Scusate se pubblico doppio questo post ma pare che blogspot abbia deciso di dare i numeri con le date. Continua infatti a ricacciarlo indietro di un mese per quanto io mi ostini a cambiare la data.
Incollo sotto i commenti che erano già stati inseriti.
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Avendo ormai raggiunto mia figlia la maggior età, credevo di essermi lasciato alle spalle il periodo delle imbarazzanti domande che hanno come incipit "perché", a favore di altre, forse non meno imbarazzanti, ma a cui un genitore si sente solitamente più preparato a rispondere e che, magari con timore, si prepara ad affrontare da anni.
Per cui l'altra sera durante la cena ero debitamente pronto a rispondere a domande sull'amore, sulla pace nell'universo, sull'esaurimento delle scorte di petrolio e ben anche sul sesso, quando la pargola con aria innocente mi chiede se penso che esista altra vita intelligente nell'universo e se credo alla possibilità di viaggiare nel tempo?
Metto su on la modalità "padre maturo (ma non troppo) davanti a figlia ingenua (ma non troppo)" e replico nell'ordine:
A) Si credo esista altra vita intelligente nell'universo (e cito pomposamente Margherita Hack)
B) Non credo si possa viaggiare nel tempo.
Mi rilasso, abbasso la guardia (d'altra parte stasera non dovrò rispondere a domande sull'amore, il sesso e la pace universale) e... SBAMMMMM... mi arriva il colpo da KO.
"E perché non credi alle teorie di Stephen Hawking?"
Vacillo, balbetto qualcosa del genere "Stephen chi?", cerco di sorreggermi alle corde ma la pargola, intravista la possibilità di mettermi al tappeto non molla.
"ma si Stephen Hawking... Parli di fisica e non sai chi è Hawking?" (voce angelico accusatoria)
Dall'angolo mi viene in soccorso la mia compagna "a si non è quel fisico con problemi di disabilità che si occupa anche di astronomia" (voi non potete immaginare di quante risorse disponga un insegnate di danza). Per fortuna la cameriera suona il gong con la scusa di prendere le ordinazioni e io ne approfitto per riordinare le idee.
Chiarito di chi si sta parlando la discussione s'incentra su due punti
1-Stephen Hawking (se ho capito bene) non esclude l'esistenza di altra vita nell'universo. Non esclude nemmeno che l'universo abbia visto altra vita intelligente oltre la nostra. Ritiene però improbabile che forme di vita intelligente possano coesistere nello stesso momento in questo universo. Non impossibile ma altamente improbabile. Ancor di più ritiene improbabile, e qui sarebbe più appropriato dire, impossibile, che queste forme di vita possano mai incontrarsi.
E fin qui ci arrivo. Posso non condividere del tutto ( ma io sono solo un padre inadeguato, lui un grande fisico..) ma comprendo...
2- Stephen Hawking si dice convinto che si possa viaggiare nel tempo, ma solo in avanti. Per dimostrarlo si rifà al famoso esempio degli astronauti che partono per un viaggio a velocità relativistiche. Al loro ritorno sulla terra scoprono che per chi è rimasto il tempo è passato più velocemente ed un padre che ha lasciato un figlio in tenera età, scopre che ora questo è più vecchio di lui.
A questo punto mia figlia mi racconta di un esperimento mentale proposto in un documentario della CNN e che prende spunto da questa idea di Hawking. Se si costruisse un treno in grado di viaggiare a velocità prossime a quelle della luce ed una ferrovia che circumnaviga il globo, i passeggeri di quel treno potrebbero viaggiare, ad esempio per una settimana, partendo dal punto A, girando più volte attorno alla terra, ridiscendere al punto A ed accorgersi che in realtà sulla terra sono passati alcuni anni. Questa sarebbe di fatto una macchina del tempo.
E qui la mia mente vacilla davanti al paradosso. Pur conoscendo le grandi linee della relatività e anche i paradossi che essa propone, mi sfugge sinceramente un punto.
La velocità è relativa all'osservatore. Quindi se è vero che il treno si muove rispetto alla terra ad una velocità prossima a quella della luce, è anche vero che per gli osservatori sul treno, è la terra a muoversi a quella velocità mentre invece il treno, rispetto a loro è fermo.
Di conseguenza... perché il trascorrere del tempo dovrebbe rallentare solo per loro? Se gli osservatori a terra vedono rallentare il tempo sul treno, perché non dovrebbe esserci lo stesso effetto anche per chi dal treno, osserva gli eventi fuori dal finestrino?
Chi mi aiuta a riaffermare la mia (benevola) autorità paterna?
Per chi fosse interessato agli articoli di Stephen Hawking, ne potete trovare alcuni sul suo sito:
http://www.hawking.org.uk/
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4 commenti:
- ataru1976 ha detto...
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Sicuro sicuro che tua figlia abbia solo 18 anni?
Non è che sei tu ad aver viaggiato in quel treno e ora tua figlia è una trentenne? O_O
Forse sarò sfigato io, ma le persone che conosco (anche più che diciottenni) mi sanno parlare giusto del grande fratello e io, che non lo guardo, non so mai che dire.
Per quanto riguarda il tuo dubbio, penso che per comprendere bene l'esperimento, ci si dovrebbe porre al di fuori di entrambi i sistemi: è il treno che viaggia vicino a c, non la terra.
Perciò il tempo sul treno è accelerato rispetto a quello sulla terra.
Spero di essere stato chiaro e di non aver sparato troppe eresie... - 25 febbraio 2011 19:59
- allison ha detto...
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si tratta del paradosso dei gemelli,un'apparente contraddizione alla relatività ristretta. In realtà chi sale sul treno non si muove solo alla velocità della luce. ma accelera per raggiungere questa velocità. questa accelerazione fa si che la simmetria si rompa.
- 25 febbraio 2011 20:27
- Orsovolante ha detto...
.jpg "Orsovolante")
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Sono convinto che abbiate ragione ma...
@ataru perché il treno viaggia vicino a C e la terra no? Qual'è il sistema di riferimento dell'osservatore? Se egli fosse seduto su un fotone partito dal sole anche la terra viaggia vicino a C
@Allison
Si ma anche la terra accellera per chi sta sul treno... è ben vero che chi sta sul treno "cambia" sistema di riferimento accelerando per poi tornare a quello della terra decelerando (ok in fisica si tratta sempre di accellerazione :-) )... probabilmente è in questo passaggi da un sistema di riferimento all'altro che sta l'inghippo che mi sfugge.
PS mia figlia ha appena compiuto 19 anni... temo qualche volta abbia guardato il GF ma il bello è che fa studi classici.
In ogni caso tendo a riporre nei giovani molta più fiducia di quanto vedo fare da molti adulti e questa cosa è anche causa di molte discussioni con i miei colleghi e conoscenti in genere. - 25 febbraio 2011 21:19
- Orsovolante ha detto...
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@Allison
Non ricordavo il nome del paradosso... quello dei gemelli e la tua dritta è quella giusta. In effetti bisogna tenere conto n0on di due ma di tre sistemi inerziali.
Per adesso sto leggendo la soluzione su wiki, poi, se sopravvivono abbastanza neuroni, provo a cercare qualcosa di più scientifico (ma la vedo dura :-) ) - 25 febbraio 2011 21:30
se lo trovi provurati "i misteri del tempo", di Paul Davies. è un bel libro di divulgazione scientifica che abbraccia un po' tutte le implicazioni della relatività
RispondiElimina@allison
RispondiEliminadomani provo a ordinarlo in libreria.
@Orso:
RispondiEliminaLa differenza fra velocità ed accelerazione è che, mentre non siamo in grado di misurare la velocità di una automobile senza guardare fuori dal finestrino, possiamo benissimo misurare l'accelerazione. Quindi in questo esperimento non possiamo chiamare in ballo la relatività e dire che se uno ha visto l'altro accelerare la cosa è reciproca, perché dei due gemelli, quello che è rimasto sulla terra non ha percepito nulla di strano, mentre quello che è partito l'accelerazione la ha sentita eccome, e anche la decelerazione quando è tornato. Ecco dove sta l' asimmetria che spiega il paradosso.
In ogni caso, puoi dire a tua figlia che la sua macchina del tempo funzionerebbe, in ogni caso, a senso unico.
Un altro testo di divulgazione fisica che a me piace infinitamente sono i "sei pezzi facili" e i "sei pezzi meno facili" di Richard Feynman, editi da Adelphi. Se ti interessa, posso scannerizzarti le pagine dove si parla del paradosso dei gemelli e mandartele.
Sapevo che mi avreste aiutato :- D
RispondiElimina@Riccardo
In ogni caso, puoi dire a tua figlia che la sua macchina del tempo funzionerebbe, in ogni caso, a senso unico.
si capisco che così potresti viaggiare solo nel futuro. Ho però letto ( su wiki quindi nn sempre credibile) che Einstein aveva immaginato/teorizzato la possibilità di poterlo fare anche nel passato... Ne sai qualcosa?
Esco e vedo se trovo il libro. Se non lo trovo ti chiedo le pagine. Avevo letto un articolo di Feinman e mi intriga molto.
Qualcuno ha fatto un esperimento:
RispondiEliminaHanno preso due orologi nucleari (o qualcosa del genere) di quelli superprecisi e che non si scaricano, e uno lo hanno caricato su un aereo molto veloce.
Con questo aereo si sono fatti un pò di ore di volo alla massima velocità (qualche migliaio di chilometri orari, non so se arriva a duemila, ma dubito) e al rientro si sono accorti che l'orologio dell'aereo segnava qualche secondo in meno.
In pratica più si è veloci, più rallenta il tempo. Alla velocità della luce il tempo praticamente si ferma.
Non è esattamente una macchina del tempo come la si concepisce nei film, come ritorno al futuro, perchè quelli sul treno se vogliono "andare" avanti di tre mila anni, devono stare sul treno per tre mila anni...
In pratica sul treno si mette pausa mentre il resto del mondo va avanti...
Esatto hanno già risposto gli altri. Se due osservatori si muovono di moto relativo ciascuno dei due vedrà il tempo dell'altro andare più lentamente. Se però uno inverte il moto però il sistema non è più simmetrico perché quello che inverte il moto subisce un'accelerazione. Lo stesso dicasi per il treno che viaggia sulla terra. Il treno (o l'aereo) non segue una linea retta (segue la curvatura della terra) e quini non si trova in un sistema inerziale! tra l'altro questo esperimento fu eseguito realmente usando due aerei di linea che viaggiavano in direzioni opposte al moto della terra e, data l'esiguità dell'effetto per quelle velocità, due orologi atomici
RispondiEliminahttp://ulisse.sissa.it/chiediAUlisse/domanda/2007/Ucau070107d002/
Oramai questo è un effetto talmente noto che se i satelliti per il GPS non facessero le opportune correzioni il GPS stesso sarebbe inutilizzabile!
Purtroppo non è semplicissimo spiegare il perché l'accelerazione provoca questo effetto di asimmetria. Un bellissimo libro sulla relatività (ma non semplicissimo poiché usa un po' di formule, anche se rimane sempre a livello divulgativo) è Sexl-Shmitd "Spaziotempo" della Boringhieri. Li viene spiegata la soluzione del paradosso.
Per quanto riguarda i "viaggi nel tempo" (nel senso della possibilità di viaggiare anche indietro nel tempo) è una possibilità molto speculativa e molto dibattuta. La relatività ci dice che un oggetto che viaggia a velocità superiore a quella della luce può (in un opportuno sistema di riferimento) andare indietro nel tempo. La stessa teoria della relatività però vieta che un oggetto "normale" possa superare la velocità della luce. Sono stati ipotizzate particelle (tachioni) che però viaggerebbero costantemente a velocità maggiori di c, ma si tratta solo di speculazioni. Potrebbero esistere però altri modi per tornare indietro nel tempo (usando per esempio un buco nero in rotazione o cose del genere).
Sia come sia è ovvio che il viaggio indietro nel tempo darebbe ovviamente luogo a una pletora di paradossi tanto che la maggior parte dei fisici pensa che ci sia una qualche tipo di "censura" che impedisca questo tipo di viaggio.
Per quanto riguarda la vita nell'universo, beh anche qui la questione è chiaramente controversa. Non sappiamo quanto sia probabile la formazione di forme di vita (per questo sarebbe interessante trovare forme di vita esistenti o esistite nel passato su altri pianeti del sistema solare!), non sappiamo con che probabilità evolve verso forme di vita superiore o intelligenti.
Vi è il famoso Paradossi di Fermi: una forma di vita intelligente come l'uomo (anche se certi complottisti mi fanno fortemente dubitare dell'ultima affermazione...) in poche migliaia di anni (un nulla nelle scale tipiche del cosmo) dovrebbe arrivare a una tecnologia in grado di costruire astronavi per viaggi interstellari o intergalattici e cominciare a colonizzare l'universo. Siccome è estremamente improbabile che siamo la prima forma di vita intelligenza dell'universo, dovremma gia avere questi colonizzatori sulla terra. Il fatto che non se ne vedono (a dispetto dei presunti avvistamenti ufo) ci dice che forse è estremamente improbabile che si creino forma di vite intelligenti e noi saremmo un caso più unico che raro nell'arco di miliardi di anni luce. Ma ci sono ovviamente mille obiezioni a questo paradosso...
Ho avuto il piacere di conoscere la figlia di Orso, e mi ha fatto una bellissima impressione. Probabilmente perché mi ricorda come ero io alla sua età.
RispondiEliminaI miei figli sono pure così, in particolare il "piccolo", che ha l'età della ragazza in questione. Le domande sono quelle, o spesso molto più "toste". Ho imparato che un onesto "mi dispiace, ma questo non lo so, cercherò di studiare" è una risposta valida. Il più piccolo ha anche trovato una ricerca in cui si vede che i bambini a cui ci si è sforzati di rispondere a tutti i "perché" (incluse le onestà di cui sopra) diventano da grandi più razionali.
Sulle domande. Ci vorrebbe un trattato. Per la prima praticamente tutto quel che so l'ho detto Emiliano Farinella, quando mi ha interrogato per la rivista Delos.
Sulla seconda son 'azzi. Innanzitutto noi tutti stiamo viaggiando nel tempo, alla velocità di un secondo (di "tempo proprio") al secondo (di "tempo coordinata nelle 4 dimensioni"). Mentre il tempo proprio è assoluto (io ho un numero finito di secondi da vivere, in cui potrò fare, sentire, godere un certo numero di cose), indipendentemente da chi mi guarda, il tempo coordinata dipende da chi guarda.
L'idea geniale della relatività è stata quella di vedere il tempo coordinata come qualcosa che è simile alle altre coordinate, lunghezza, altezza, larghezza per intendersi. È come se la realtà fosse una specie di scenario fisso a 4 dimensioni,che noi vediamo muoversi perchè la nostra coscienza ci si muove attraverso (il che apre una marea di domande filosofiche a cui non so rispondere).
Se mi muovo, "giro" dal mio punto di vista lo spazio-tempo in modo che la mia "velocità" (che è fissa, un secondo al secondo) vada in parte lungo la coordinata "tempo" e in parte lungo una direzione spaziale. In altre parole mi sto muovendo, in un secondo di mio tempo proprio mi muovo anche nello spazio.
È più complicato, perché la "rotazione" attorno al tempo comporta numeri ed angoli immaginari, che non siamo abituati a vedere intuitivamente, ma il succo è quello. Io sto muovendomi anche nello spazio, quindi mi muovo in modo diverso lungo il tempo.
Come mai sul treno che gira intorno alla terra il tempo scorre più lentamente, mentre in teoria le cose dovrebbero essere simmetriche?
Immaginiamo due persone che viaggino alla stessa velocità lungo due sentieri divergenti. Ciascuno vede l'altro che viaggia più lentamente, NELLA PROPRIA DIREZIONE. Gli resta indietro. Ma non ci stupisce, stanno andando in due posti diversi. Se uno dei due invece va a zig-zag, resta indietro in assoluto, ci mette oggettivamente più tempo. La situazione non è più simmetrica, i due arrivano nello stesso posto ma quello che ha percorso la strada dritta arriva prima.
Il treno che gira intorno alla Terra va a zig-zag, nello spazio-tempo. Arriva allo stesso posto (quadridimensionale) ma facendo un tragitto inclinato e ripiegato a spirale. Per via delle diavolerie degli angoli immaginari, ci mette MENO tempo di chi ha percorso la strada "dritta". Ma il principio è lo stesso.
che Einstein aveva immaginato/teorizzato la possibilità di poterlo fare anche nel passato... Ne sai qualcosa?
RispondiEliminaNo, ma dal profondo della mia ignoranza ritengo che la cosa sia poco probabile, perché non vedo come Einstein avrebbe potuto risolvere il famoso problema: "se io potessi tornare indietro nel tempo e uccidere mia madre prima che mi avesse concepito, cosa ne sarebbe di me?" senza sposare la teoria degli universi paralleli che però è stata formulata solo parecchio tempo dopo.
Intanto vi devo ringraziare tutti per l'attenzione e le risposte.
RispondiEliminaSe ho ben capito il succo è questo. (e perdonate le semplificazioni)
Se il sistema A) (terra) e quello B) (astronave) si limitassero a muoversi di moto uniforme rettilineo, il loro "asse del tempo" sarebbe orientato nello stesso verso. Non si potrebbe stabilire chi è in moto e chi è fermo (so che è un espressione impropria), ma solo che i due sistemi sono in movimento reciproco e di conseguenza il tempo passerebbe per entrambi allo stesso modo (salvo che osservandosi a vicenda, chi è sulla terra vedrebbe rallentare il tempo sull'astronave e viceversa).
Però invece nel nostro esempio, l'astronave parte dal sistema inerziale A) e accelera per spostarsi in quello B). Questo fa si che il suo asse del tempo non sia più parallelo a quello di A e da qui la differenza. Successivamente l'astronave dovrà accelerare nel verso opposto per poter tornare al sistema inerziale A ( la Terra) ma questo non riequilibra le cose limitandosi a deviare in una nuova direzione il vettore tempo del sistema astronave, B). Solo quando questa avrà completato la decelerazione e avrà adeguato la sua velocità al sistema inerziale A) il suo tempo scorrerà nuovamente parallelo a quello di questo sistema ma... avendo percorso una strada diversa, come dice Gianni, è arrivata a quel punto delle coordinate tempo, un po' prima di chi è sempre rimasto all'interno del sistema A....
ci ho preso almeno un pochino :-) ?
@Riccardo
Ho trovato il libro che mi hai consigliato. Me lo portano martedì.
Io ho sempre da mantenere la promessa di portarti in volo. Speriamo che questa sia la primavera giusta.
@Gianni
Ultimamente sono spesso in Lunigiana. Prima o poi magari allungo nuovamente verso la tua città e ci si trova per una birra.