Che ora è? | Scienza dal vivo

Il tempo è l’apparente progressione degli eventi dal passato al futuro. Sebbene sia impossibile definire completamente la natura del tempo, condividiamo tutti molte esperienze comuni vincolate dal tempo: le cause portano naturalmente agli effetti, ricordiamo il passato ma non il futuro e l’evoluzione del tempo sembra essere continua e irreversibile.

Il tempo è relativo?

La teoria dello speciale di Einstein relatività Ha rivelato che l’esperienza del flusso del tempo è relativa all’osservatore e alla sua situazione. In precedenza, il lavoro di Isaac Newton aveva ipotizzato l’esistenza di un “orologio principale” che mantenesse il tempo sincronizzato in tutto l’universo. Non si pensava davvero che questo orologio esistesse, ma il concetto ha permesso alle equazioni di Newton di funzionare. L’idea chiave era che tutti gli osservatori potessero essere d’accordo sullo stesso istante di tempo, secondo Internet Encyclopedia of Philosophy (si apre in una nuova scheda).

Tuttavia, basandosi sul lavoro prima di lui, Einstein scoperto che il passare del tempo è relativo. Nella relatività speciale, gli orologi in movimento funzionano lentamente; più velocemente ti muovi nello spazio, più lentamente avanzi nel tempo. Più ci si avvicina alla velocità della luce, maggiore diventa questo effetto.

Einstein ha mostrato nella sua teoria della relatività speciale che due osservatori non possono essere d’accordo su eventi simultanei. Questo può essere compreso da questo diagramma. Sulla sinistra, è mostrata una carrozza del treno con una persona, Alice, all’interno. Alice accende una luce al centro della carrozza e osserva i raggi di luce che arrivano alle due estremità della carrozza contemporaneamente, T2. Sulla destra vediamo lo scenario dal punto di vista di Bob sulla banchina mentre il treno passa con velocità v. Vede i due raggi di luce emessi contemporaneamente, proprio come Alice. Tuttavia, poiché il treno si sta spostando a destra, la parte posteriore del treno intercetta per prima la luce verso sinistra, all’istante T1 < T2. Nel frattempo, la luce impiega un po' più di tempo per colpire la parte anteriore del treno, cosa che fa all'istante T3 > T1. Quindi, dal punto di vista di Bob, gli eventi che Alice vedeva essere simultanei si verificano uno dopo l’altro. (Credito immagine: Mark Garlick/Science Photo Library tramite Getty Images)

Nei decenni trascorsi da quando Einstein ha proposto per la prima volta questo concetto, i fisici hanno effettuato più misurazioni che dimostrano questo effetto. Un orologio atomico a bordo di un aereo a reazione ticchetta a una velocità inferiore rispetto a uno a terra. Una particella subatomica chiamata muone non esiste abbastanza a lungo per viaggiare dall’atmosfera, dove viene generata quando Raggi cosmici colpire le molecole d’aria, a terra. Ma poiché i muoni viaggiano vicino alla velocità della luce, sembrano esistere più a lungo dal nostro punto di vista, consentendo loro di completare il loro viaggio.

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