PDA

Visualizza Versione Completa : VelocitÓ della luce



Venusiano
02-08-2014, 05:35
Non ho letto il libro, ma ho visto che in questa sezione si parla anche di luce, e quindi faccio qui la mia domanda.

Ipotizziamo un'astronave che viaggia da A a B ad una velocitÓ prossima a quella della luce: diciamo (per chiarire meglio ci˛ che voglio chiedere) che viaggia alla velocitÓ della luce meno 1 km/h!

Dentro questa astronave, un astronauta accende ad un certo punto una torcia, puntando il fascio luminoso proprio in direzione del punto B.
L'astronave sta giÓ viaggiando quasi alla velocitÓ della luce... La luce della torcia a che velocitÓ uscirÓ dalla torcia?
Per un'osservatore esterno all'astronave, e fermo nel cosmo, la luce della torcia si sposterÓ naturalmente alla velocitÓ della luce: ma cosa vedrÓ l'astronauta?
VedrÓ la luce uscire dalla sua torcia e muoversi lentamente, ad una velocitÓ di appena 1 km/h? Oppure la vedrebbe uscire dalla torcia alla normale velocitÓ della luce? Ma, in tal caso, per un osservatore fermo rispetto all'astronave, la luce di quella lampadina viaggerebbe alla velocitÓ della luce + quasi la velocitÓ della luce! (cosa impossibile)

E se l'astronauta accendesse la torcia puntandola verso il punto A, come si comporterebbe la luce per lui?

Sono davvero confuso, anche perchŔ la velocitÓ di un qualche cosa pu˛ essere definita solo in base ad un punto di riferimento, fermo o mobile che questo sia. Ma qual'Ŕ un punto di riferimento fisso, nell'Universo, visto che nell'Universo tutto si muove?

alexander
02-08-2014, 18:59
in base alla contrazione di lorentz (determinate dalla relavitÓ ristretta) l'astronave si dovrebbe contrarre, lo spazio (o per meglio dire quello che l'astronave vede) viene proiettato tutto davanti all'astronave (anche la parte dietro) e cambia di colore in funzione della velocitÓ di spostamento.
Inoltre il tempo per il viaggiatore tende a fermarsi, conseguentemente vedrÓ il fascio di luce partire dalla sua torcia sempre a 300.000 km/s.
Difatti la velocitÓ Ŕ data da spazio/tempo e per l'osservatore il tempo quasi si ferma rispetto al nostro (anche se a lui sembrerÓ scorrere allo stesso modo di prima del viaggio)
Un osservatore esterno al sistema "vedrÓ" (anche se non Ŕ possibile vedere) semplicemente un astronave tutta contratta che viaggia quasi alla velocitÓ della luce e un fascio di luce (quello della torcia) poco pi¨ veloce...

Venusiano
03-08-2014, 14:41
in base alla contrazione di lorentz (determinate dalla relavitÓ ristretta) l'astronave si dovrebbe contrarre, lo spazio (o per meglio dire quello che l'astronave vede) viene proiettato tutto davanti all'astronave (anche la parte dietro) e cambia di colore in funzione della velocitÓ di spostamento.
Inoltre il tempo per il viaggiatore tende a fermarsi, conseguentemente vedrÓ il fascio di luce partire dalla sua torcia sempre a 300.000 km/s.
Difatti la velocitÓ Ŕ data da spazio/tempo e per l'osservatore il tempo quasi si ferma rispetto al nostro (anche se a lui sembrerÓ scorrere allo stesso modo di prima del viaggio)
Un osservatore esterno al sistema "vedrÓ" (anche se non Ŕ possibile vedere) semplicemente un astronave tutta contratta che viaggia quasi alla velocitÓ della luce e un fascio di luce (quello della torcia) poco pi¨ veloce...


Mi Ŕ difficile comprendere o immaginare la prima parte della tua risposta... :rolleyes:
L'ultima frase l'ho capita (a parte il concetto di "astronave contratta")! :D

Comunque grazie! :razz:

alexander
03-08-2014, 16:31
provo a spiegarti il discorso del tempo che rallenta con un esempio.
Prova a costruire un orologio dove il tempo, secondo per secondo, viene scandito da un fotone che viaggia in verticale da uno specchietto in alto ad uno in basso
Il fotone parte dallo specchio in alta, dopo un secondo arriva in quello in basso, rimbalza da quello in basso e dopo un secondo arriva a quello in alto.
Cosi per sempre.
Il tempo Ŕ lo stesso sia per l'orologio che per noi che lo osserviamo perchŔ ci muoviamo nello spazio alla stessa velocitÓ.
Prendiamo 2 osservatori e 2 orologi
Adesso facciamo che noi rimaniamo fermi con un orologio e muoviamo l'altro osservatore con l'altro orologio in orizzontale a quasi la velocitÓ della luce.
A questo punto noi fermi vediamo il fotone, che si sposta dallo specchio alto a quello basso, non fa pi¨ una traiettoria totalmente verticale ma, a causa del movimento in orizzontale, la traiettoria diventa obliqua e quindi pi¨ lunga, e quindi, per forza di cose, ci mette pi¨ tempo.
Ma il tempo in pi¨ che ci ha messo Ŕ riferito a noi che lo osserviamo (il nostro orologio ha continuato a comportarsi come prima e quindi ha messo meno tempo a scandire 1 secondo perchŔ ha percorso meno spazio).
L'osservatore che invece si muoveva a velocitÓ costante insieme all'altro orologio non si Ŕ accorto di nulla, il fotone ha continuato a muoversi totalmente in verticale e ha compiuto un rimbalzo ogni secondo...............
Infatti se sei su un treno e fai rimbalzare una palla per te rimbalza in verticale ma io, che magari ti guardo da fuori nel finestrino, vedo che in realtÓ (per me) la palla ha rimbalzato in orizzontale a causa del movimento del treno...

Venusiano
03-08-2014, 19:10
Grazie, capisco il discorso del fotone e quello della palla sul treno.

Io, osservatore fermo, noto che la palla (o il fotone) compiono anche un movimento orizzontale, vero, ma tale movimento (secondo me) si aggiunge al movimento in alto e in basso, e non va a scapito della velocitÓ con cui il fotone (o la palla) si spostano dal punto in alto al punto in basso... che sempre di un secondo resta! Boh... :confused: :wtf:

Red Hanuman
03-08-2014, 19:10
Ottimo, Alex! Di fatto, per la relativitÓ la velocitÓ della luce Ŕ costante in tutti i sistemi considerati. Ergo, spazio e tempo sono legati indissolubilmente.
Per cui, in tutti i casi, bisogna ricondurre lo spazio ed il tempo alle condizioni in cui la velocitÓ della luce Ŕ sempre uguale: un osservatore esterno vedrÓ il razzo accorciarsi nella direzione di moto, ed il suo tempo rallentare; ma la velocitÓ del raggio sarÓ sempre quella della luce.
Per il viaggiatore, apparentemente nulla cambia: spazio e tempo sono gli stessi, e cosý anche la velocitÓ della luce...;)

alexander
03-08-2014, 20:27
Grazie, capisco il discorso del fotone e quello della palla sul treno.

Io, osservatore fermo, noto che la palla (o il fotone) compiono anche un movimento orizzontale, vero, ma tale movimento (secondo me) si aggiunge al movimento in alto e in basso, e non va a scapito della velocitÓ con cui il fotone (o la palla) si spostano dal punto in alto al punto in basso... che sempre di un secondo resta! Boh... :confused: :wtf:

Ŕ qui che sbagli, la velocitÓ per definizione Ŕ sempre e comunque 300.000 km/s e, dato che velocitÓ=spazio/tempo, se aumenta lo spazio ma la velocitÓ rimane costante deve per forza aumentare anche il tempo...
questo ovviamente sempre riferito all'osservatore esterno, non per niente stiamo parlando di relativitÓ...

Venusiano
03-08-2014, 20:38
Ok... capito! :D Bell'esempio! :razz: Ecco perchÚ viaggiare fa rimanere pi¨ giovani rispetto a chi sta a casa! :awesome: