Secondo la relatività ristretta il tempo (come lo
spazio) è una “variabile” che dipende dallo
stato di moto di chi effettua la misura. Pertanto se due
osservatori sono in moto l’uno rispetto all’altro
misureranno tempi diversi: cioè non concorderanno sulla
durata di qualsiasi evento. Ciò non toglie che, a parte
questo, non noteranno alcun effetto sul “loro”
tempo: cioè a ciascuno le lancette del proprio orologio sembreranno
scorrere sempre con la consueta velocità. Se, invece,
uno guarda le lancette dell’orologio dell’altro gli sembrerà che scorrano
più lente del normale (e questo capita ad entrambe!).
Tanto maggiore sarà la loro velocità relativa tanto
più lento gli sembrerà il moto delle lancette dell’orologio dell’altro. La
formula con cui ciascuno vede passare il tempo
sull’orologio dell’altro è
dove v è la loro velocità relativa, c
e’ la velocita’ della luce, t1 è il tempo
che l’osservatore 1 vede sull’orologio dell’osservatore
2, e t2
è il tempo che l’osservatore 2 vede passare sul proprio
orologio.
Applicando brutalmente questa formula si vede che, al
raggiungimento della velocità della luce, ciascuno vede
fermarsi le lancette dell’orologio dell’altro (ma ognuno continua a
veder camminare le sue!).
Applicandola, invece, a velocità superluminali, il tempo
“osservato” sull’orologio dell’altro diventa immaginario!!
L’interpretazione comunemente accettata è quella per cui
la velocità della luce è un limite invalicabile, e
raggiungibile solo da particelle di massa “a
riposo” nulla. Ci sono vari motivi per essere
convinti di ciò, fra i quali il fatto che la massa
aumenta all’aumentare della velocità (fino a diventare “infinita” alla velocita’ della
luce), per cui diventa impossibile “spingere”
un oggetto di massa sempre più grande.
Ciò non toglie il fatto che il tempo immaginario abbia
un suo fascino (e compaia anche in meccanica quantistica), specialmente fra gli scrittori di
fantascienza, ma non solo: ci sono esempi in cui alcune
grandezze che sarebbero dovute essere reali e positive
dai conti venivano fuori immaginarie, oppure negative. A
volte si è trattato solo di situazioni in cui la teoria
non funziona più, ma altre volte si sono scoperti
fenonomeni nuovi: Dirac dalle “energie
negative”, riuscì a prevedere teoricamente
l’esistenza dell’antielettrone, vari anni prima della sua
scoperta sperimentale. Nel mio gruppo, oggi, si fa
ricerca cercando di capire il perché di una densità
immaginaria…