Teoria della Relatività Ristretta

Introduzione

• Panoramica della teoria senza tecnicismi.
• Origini della teoria: equazioni di Maxwell.
• Maxwell descrive fenomeni elettrici, magnetici, elettromagnetici.
• Velocità della luce costante (c ~ 300 milioni m/s).
• Contrasto con la relatività classica di Galileo e Newton.

Problema della Velocità della Luce

• Incoerenza tra relatività classica e equazioni di Maxwell.
• Maxwell ipotizza la presenza di un "etere" per risolvere il conflitto.
• Esperimento fallito di Michelson-Morley nel 1887 conferma Maxwell.

La Soluzione di Einstein

• Einstein risolve il conflitto nel 1905.
• Pubblica "Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento".
• Introduce la teoria della relatività ristretta (speciale).

Postulati della Relatività Ristretta

1. Principio di Relatività: Leggi della natura uguali in tutti i sistemi di riferimento inerziali.
2. Costanza della Velocità della Luce: c è costante per ogni osservatore.

Implicazioni della Teoria

• Dilatazione dei tempi: il tempo è relativo al sistema di riferimento.
• Contrazione delle lunghezze: le lunghezze si accorciano in movimento.

Simultaneità

• La simultaneità è relativa.
• Esempio del treno: Alice e Bob osservano eventi simultanei in modo diverso.

Spazio-Tempo

• Fusione dei concetti di spazio e tempo.
• Introduzione dello spazio-tempo a quattro dimensioni.
• Minkowski contribuisce con l'idea di spazio-tempo.

Trasformazioni di Lorenz

• Equazioni per trasformare coordinate tra sistemi di riferimento.
• Al limite delle basse velocità si riducono alle trasformazioni di Galileo.

Energia e Massa

• E=mc²: equazione famosa che unisce massa ed energia.
• Conservazione massa-energia.
• Esempio: annichilazione di particelle.

Conclusione

• Rivoluzione scientifica: ripensamento radicale della fisica classica.
• Nuovo modo di concepire il tempo, lo spazio, la massa e l'energia.