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Teoria della Relatività e Paradossi

eccoci giunti alla nona puntata sulla teoria della relatività verso la fine del video vi racconterò anche di come potrete divenire produttori di un'opera di qurius ma questo lo vediamo dopo il video di oggi è dedicato all'argomento più celebre su quale si sono spesi milioni di parole pagine commenti in considerazioni potremmo forse noi aggiungere qualcosa sì è vero chiunque sentito parlare del paradosso dei gemelli ma noi abbiamo deciso di raccontarvelo da una prospettiva completamente diversa che nessuno aveva mai affrontato finora oggi vi parlerò del paradosso delle gemelle [Musica] etimologicamente la parola paradosso deriva dalle due radici greche para e doxa e ha di fatto molte sfaccettature in logica ad esempio il paradosso è una sezione che può dimostrarsi sia vera che falsa il più classico e anche il più breve in questo senso è il famoso paradosso del mentitore quello che dice io mento se è vero andiamo incontro una contraddizione e se è falso pure è in pratica una frase che si contraddice da sola ma noi in questo contesto interessano i paradossi in fisica perché a volte si verificano situazioni paradossali staccati i paradossi in fisica possono essere sostanzialmente di due tipi quelli dovuti una particolare esperienza che è in disaccordo con una teoria scientifica ritenuta valida ad esempio l'esperimento di radiazione di corpo nero a fine ottocento sembrava in contrasto con la teoria dell'elettromagnetismo della termodinamica e ci sono poi i paradossi che sembrano tali perché le leggi fisiche sono in contrasto con quello che è il senso comune e questi non sono veri e propri paradossi e il senso comune che ci tradisce e questo è il caso del paradosso dei gemelli o delle gemelle il paradosso del paradosso di gemelli è che non è un paradosso vi lascio un attimo per così tra tutti lo conoscono come il paradosso dei gemelli ma sembra un paradosso solo se sbagliamo ad applicare i principi della relatività che abbiamo imparato nelle puntate precedenti perché le avete viste le puntate precedenti servono quasi tutte per capire la ragione per cui la storia del paradosso è falsa dobbiamo enunciare in maniera chiara la vicenda delle due gemelle che viene raccontata al mondo scientifico da paul l'anice fan fisico francese che dovete combattere anche contro i giornali assetati di gossip per la sua storia con marie curie avevano il gossip non interessa andiamo a vedere il paradosso delle gemelle gina è una pigra paciosa che se ne sta sulla terra oronzo è un astronauta che compie un viaggio verso la stella alfa che si trova a 8 anni luce dalla terra la sua astronave viaggia velocissima 240 mila chilometri al secondo ossia l'ottanta per cento della velocità della luce per comodità diremo che viaggia a 0 8 c per cui in dieci anni di viaggio percorre una distanza pari a 8 anni luce che è proprio la distanza a cui si trova la stella alfa il paradosso delle gemelle ci dice che se oronza parte raggiunge la stella alfa e torna sulla terra viaggiando a 0,8 c quando arriva sulla terra trova la sua sorella gemella zina più vecchia di lei in pratica per gina il tempo è passato più velocemente in tutto questo discorso però sembra esserci qualcosa che non torna se come ci dice la relatività speciale non esiste un sistema di riferimento privilegiato le due gemelle dovrebbero avere sempre la stessa età ricordate che si diceva che se gualtiero si muove rispetto a me di 10 chilometri all'ora dal suo punto di vista sono io che mi muovo rispetto a lui di 10 chilometri all'ora in sostanza ci troviamo all'interno di una simmetria quindi dire che la gemella sull'astronave viaggia a 0,8 c rispetto a quella sulla terra è un'affermazione che possiamo tranquillamente ribaltare e dire che rispetto a quella sull'astronave quella sulla terra che si allontana 0,8 c è quindi per rispetto della simmetria le gemelle dovrebbero restare della stessa età per dipanare la questione si introduce normalmente la relatività generale e si dice che la gemella che viaggia in realtà subisce 4 accelerazioni chiamo accelerazione anche una decelerazione cioè la decelerazione è un'accelerazione col segno meno infatti oronza deve partire accelerare raggiunge la velocità di crociera di 0,8 c una volta arrivata in prossimità della stella alfa deve frenare invertire la rotta riaccelerare ritrovare la velocità di 0,8 c è una volta arrivata sulla terra deve frenare altrimenti si schianta contro la gemella un aspetto becca la cina in faccia un casino poi c'è un funerale su nessuno pensa più poi che aveva abbiamo visto infatti che l'accelerazione corrisponde alla presenza di una massa tanto maggiore quanto maggiore l'accelerazione che subiamo se non vi è chiara la cosa potete andare a vedere il video numero otto dove proprio parlo di questo aspetto dunque è il paradosso viene risolto affermando che la gemella che subisce accelerazioni e decelerazioni invecchia più lentamente proprio per effetto di queste ultime nel che è giusto ma proviamo a fare un esperimento mentale dove accelerazioni e decelerazioni spariscono e andiamo a vedere cosa succede perché se la chiudiamo così sembrerebbe che senza accelerazioni e decelerazioni le gemelle restano tutte e due della stessa età invece vedremo che non è affatto così concentrati allora come facciamo a far andare e tornare o lonza evitandole le accelerazioni cominciamo con partenza e arrivo supponiamo che invece che partiremo ronza sia già su una navicella che viaggiando a velocità costante di 08 ci passa a fianco della terra dove la gemella la guarda nell'attimo in cui si passano a fianco agli orologi delle due gemelle misurano ti uguale a zero e da qui parte all'esperimento idem per il finale invece di frenare la gemella passa fuori a 08 cima in quell'istante ciascuna gemella vede l'orologio dell'altra e lì finisce l'esperimento abbiamo dunque eliminato accelerazione iniziale e decelerazione finale rimane in ogni caso la rogna dell'inversione a u lì sembra proprio che la gemella debba frenare girarsi e ripartire ma niente paura è un esperimento mentale possiamo inventarci tutto ciò che vogliamo oronza invece di invertire la rotta apre il finestrino e si lancia contemporaneamente in direzione opposta passa un altro astronave che viaggia sempre a velocità 0,8 c diretta verso la terra col finestrino aperto stile boychuk dentro quel finestrino ci si infila la gemella che sballottamenti a parte si ritrova a viaggiare a 0,8 c stavolta in direzione della terra quindi se per un momento escludiamo quell'istante in cui lei salta da una parte alta viene sballottata ci troviamo nell'ambito della relatività ristretta viaggia sempre velocità costante una direzione può improvvisamente viaggia a velocità costante della eppure la gemella che viaggia invecchia e più lentamente com'è possibile c'è un errore di base che viene fatto quando si espone a questo paradosso si pensa che la situazione delle due gemelle sia simmetrica ma non lo è affatto si tende spesso a pensare a due sistemi di riferimento la terra e l'astronave che si dice ciascuna delle due gemelle viaggia a 0,8 c rispetto all'altra ma non è vero i sistemi di riferimento sono tre e non due e qui la simmetria va a farsi benedire secondo voi perchè ho messo due astronavi sembro scemo ma mi sono inventato questo esperimento perché secondo me si comprende meglio dove sono i tre sistemi di riferimento cioè quello della prima gemella la gina ossia il pianeta terra che supponiamo si muova di motore trino uniforme poi c'è il sistema di riferimento dell'astronave di andata che si muove a 0 8 c allontanandosi e poi c'è quello dell'astronave di ritorno che si muove a 08 cima in verso opposto quindi sono tra i sistemi di riferimento e mentre la prima gemella se ne sta beata sullo stesso per tutto il tempo la seconda gemella lo cambia zampa da uno all'altro quindi quello che sembra un paradosso che fa saltare la simmetria non c'è per il semplice motivo che non c'è alcuna simmetria l'asimmetria la vediamo solo nel momento in cui un sistema si muove rispetto all'altro di moto rettilineo uniforme solo in quel caso ciascuno vedrà l'orologio dell'altro rallentare ma se vogliamo ricongiungere le gemelle dobbiamo spezzare questo incantesimo nel momento in cui decidiamo che una delle due inverte la rotta e torna verso l'altra abbiamo spezzato la simmetria è stabilito in un certo senso quale delle due si muoveva si potrebbe obiettare che dal punto di vista di quella che sta sull'astronave e l'altra che inverte la rotta ma è un'obiezione sbagliata vediamo perché penso sia capitato a tutti di essere seduti sul treno in stazione avere a fianco un altro treno fermo è un certo punto vedete l'altro treno che si muove e vi chiedete sono io che mi sto muovendo o è lui che si sta muovere ora supponiamo che uno dei due treni freni improvvisamente se eravate voi quelli che vi stavate muovendo vi accorgereste che è il vostro treno frenato perché sentireste uno scossone il viceversa se voi eravate quelli fermi vi accorgereste che giorno fianco improvvisamente si blocca ma voi non sentite nessuno scossone in quel momento capite chi dei due si stava effettivamente muovendo quindi nel momento in cui oronzo quella sull'astronave deve saltare sull'altra astronave si stabilisce che era lei quella in movimento quella sulla terra vede l'altra che prima si allontana e poi si avvicina ma lei la cina non ha subito nel suo sconquasso come quello sul treno che sta li guarda e evidente che improvvisamente si ferma e poi magari riparte ma lui non subisce nessuno scossone quella che resta sulla terra non subisce nessuna forza possiamo dire che è un sistema di riferimento inerziale oronza invece viene sballottata e vede la in fondo la sua sorella gemella gina che li tranquilla si fuma la paglia sulla sedia a dondolo e la stretta la situazione non è simmetrica perché è oronza è solo oronza che cambia sistema di riferimento se voglio mantenere la simmetria oronza non torna più a casa continua a dare via dritta ma abbiamo visto prima che il sistema non può essere considerato simmetrico nel senso della relatività ristretta perché entrambe sanno che una delle due oronzo non si muove sempre di moto rettilineo uniforme se vuole tornare a casa non ha scelta deve spezzare la simmetria e quindi è il suo il tempo che rallenta ora io ho fatto viaggiare corona è tenuta ferma la cena perché se facevo viaggia reggina poi uno dice vagina va insomma avete capito barca tenuto ferma la cina per l'eleganza [Musica] [Applauso] annunciazione annunciazione annunciazione a quattro zampe nel cosmo è il titolo di un libro che sto scrivendo che è correlato ai tredici pezzi del cd materia oscura corpi celesti per ogni canzone corrisponderà un capitolo di circa una trentina di pagine in cui racconto storie legate a scoperte scientifiche e personaggi più o meno celebri il tutto condito da curiosità poco conosciute il piglio sarà quello divulgativo la scrittura colloquiale sull'impronta degli storyboard che scrivo per le puntate di qurius provenendo dal mondo della scrittura e non da quello dei video è un ambito in cui mi sento più a mio agio che l'idea è quella di non fare un semplice libro in cui si raccontano storie di scienza o si spiegano alcuni concetti ma quello di personalizzarlo aggiungendo un po di considerazione cercando di dargli anche una dignità letteraria o meno parto con questa presunzione il tutto è spiegato in dettaglio in questa pagina di cui vi metto il link in descrizione ma aggiungo due cose il libro verrà venduto insieme al cd che già c'è se tutto va bene uscirà a fine ottobre 2018 per coloro che hanno già comprato il cd volessero acquistare sulle libro ovviamente è possibile non solo ma riceveranno il libro a prezzo scontato e questo è scontato che ci sosterrà in questa raccolta fondi facendo delle donazioni comprando libro cd vedrà ovviamente il suo nome inserito all'interno del libro come produttore vedrete sempre sulla pagina relativa che c'è la possibilità anche di organizzare una presentazione o meglio ancora un concerto insomma trovate tutto scritto lì nella pagina della nostra associazione culturale che vi ricordo non è a fini di lucro se mi interessa date dunque a dargli un'occhiata e come dire lasciate sciolte le briglie della vostra generosità faremo del nostro meglio per non deluderli se avete domande dubbi questioni mettete nei commenti qui sotto oppure sulla nostra pagina facebook detto questo vi ricordo che per sostenere il canale oltre alle offerte che gentilmente alcune di voi fan e li ringrazio tantissimo sono altre sigle di tele iscrizione i commenti i pollici e soprattutto le condivisioni grazie alle quali possiamo estendere la nostra comunità la prossima puntata sarà la decima e ultima della serie sulla relatività ma visto che è stato un argomento molto seguito prossimamente arriveranno dei video più brevi dove approfondirò alcuni dettagli e inserirò altre curiosità chiamerò questi video relatività ap nel senso di approfondimenti appunti applicazioni approvvigionamenti appestati appuntamenti al buio nell'ultima puntata parleremo dell'errore di einstein perché il ragazzo su una cosa si è sbagliato ma lo vedremo nel decimo video alla prossima