelli. Attraverso esso capiremo anche qualcosa sui sistemi di riferimento e sui concetti dello spazio-tempo. Ma soprattutto vedremo che quello che sembra un paradosso nella relatività ristretta non lo è più nella relatività generale. Inoltre prenderemo un po’ di dimestichezza con il diagramma di Minkowski (non spaventatevi!), che ci permetterà in un articolo futuro di affrontare adeguatamente i viaggi nel tempo attraverso i buchi neri.

Due gemelli molto diversi

Carlo e Gianni sono due fratelli gemelli. Ma i loro interessi sono molto diversi. Carlo è un sedentario e non ama viaggiare. Fosse per lui se ne starebbe sempre a casa a lavorare sul computer. Conosce bene la fisica, ma non vuole certo mettere in pratica le sue grandi possibilità. Gianni, invece, è un uomo d’azione. Forse meno preparato scientificamente, ha però una forte dote di coraggio ed una sete di avventura senza limiti.

Appena la tecnologia spaziale riesce finalmente a permetterlo, ecco che si candida ad essere il primo viaggiatore interstellare. Non si pone nessun problema e non ha alcuna paura ad essere un pioniere, accettando tutti i rischi del caso. Carlo accompagna Gianni allo spazioporto e gli augura buona fortuna, senza però nessuna invidia. Lui è ben contento di restare con i piedi ben fermi sulla Terra. Gianni invece non vede l’ora di partire. La sua avventura lo porterà su una stella che dista 10 anni luce di distanza e viaggerà alla non trascurabile velocità di 200.000 chilometri al secondo, una bella frazione della velocità della luce (2/3).

Carlo, come già detto, è un ottimo scienziato e ha già calcolato esattamente che a quella velocità il fratello impiegherà 15 anni a raggiungere la meta ed altrettanti a tornare. Un tempo piuttosto lungo, ma spera ardentemente di essere ancora in vita per riabbracciarlo: in fondo hanno solo 20 anni! arriva finalmente il momento della partenza tanto atteso. L’astronave si lancia nello spazio e Gianni ammira sempre più emozionato tutte le meraviglie che lo circondano attraverso l’enorme oblò di bordo.

Sopra: Carlo che rimane sulla Terra calcola il tempo che dovrà aspettare per rivedere il fratello Gianni che parte con l’astronave

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