L'alieno in bicicletta ... E' relativo! ;)

[SVelo]

Qualcuno ha notizie di @garmau?

[DarknessLight]

@Gaetano M.
Hai visto la spiegazione?
Non era come dicevo all inizio nel vecchio schemino. Ora ci sono arrivato invece!
Il motivo per cui se l alieno si avvicina incrocia il futuro e se si allontana incrocia il passato è dovuto alla dilatazione delle coordinate spaziotemporali dovute al movimento, come ho cercato di spiegare... si spiega con le trasformate di lorentz!

Praticamente grazie alla tua domanda mi sono sforzato di capire e senza accorgermene alla fine ho capito cosa intendeva dire Einstein quando diceva che il tempo è relativo! Significa che non esiste un solo presente, ma dipende tutto dal nostro moto!

[Enrico Corsaro]

Allora Paolo cerco di risponderti in dettaglio. Ti faccio dapprima i complimenti per questi bei disegni, sono contento che ti stai sforzando di afferrare la questione in profondità e direi che ci siamo quasi. In pratica l'entusiasmo che ci metti penso sia equiparabile a quello che ha avuto Einstein quando ha scoperto la relatività ristretta .

Ti consiglio di visionare QUESTO link. Ti può rafforzare le idee visto che adesso hai capito cosa sono le trasformazioni di Lorentz e ci sono grafici sulla stessa linea di quelli che hai disegnato.

1) Spazio-tempo di Minkowski. In ordinata il tempo T, in ascissa lo spazio S.
A è un oggetto fermo che quindi avanza solo nel tempo, cioè solo lungo T.
B è un oggetto che si muove anche nello spazio, cioè sia lungo il tempo T, sia lungo lo spazio S.
C è la velocità della luce. Ovviamente nulla può avere una pendenza maggiore di C, altrimenti si starebbe superando la velocità della luce.
Allegato 14991

Bene!

2) Se zoomiamo sull oggetto A fermo nello spazio, lo vediamo inserito in una griglia che rappresenta lo spazio-tempo.
Dove la diagonale rossa è la velocità della luce C e il tempo si misura sulla verticale attraverso quadretti in successione (t1, t2, t3, ecc...).
Lo spazio è misurato sempre in orizzontale.
Allegato 14992

Più che uno zoom direi meglio che stai assumendo che l'oggetto A abbia una estensione nello spazio, rappresentata nel tuo caso da una unità di quadretto. Te lo spiego meglio a seguire.

3) Se invece zoomiamo sull oggetto in movimento lo vediamo così Allegato 14993
dove la diagonale rossa è sempre la velocità della luce C.
Ma in questo caso non si possono rappresentare le griglie dello spazio-tempo come si è fatto prima.

Ma perché no?

Semplice!
Supponiamo di fare partire dei raggi di luce e di vedere per ognuno dei due osservatori (quello fermo e quello in movimento) quando i raggi di luce saranno rilevati (ovvero quando toccheranno i bordi della figura).

Anche in questo caso stai considerando una lunghezza per l'oggetto B in moto. Ti allego un grafico perfettamente analogo al tuo qui di seguito. In questo caso la larghezza (che tu grafichi con la regione in blu) è rappresentata dalla lunghezza di un razzo che si muove ad una certa velocità.

244435_f520.jpg

4) Dunque, nel primo caso (oggetto A fermo) i fasci di luce rilasciati dal centro della figura incidono sui suoi bordi nel medesimo istante.
E questo è ovvio! La velocità della luce è costante!
E si rappresenta così (lo zoom sulla figura ora è molto accentuato) Allegato 14994
Come indica appunto la linea orizzontale spessa in nero, i due fasci di luce toccano i bordi contemporaneamente nell istante t3.

Bene anche qui .

5) Diverso è per un oggetto in movimento. Che appare invece così Allegato 14995
Come si vede, la velocità della luce è sempre costante (i raggi sono sempre diagonali inclinate a 45°), ma incide sui bordi dell oggetto in due istanti differenti (cioè in t2 e in t4)...
...e questo però dovrebbe essere impossibile, proprio perchè la velocità della luce è una costante e quindi non può variare in funzione del moto! Quindi due fasci di luce partiti insieme non possono toccare un oggetto in due momenti diversi, perchè la velocità C è costante!

Quindi bisogna postulare che anche per l oggetto in movimento la luce impatti sui bordi sempre nello stesso momento, ma come si vede in figura ciò non avviene.

Allora come si fa?
Si disegna una linea che congiunge i due momenti di impatto della luce sui bordi della figura in movimento così Allegato 14996 e si postula che quella diagonale rappresenti il presente dell oggetto!
è un intuizione geniale!
Ora il presente non è più orizzontale come per l oggetto fermo, ma è obliquo! Questo significa che il tempo è relativo!

Va bene anche questo, è l'inuizione chiave che ti fa capire perchè anche lo spazio si deformi.

6) Si rappresenta allora la griglia dello spazio-tempo dell oggetto in movimento, ma tenendo a mente che ora il presente dell oggetto in movimento è inclinato.
Quindi la griglia (ovvero il sistema di riferimento spaziotemporale) si distorce e si parla quindi di trasformazioni di Lorentz, che si rappresentano così Allegato 14997 (purtroppo la diagonale rossa è un pò fuori asse)
dove un istante di presente è rappresentato ad esempio dalla diagonale in rosa, che prima rappresentava la diagonale che congiungeva i due istanti in cui impattava la luce.

Quindi nella precedente rappresentazione sembrava che la luce incidesse sui bordi dell oggetto in istanti differenti. Ma con questa modifica (ovvero assumendo che il presente appaia come una diagonale), i raggi di luce incidono sull oggetto nello stesso momento!
Le linee oblique (di cui una evidenziata in rosa) rappresentano i vari momenti uno dopo l altro, i vari "presente" uno dopo l altro!

Le varie linee oblique con inclinazione minore di 45° sono dette linee a tempo costante, dove il tempo è in questo caso quello quello dell'oggetto B in moto visto dall'osservatore fermo. La linea rossa non è fuori asse. Ti compare in quel modo perchè l'origine del sistema dell'oggetto in moto non coincide con il sistema fermo. Se li avessi disegnati con la stessa origine, l'avresti visualizzato come nel grafico che ti ho allegato prima.

7)Quindi confrontando le due figure (ovvero i due sistemi di riferimento di cui uno modificato) abbiamo che, estendendo quello che per uno dei due è presente (cioè la linea obliqua in rosa), esso va a incidere con ciò che è futuro per l altro sistema di riferimento (sistema di riferimento dell oggetto fermo).
Così: Allegato 14998

Questo confronto non va bene. Quando confronti i diagrammi devi avere ben chiaro quale sia l'origine di entrambi e qui non si riesce a vedere. Inoltre da come li avevi presentati nella tua prima figura, A e B avevano lo stesso punto di origine, cosa che in questo confronto non è più verificata. Devi quindi rifare il grafico in modo corretto.

8) Se poi, invece di avere un oggetto che si muove verso la terra, avessimo un oggetto che si muove in direzione opposta, cioè allontanadosi da essa, allora il suo presente andrebbe a collocarsi nel lontano passato dela terra.

Di fatto ti avevo spiegato tutto questo in un post precedente ed è secondo me un ottimo esercizio provare a graficare il problema nel modo corretto.

[Enrico Corsaro]

Ora, pensavo... assumendo per relatività che un oggetto che si approssima alla velocità della luce distorce (dilata) il suo presente, il quale va a intersecare il lontano futuro e il remoto passato dell universo... allora... il concetto di presente per un fotone è totalmente differente dal nostro!
Il nostro presente (di noi oggetti quasi fermi) è la sezione spaziale di universo che rappresenta il nostro concetto di "adesso", tutti gli eventi a noi contemporanei nell universo...
Il presente del fotone invece è la linea temporale che unisce l inizio alla fine dell universo! Ovvero un fotone esiste contemporaneamente in una linea di "presente" che congiunge il Big bang alla fine dell universo... questo è il presente del fotone!

Non so se è chiaro...

Esatto, un fotone vive concettualmente in qualunque istante di tempo. Tuttavia questa è solo una estrapolazione di base matematica. Poichè non possiamo raggiungere fisicamente quel limite di velocità, non esiste di fatto alcun oggetto che possa realizzare una condizione del genere. I fotoni sono particelle molto particolari e costituiscono un caso a sè .

[Enrico Corsaro]

È vero! È un discorso puramente concettuale! Non conta nulla la ricezione dei segnali elettromagnetici! È inutile spiegarsi sia con le immagini sia con i calcoli, visto che sia i miei schemini sia i tuoi calcoli spiegavano il discorso in termini di ricezione di segnali elettromagnetici...
Invece non c entra nulla!

Ora invece ho capito: il video mette a confronto i sistemi di riferimento di oggetti fermi con i sistemi di riferimento di oggetti in movimento!

Basta guardare questo video per capire il discorso https://youtu.be/lVuF5zrwMLY da vedere bene tutto perché spiega bene secondo me!

C'entra invece. Diciamo che sulla base di quanto ho letto ti manca ancora un altro pezzetto per completare il quadro. Hai capito come si realizzano le trasformazioni di Lorentz e dunque come possa giocare l'effetto di dilatazione temporale sul concepire futuro e passato. Ciò che manca ancora da comprendere è l'effetto apportato da uno sfasamento spaziale tra i due sistemi, cioè quello che ti avevo già detto in un post precedente. Se l'origine nello spazio tra il sistema di riferimento fermo e quello in moto non coincide, l'effetto di vedo il passato ed il futuro a seconda della direzione di moto si può amplificare, proprio a causa della distanza spaziale.
Questo è anche un punto saliente spiegato nel video documentario. Se te lo rivedi con più attenzione vedrai che Brian ad un certo punto ti dice: l'alieno si muove in bicicletta e l'effetto relativistico è di per sè molto piccolo....ma se l'alieno è molto distante da noi questo effetto può diventare enorme.

Cosa manca da prendere in considerazione dunque Paolo? Ti ho già dato la risposta QUI e QUI in effetti solo che ti era sfuggita penso perchè non ti era ancora chiaro come si manifestasse una trasformazione di Lorentz. Sono sicuro che adesso ci puoi arrivare ragionandoci!

[garmau]

...a questo punto è chiaro che mi avrete sulla coscienza....

[DarknessLight]

Ah ah garmau potrai mai perdonarci?

[DarknessLight]

Grazie @Enrico Corsaro
Appena ho tempo leggo bene le tue risposte!

[Enrico Corsaro]

...a questo punto è chiaro che mi avrete sulla coscienza....

No garmau, non darci questo dispiacere. Resisti ancora un pò .

[garmau]

Resistenza.........e un concetto relativo??