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Teoria della relatività ristretta

La scheda: Teoria della relatività ristretta

La teoria della relatività ristretta (o relatività speciale), sviluppata da Albert Einstein nel 1905, è una riformulazione ed estensione delle leggi della meccanica classica. In particolare essa è necessaria per descrivere eventi che avvengono ad alte energie e a velocità prossime a quella della luce, riducendosi alla meccanica classica negli altri casi.
La teoria si basa su due postulati:
le leggi della meccanica, dell'elettromagnetismo e dell'ottica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali,
la luce si propaga nel vuoto a velocità costante c {\displaystyle c} indipendentemente dallo stato di moto della sorgente o dell'osservatore.
Il primo postulato, noto anche come "principio di relatività speciale", riafferma ed estende il principio di relatività di Galileo, mentre il secondo può derivarsi dal primo ed elimina la necessità dell'etere luminifero, dando il giusto significato all'esperimento di Michelson-Morley.
Dai due postulati discende che nell'universo descritto dalla relatività speciale le misure di intervalli temporali e di lunghezze spaziali effettuate da osservatori inerziali non corrispondono necessariamente fra loro, dando luogo a fenomeni come la dilatazione del tempo e la contrazione delle lunghezze, che sono espressione dell'unione dello spazio tridimensionale e del tempo in una unica entità quadridimensionale nella quale si svolgono gli eventi, chiamata cronotopo o spazio-tempo. In questo ambito lo strumento matematico che consente il cambio di sistema di riferimento sono le trasformazioni di Lorentz, che si riducono alle trasformazioni di Galileo della fisica classica nel limite di basse velocità. Dai postulati della relatività si ricava anche che l’energia di un corpo include un termine additivo, indipendente dalla velocità del corpo e proporzionale alla sua massa, dato dalla nota formula E=mc².
La riscrittura delle leggi della meccanica operata dalla relatività ristretta portò a una radicale svolta nella comprensione del mondo fisico e a una grande fama del suo autore anche al di fuori del contesto scientifico, mentre la relazione E=mc² è divenuta la più famosa equazione in assoluto, entrando a far parte della cultura in generale.


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EVENTI: Teoria della relatività ristretta

Dal 2000 gli astronomi professionisti e dilettanti hanno scoperto centinaia di supernove ogni anno (390 nel 2009, 341 nel 2010, 290 nel 2011).

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Nel 1801 l'inglese Thomas Young eseguì un esperimento, ormai diventato celebre, che avvalorava la natura ondulatoria: due raggi di luce (originati dalla divisione di un unico raggio di partenza) colpivano due fenditure, successivamente intersecandosi e interferendo tra loro.

Nel 1801 l'inglese Thomas Young eseguì un esperimento, ormai diventato celebre, che avvalorava la natura ondulatoria: due raggi di luce (originati dalla divisione di un unico raggio di partenza) colpivano due fenditure, successivamente intersecandosi e interferendo tra loro.

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Nel 1801 l'inglese Thomas Young eseguì un esperimento, ormai diventato celebre, che avvalorava la natura ondulatoria: due raggi di luce (originati dalla divisione di un unico raggio di partenza) colpivano due fenditure, successivamente intersecandosi e interferendo tra loro.

Nel 1801 l'inglese Thomas Young eseguì un esperimento, ormai diventato celebre, che avvalorava la natura ondulatoria: due raggi di luce (originati dalla divisione di un unico raggio di partenza) colpivano due fenditure, successivamente intersecandosi e interferendo tra loro.

Nel 1801 l'inglese Thomas Young eseguì un esperimento, ormai diventato celebre, che avvalorava la natura ondulatoria: due raggi di luce (originati dalla divisione di un unico raggio di partenza) colpivano due fenditure, successivamente intersecandosi e interferendo tra loro.

Nel 1801 l'inglese Thomas Young eseguì un esperimento, ormai diventato celebre, che avvalorava la natura ondulatoria: due raggi di luce (originati dalla divisione di un unico raggio di partenza) colpivano due fenditure, successivamente intersecandosi e interferendo tra loro.

Nel 2009 nei ghiacci antartici sono stati scoperti nitrati il cui deposito è avvenuto in corrispondenza della comparsa di supernove passate.

Nel 2009 un elevato livello di ioni nitrati fu rilevato a una certa profondità nei ghiacci antartici in corrispondenza delle supernove del 1006 e 1054.

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Nel 2009 un elevato livello di ioni nitrati fu rilevato a una certa profondità nei ghiacci antartici in corrispondenza delle supernove del 1006 e 1054.

Nel 1924 Louis de Broglie fece un ulteriore passo, ipotizzando che, come la luce possiede proprietà corpuscolari e ondulatorie, tutta la materia abbia anche proprietà ondulatorie: a un corpo con quantità di moto p {\displaystyle p} veniva infatti associata un'onda di lunghezza λ {\displaystyle \lambda } :.

Nel 1924 Louis de Broglie fece un ulteriore passo, ipotizzando che, come la luce possiede proprietà corpuscolari e ondulatorie, tutta la materia abbia anche proprietà ondulatorie: a un corpo con quantità di moto p {\displaystyle p} veniva infatti associata un'onda di lunghezza λ {\displaystyle \lambda } :.

Nel 1924 Louis de Broglie fece un ulteriore passo, ipotizzando che, come la luce possiede proprietà corpuscolari e ondulatorie, tutta la materia abbia anche proprietà ondulatorie: a un corpo con quantità di moto p {\displaystyle p} veniva infatti associata un'onda di lunghezza λ {\displaystyle \lambda } :.

Nel 1924 Louis de Broglie fece un ulteriore passo, ipotizzando che, come la luce possiede proprietà corpuscolari e ondulatorie, tutta la materia abbia anche proprietà ondulatorie: a un corpo con quantità di moto p {\displaystyle p} veniva infatti associata un'onda di lunghezza λ {\displaystyle \lambda } :.

Nel 1924 Louis de Broglie fece un ulteriore passo, ipotizzando che, come la luce possiede proprietà corpuscolari e ondulatorie, tutta la materia abbia anche proprietà ondulatorie: a un corpo con quantità di moto p {\displaystyle p} veniva infatti associata un'onda di lunghezza λ {\displaystyle \lambda } :.

Nel 1924 Louis de Broglie fece un ulteriore passo, ipotizzando che, come la luce possiede proprietà corpuscolari e ondulatorie, tutta la materia abbia anche proprietà ondulatorie: a un corpo con quantità di moto p {\displaystyle p} veniva infatti associata un'onda di lunghezza λ {\displaystyle \lambda } :.

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Nel 1927 i fisici Clinton Joseph Davisson e Lester Halbert Germer confermarono le previsioni della formula di De Broglie dirigendo un fascio di elettroni (che erano stati fino ad allora assimilati a particelle) contro un reticolo cristallino e osservandone figure di diffrazione.

Nel 1927 i fisici Clinton Joseph Davisson e Lester Halbert Germer confermarono le previsioni della formula di De Broglie dirigendo un fascio di elettroni (che erano stati fino ad allora assimilati a particelle) contro un reticolo cristallino e osservandone figure di diffrazione.

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Nel 1938 il trattino fu lasciato cadere e il nome moderno cominciò ad essere utilizzato.

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Nel 1905, in un lavoro dal titolo "Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento", Einstein espose una teoria, la relatività ristretta, che, anziché prevedere un sistema di riferimento privilegiato, introducendo due postulati richiedeva la revisione dei concetti di spazio e tempo della fisica classica.

Nel 1905, in un lavoro dal titolo "Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento", Einstein espose una teoria, la relatività ristretta, che, anziché prevedere un sistema di riferimento privilegiato, introducendo due postulati richiedeva la revisione dei concetti di spazio e tempo della fisica classica.

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Nel 1905, in un lavoro dal titolo "Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento", Einstein espose una teoria, la relatività ristretta, che, anziché prevedere un sistema di riferimento privilegiato, introducendo due postulati richiedeva la revisione dei concetti di spazio e tempo della fisica classica.

Nel 1905, in un lavoro dal titolo "Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento", Einstein espose una teoria, la relatività ristretta, che, anziché prevedere un sistema di riferimento privilegiato, introducendo due postulati richiedeva la revisione dei concetti di spazio e tempo della fisica classica.

Dal 1885 viene aggiunta una lettera alla notazione, anche se è stata osservata una sola supernova in quell'anno (per esempio, SN 1885A, SN 1907A, ecc.

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Nel 1865 le equazioni di Maxwell pongono le fondamenta dell'elettromagnetismo, identificando la luce come radiazione elettromagnetica, e le successive scoperte di Heinrich Hertz ne danno un'ulteriore prova, facendo sembrare errato il modello particellare.

Nel 1865 le equazioni di Maxwell pongono le fondamenta dell'elettromagnetismo, identificando la luce come radiazione elettromagnetica, e le successive scoperte di Heinrich Hertz ne danno un'ulteriore prova, facendo sembrare errato il modello particellare.

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KAMA - LASER (Hommage à Weller 60)

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Dal piano inclinato della nostra esistenza, alla valle delle delizie, l’orizzonte limitato dell’alcova e la curvatura dello spazio nel tempo, imponderabile bolla sospesa con indivisibili individualità all’interno. L'emissione spontanea è un processo a carattere probabilistico. L'elettrone emette quando gli pare a lui. Tutti questi elettroni nella materia quindi generano fotoni, cioè luce in maniera assolutamente casuale, spesso su frequenze diverse, [...]

La Particella di Dio

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FOTO: Teoria della relatività ristretta

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La luce è costituita da campi elettrici E → {\displaystyle {\vec {E}}} e magnetici B → {\displaystyle {\vec {B}}} che si propagano nello spazio come onde: ma l'oscillazione del campo elettrico non è in fase con quella del campo magnetico, l'animazione purtroppo NON riproduce correttamente lo sfasamento di un quarto di periodo. Il fotone è la particella che costituisce i campi elettromagnetici. La lunghezza d'onda λ {\displaystyle \lambda } determina il colore (in realtà la percezione dei colori è molto più complicata di una semplice corrispondenza biunivoca colore <=> lunghezza d'onda) della luce visibile.

La luce è costituita da campi elettrici E → {\displaystyle {\vec {E}}} e magnetici B → {\displaystyle {\vec {B}}} che si propagano nello spazio come onde: ma l'oscillazione del campo elettrico non è in fase con quella del campo magnetico, l'animazione purtroppo NON riproduce correttamente lo sfasamento di un quarto di periodo. Il fotone è la particella che costituisce i campi elettromagnetici. La lunghezza d'onda λ {\displaystyle \lambda } determina il colore (in realtà la percezione dei colori è molto più complicata di una semplice corrispondenza biunivoca colore <=> lunghezza d'onda) della luce visibile.

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Dispersione in gruppi bicromatici di onde sulla superficie di acque profonde. Il punto rosso si muove con la velocità di fase mentre il punto verde si propaga con la velocità di gruppo. In questo caso, la velocità di fase è doppia rispetto a quella di gruppo. Per onde di gravità la velocità di fase è maggiore della velocità delle singole particelle.

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Elaborazione grafica al computer del campione da un chilogrammo conservato a Sèvres

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