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  1. #1
    Meteora L'avatar di AstroEle
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    aiuto approfondimento legato alla relatività ristretta

    download.pngPrima ho parlato dell'energia cinetica relativistica, dicendo che osservando il suo grafico è possibile notare come la velocità limite nell'universo sia quella della luce.

    Inoltre, all’aumentare della velocità aumenta anche la massa aumenta. Questo effetto è particolarmente significativo per oggetti che si muovono a velocità prossime a quella della luce. Per esempio, a una velocità pari al 10% della velocità della luce la massa di un oggetto aumenta dello 0,5%, mentre al 90% della velocità della luce essa aumenta a più del 200%. All’approssimarsi di un oggetto alla velocità della luce, la sua massa aumenta sempre più rapidamente, cosicché per accrescere la sua velocità si richiederà una quantità di energia sempre maggiore. Nessun oggetto potrà mai essere accelerato fino alla velocità della luce perché a quella velocità la sua massa diventerebbe infinita e, per fargli raggiungere questa velocità, si richiederebbe una quantità di energia infinita. Per questa ragione, un oggetto qualsiasi si muoverà sempre a velocità minori rispetto a quelle della luce. Soltanto la luce, o altre onde che non possiedono una massa intrinseca, possono muoversi a tale velocità limite.
    Nell’universo i fotoni, il quanto del campo elettromagnetico avente massa pari a zero, viaggiano a una velocità pari a quella della luce. Questo significa che gli oggetti che vediamo nell’universo sono da noi distanti in proporzione a quanto nel passato essi si trovano. Per esempio, il 23 febbraio 1987 è stata osservata nel cielo l’esplosione di una supernova nella Grande Nube di Magellano (SN1987a). L’esplosione della supernova, in realtà, è avvenuta ben 168.000 anni prima del 1987! Noi abbiamo potuto osservarla solamente dal 1987 in poi, perché la stella esplosa si trova a una distanza di 168.000 anni luce, quindi i fotoni hanno impiegato ben 168.000 anni per arrivare alla Terra.
    Osservando una stella che si trova a 4000 anni luce da noi, noi la vedremo più giovane di 4000 anni, perché la luce impiega 4000 anni a raggiungerci. Oppure, per fare un altro esempio, se osserviamo Proxima Centauri, la stella a noi più vicina che dista 4 anni luce, vedremo com’era 4 anni prima. Parlando di una stella a noi ancora più vicina, ovvero il Sole, sappiamo che la luce impiega 8 minuti per arrivare sulla Terra. Di conseguenza, se il Sole dovesse spegnersi improvvisamente, noi ce ne accorgeremo solo dopo 8 minuti. Stessa cosa per Proxima Centauri: noi sapremo che sarà morta solamente dopo 4 anni. La stessa cosa è avvenuta per la SN1987a.
    Questo significa che nell’universo che ci circonda tanto più guardiamo lontano, tanto più guardiamo indietro nel tempo. La connessione spazio-tempo è un aspetto fondamentale di tutta l’astronomia osservativa, ed è legato al fatto che la velocità delle onde elettromagnetiche è la velocità massima con cui si propagano i segnali luminosi che da una qualunque sorgente arrivano fino a noi.

    Questo è quello che ho scritto in merito a un approfondimento legato all'astronomia partendo dalla relatività ristretta.
    Che ne pensate? C'è qualche errore? Può andare?

  2. #2
    Staff • Moderatore Globale L'avatar di Red Hanuman
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    Re: aiuto approfondimento legato alla relatività ristretta

    In realtà bisognerebbe parlare di quantità di moto o di inerzia, non di massa. Comunque, in prima approssimazione il ragionamento è corretto.

    Occhio alle ripetizioni...

  3. #3
    Sole L'avatar di Albertus
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    Re: aiuto approfondimento legato alla relatività ristretta

    saluti

    a parte le ripetizioni mi sembrano considerazioni un po' semplicistiche
    Prendiamo la frase :

    Osservando una stella che si trova a 4000 anni luce da noi, la vedremo più giovane di 4000 anni


    Si mischia una misura di spazio (anni luce ) con una misura di tempo (anni)
    L'affermazione è corretta ma detta cosi è un circolo vizioso

    Bisogna domandarsi

    Come si calcola la distanza e la velocità della stella all'istante a cui a emesso i fotoni che sono giunti fino a noi in questo momento vale a dire la distanza e la velocità dell'immagine della stella ?

    Per al distanza se la stella è relativamente vicina si può usare il metodo del parallasse altrimenti il metodo delle candele standard
    Dalla misura del red shift si ricava poi le velocità di allontanamento della stella

    Se tale velocità è bassa rispetto alla velocità della luce non c'è bisogno di scomodare la relatività speciale per arrivare ad un affermazione di cui sopra

    Al contrario le cose si complicano di molto se la velocità di allontanamento della stella è paragonabile alle velocità della luce
    In questo caso sia il metodo delle "candele standard" che il metodo del " red shift " devono tener conto dell'effetto dell'espansione del tempo
    In questo caso entra in gioco la relatività

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