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Newton e Einstein: Dialogo immaginario GIORNATA SECONDA

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Titolo Newton e Einstein: Dialogo immaginario GIORNATA SECONDA
Autore Gabbean
Genere Divulgazione scientifica      
Pubblicata il 09/07/2016
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Einstein: ‹‹ Caro Isaac, nella giornata di ieri abbiamo parlato della luce, oggi è tempo di parlare del…tempo! ››

Newton: ‹‹ Non credo ci sia molto da dire, il tempo è misurato dagli orologi. Con un orologio possiamo determinare la durata di un evento qualsiasi e il risultato è lo stesso per tutti coloro che  eseguono  la lettura, anche se usano diversi orologi, purché siano precisi. ››

Einstein: ‹‹ Quello che tu dici è vero solo se i vari orologi di cui parli sono in quiete tra loro. ››

Newton: ‹‹ Perché secondo te cosa cambierebbe se uno di questi orologi fosse in moto? ››

Einstein: ‹‹ Senti Isaac, immaginiamo di trovarci ad Oxford, ai bordi di un campo di “dribbling-game” e di misurare la durata della partita, tu con il tuo orologio, io con il mio. Hai ragione, alla fine avremmo lo stesso risultato. Ma se, invece di stare entrambi con i piedi a terra, uno di noi due si muovesse a grande velocità, la durata segnata sui nostri orologi sarebbe diversa, tanto più differente quanto più è grande la rapidità del movimento. ››

Newton: ‹‹ Stento a crederlo e poi ti chiedo: cosa cambia se un osservatore sta fermo e l’altro si muove? ››

Einstein: ‹‹ Cambia un fatto fisico fondamentale. Chi sta fermo vede l’inizio e la fine della partita nello stesso punto. Chi si muove, invece, vede l’inizio del gioco in un punto e la fine in un altro. Per questo motivo il tempo misurato dai due osservatori non può essere eguale! ››

Newton: ‹‹ Questo è ciò che affermi nella tua teoria? ››

Einstein: ‹‹ Si,  e dal punto di vista teorico è la costanza della velocità della luce che mi permette di sostenerlo. ››

Newton: ‹‹ Insomma, pura teoria, nessuna conferma sperimentale!!! ››

Einstein: ‹‹ Purtroppo questo è vero. Le differenze di tempo che dovrebbero essere misurate sono così piccole che nessuno strumento dei miei tempi era così sensibile da poterlo fare. ››

Newton: ‹‹ Niente conferme sperimentali, dunque, come la metti con Galilei? ››

Einstein: ‹‹ A proposito di Galilei ho indicato una esperienza concettuale… ››

Newton: ‹‹ Fermo, fermo, Albert! Le esperienze concettuali saranno affascinanti, ma finché non diventano reali… ››

Einstein: ‹‹ Oh, questa è davvero bella detta proprio da te! Fingi di dimenticare che, non potendo provare sperimentalmente la legge di gravitazione, sei ricorso alla ingegnosa pensata secondo la quale la Luna ruota attorno alla Terra per la stessa ragione che fa cadere una mela dall’albero!  Tanto che da allora tutti raccontano la storiella che ti sei preso un sacco di mele in testa! ››

Newton: ‹‹ Mannaggia è vero, non ci pensavo, ma a proposito ti risulta che qualcuno realizzerà la “prova provata” dopo la mia morte? ››

Einstein: ‹‹ Si, tranquillo, ti è andata bene! Cento anni dopo la pubblicazione dei tuoi “Principia” Cavendish con la sua bilancia di torsione ha trovato il valore della costante di gravitazione universale e tutto si è sistemato. ››

Newton: ‹‹ Bravo Cavendish, bravo Isaac! ››

Einstein: ‹‹ Non gonfiarti troppo. Ti ricordi? Ho già detto che sull’argomento ho molte cose da dirti. ››

Newton: ‹‹ Va bene, ne parleremo domani, ma ora descrivimi piuttosto la tua esperienza concettuale. ››

Einstein: ‹‹ Per far questo debbo ricordarti Leonardo da Vinci e i suoi ripetuti tentativi di far volare l’uomo. Ebbene devi sapere che ai miei tempi avevamo realizzato delle macchine volanti, capaci di trasportare anche qualche decina di persone alla volta. ››

Newton: ‹‹ Che gran genio quel Leonardo, un visionario precursore dei tempi! Ma continua, mi hai incuriosito. ››

Einstein: ‹‹ Allora servono due di queste macchine e tre orologi... ››

Newton: ‹‹ Per farne che? ››

Einstein: ‹‹ Un orologio rimane a terra e gli altri due vanno collocati ciascuno su un aereo. A proposito si chiamano così le macchine volanti… ››

Newton: ‹‹ E poi che succede? ››

Einstein: ‹‹ I due aerei fanno il giro della Terra, uno volando verso est, l’altro verso ovest… ››

Newton: ‹‹ Ah, ho capito! Così l’orologio che si muove verso est vola alla velocità tangenziale della Terra più quella dell’aereo, quello che va ad ovest con la velocità della Terra meno quella dell’aereo e l’orologio rimasto a terra con la velocità della Terra stessa! Questa è la legge di addizione delle velocità enunciata da Galilei nel suo “Dialogo”… Bravo Albert, vedo che anche tu hai studiato! ››

Einstein: ‹‹ Dunque, per tua stessa ammissione, abbiamo tre orologi che si muovono a differenti velocità. Li possiamo sincronizzare alla partenza e vedere cosa segnano all’arrivo. ››

Newton: ‹‹ E cosa dici che risulterà? ››

Einstein: ‹‹ Che al termine i tre orologi segneranno tre durate diverse del volo. In particolare quello che ha viaggiato verso Ovest si troverà in anticipo rispetto a quello posto a Terra, mentre, rispetto a questo, sarà  in ritardo quello che si è mosso verso est. ››

Newton: ‹‹ Ma…allora il viaggiatore della macchina volante in moto verso ovest risulterebbe più vecchio di chi è rimasto a terra, e  chi si è mosso verso est sarebbe più giovane di questi? Ma ti rendi conto  di quel che dici? Se fosse vero sarebbe straordinario! Perché non hai realizzato l’esperienza?››

Einstein: ‹‹ Te l’ho già detto: le differenze sarebbero minime, dell’ordine del miliardesimo di secondo. Impossibili da rilevare dagli orologi del mio tempo. ››

Newton: ‹‹ Magari ti è successo come a me, qualche “Cavendish” dopo di te è riuscito a realizzare l’esperimento... ››

Einstein: ‹‹Non posso saperlo, ma sono così convinto della validità della mia teoria che sarei pronto a scommetterci! ››

Newton: ‹‹ Ti vedo così sicuro che quasi quasi scommetterei anch’io! ››

Einstein: ‹‹ Ti ringrazio della fiducia e per ricambiarti ti confesso una cosa… ››

Newton: ‹‹ Cosa? ››

Einstein: ‹‹ Ti ho detto – ricordi? – che la differenza di tempo fra un orologio in quiete e uno in moto è tanto più grande quanto la velocità di quello che si muove è prossima a quella della luce... ››

Newton: ‹‹ E se la velocità invece è piccola? ››

Einstein: ‹‹ I due orologi segnano in pratica lo stesso tempo, come se fossero fermi e come tu sostieni! ››

Newton: ‹‹ Ogni tanto mi dai ragione, non me la passo proprio male! E poi tieni conto che a tutt’oggi la velocità della luce non è stata misurata. Ci ha provato Galilei, ma l’esperienza, come lui stesso ammette, è fallita… ››

Einstein: ‹‹ Hai perfettamente ragione, passeranno un paio di secoli prima che ci riesca Fizeau e determini il valore 300.000 km/s. ››

Newton: ‹‹ Mica poco! Adesso che mi indichi questo valore mi è chiara la difficoltà della misura per Galilei. Come avrebbe mai potuto determinarlo con due lanterne e un orologio ad acqua!??!!? Bene, ci vediamo domani per continuare il nostro dialogo? ››

Einstein: ‹‹ Certo! Arrivederci a domani… ››

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