{"id":1790,"date":"-0001-11-30T00:00:00","date_gmt":"2017-11-06T08:49:34","guid":{"rendered":""},"modified":"2017-11-06T10:49:34","modified_gmt":"2017-11-06T08:49:34","slug":"1790","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.vialattea.net\/content\/1790\/","title":{"rendered":"Se non vado errato, io che sono fermo rispetto alla terra vedo la luce a velocit\u00e0 c in qualsiasi caso. Supponiamo che un faro di una macchina che va a 200.000Km\/s si accenda; io che sono fermo lo dovrei vedere a 300.000 + 200.000 Km\/s no? In realt\u00e0 non \u00e8 cos\u00ec! Come pu\u00f2 essere resa l’idea di ci\u00f2 che accade?"},"content":{"rendered":"

Poich\u00e9 la velocit\u00e0 della luce \u00e8 invariante in tutti i sistemi di riferimento, questa avr\u00e0 velocit\u00e0 di 300.000Km al secondo sia nel sistema di riferimento solidale alla macchina sia in quello solidale all’osservatore fermo. La
\ncomprensione di questi concetti non \u00e8 affatto semplice perch\u00e9 nella vita di tutti i giorni noi rimaniamo ben al di sotto di queste velocit\u00e0 e la meccanica Newtoniana risulta essere la pi\u00f9 adatta per spiegare i fenomeni fisici della vita quotidiana. Le leggi di Lorentz (vedi anche qui<\/a>) sono molto diverse da quelle della meccanica classica a velocit\u00e0 molto alte (prossime alla luce) ma sono praticamente coincidenti a velocit\u00e0 basse (gi\u00e0 una velocit\u00e0 di 1\/10 rispetto a quella della luce pu\u00f2 essere considerata “bassa”).<\/p>\n

Il problema della scarsa intuibilit\u00e0 della relativit\u00e0 ristretta (leggi di Lorentz) e soprattutto della relativit\u00e0 generale \u00e8 stato alla base di molte dispute fra scienziati e, tuttora, la relativit\u00e0 generale non \u00e8 ancora
\nstata accettata del tutto (infatti si parla sempre di TEORIA della relativit\u00e0 generale) e molti scienziati aspettano ansiosi dal cielo la verifica di questa teoria che dovrebbe arrivare dalle cosiddette onde gravitazionali.<\/p>\n

La relativit\u00e0 ristretta \u00e8 invece stata moltissime volte verificata sperimentalmente.<\/p>\n

Come ho gi\u00e0 scritto nel problema della nostra macchina, noi misuriamo la velocit\u00e0 della luce uguale in entrambe i sistemi di riferimento: l’unica differenza che si osserva tra le due luci, \u00e8 il tipo di luce: cio\u00e8, la luce che si osserva dall’interno della macchina \u00e8 di colore diverso rispetto a quella percepita dall’osservatore fermo. La spiegazione di ci\u00f2 risiede nel fatto che la luce \u00e8 composta da particelle senza massa
\n(fotoni) che hanno energia:<\/div>\n

1) E=hf<\/b><\/span><\/span><\/p>\n

dove h \u00e8 la costante di Plank e f \u00e8 la frequenza della luce (o dell’onda elettromagnetica in genere).<\/p>\n

Quindi se si osserva la luce dalla macchina io potr\u00f2 misurare un’energia E=hf, mentre se osservo la luce nel sistema solidale all’osservatore fermo si misurer\u00e0 una energia:<\/div>\n

2) E=hf+m<\/i><\/b>iv2<\/sup>=hf’<\/b><\/span><\/span><\/p>\n

dove m<\/strong>i<\/strong> \u00e8 la massa inerziale del fotone (cio\u00e8 la massa che dovrebbe avere se fosse una particella massiva con energia cinetica hf<\/strong> e velocit\u00e0 v=200.000Km\/s nel nostro caso) che vale:<\/div>\n

3) m<\/i><\/b>i=hf\/c2<\/sup><\/b><\/span><\/span><\/p>\n

Dalla formula 2 si nota che la frequenza f’<\/strong> \u00e8 legata alla velocit\u00e0 della macchina.<\/p>\n

In sostanza quindi, i fotoni che vengono “sparati” dalla macchina “trasformano” la loro velocit\u00e0 iniziale
\nin energia (dato che la velocit\u00e0 della luce \u00e8 un limite insormontabile).<\/p>\n

Se invece la macchina viaggia nella direzione opposta ed emana luce verso l’osservatore, questi misurer\u00e0
\nsempre una velocit\u00e0 pari a quella della luce, ma una energia pari a:<\/div>\n

E=hf-m<\/i>iv2<\/sup>=hf’<\/span><\/span><\/b><\/p>\n

Queste che sono state illustrate altro non sono che semplici applicazioni dell’effetto Doppler: l’effetto Doppler \u00e8 quel fenomeno che spesso percepiamo per strada quando una autoambulanza con la sirena accesa si avvicina e, in seguito, ci sorpassa. Il suono che percepiamo una volta che l’autoambulanza ci ha sorpassato \u00e8 pi\u00f9 basso (e quindi di frequenza pi\u00f9 bassa) rispetto a quello che aveva quando si stava avvicinando, ma la velocit\u00e0 del suono \u00e8 uguale in entrambe i sistemi di riferimento (dentro l’autoambulanza o fermi). La differenza tra la velocit\u00e0 del suono e quella della luce \u00e8 che mentre la prima rappresenta un limite invalicabile solo per le onde sonore in aria, la seconda rappresenta un limite invalicabile per tutti
\ni corpi, con o senza massa.<\/p>\n

Questo effetto \u00e8 di straordinaria importanza: tramite l’osservazione della luce delle stelle si \u00e8 scoperto che l’universo \u00e8 in espansione, infatti questa luce risultava essere di frequenza pi\u00f9 bassa rispetto a quella aspettata (cio\u00e8 le frequenze di emissione tipiche di alcuni elementi) proprio per effetto
\nDoppler.<\/p>\n

(vedi anche una risposta di Paolo Sirtoli sul redshift<\/a>)<\/span><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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