Teoria della relatività spiegata in modo semplice - Studenti.it
Einstein però fece una scoperta incredibile: il tempo non è assoluto bensì relativo (per questo motivo si chiama teoria della relatività) e ...
Einstein
Sapevi che è possibile rallentare il tempo? E che potremmo farne usi incredibili per ipotetici viaggi nel futuro? Tutto ciò grazie alla teoria della relatività ristretta formulata da <anchor>Einstein</anchor> all'inizio del '900.
Albert Einstein: biografia e scoperte | Studenti.it
# Albert Einstein: biografia e scoperte del più importante fisico del XX secolo

Biografia e scoperte del fisico tedesco Albert Einstein che formulò la teoria della relatività e vinse il premio Nobel per la Fisica nel 1921

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### Devi conoscere

### Cosa imparerai

- Biografia di Albert Einstein
- Come Einstein arrivò a postulare la teoria della relatività ristretta
- Einstein e la teoria della relatività generale

#### Indice

### Infobox

ChiAlbert EinsteinQuando
14 marzo 1879 – 18 aprile 1955
Titoli e cariche
Premio Nobel per la Fisica nel 1921
Frase celebre
"Solo due cose sono infinite, l'universo e la stupidità umana, e non sono sicuro della prima".
Famoso per
La teoria della relatività generale

## 1Albert Einstein: biografia

Albert Einstein (1879-1955), premio Nobel per la Fisica nel 1921
Albert Einstein (1879-1955), premio Nobel per la Fisica nel 1921 — Fonte: getty-images

### 1.1I primi anni e la formazione

Albert Einstein nacque il 14 marzo 1879 a Ulm, in Germania, all'interno di una famiglia di origine ebraica. Il padre era Hermann Einstein, proprietario di una piccola azienda che produceva macchinari elettrici, e il nome della madre era Pauline Koch. Trascorse la prima giovinezza a Monaco dove ricevette una rigida educazione dal sistema scolastico bavarese. Einstein non approvò mai i sistemi scolastici tradizionali e autoritari.

Albert Einstein fu un buon studente anche se non individuabile da subito come una mente geniale, soprattutto per le difficoltà relative alla prontezza dei riflessi e alla capacità oratoria. Come dichiarò lui stesso in un’intervista infatti, " le parole gli erano alcune volte di impedimento al pensiero e le sue intuizioni erano talvolta piuttosto lente, in quanto spesso cominciavano a prendere forma con delle immagini prelevate da alcuni esperimenti mentali". Si trattava di esperimenti ideali che, per motivi pratici non potevano essere del tutto realizzati.

Albert Einstein con la sorella
Albert Einstein con la sorella — Fonte: getty-images

A causa di problemi economici, la famiglia Einstein si trasferì spesso (dopo Monaco, in Italia e in Svizzera - a Berna). Concluse gli studi superiori ad Aarau, in Svizzera diplomandosi nel 1896. Nell’ottobre dello stesso anno superò l’esame di ammissione al Politecnico di Zurigo dove concluse i suoi studi in matematica e fisica nel luglio del 1900.

### 1.2Il matrimonio di Einstein

Nel 1898, conobbe Mileva Marić che sposò nel 1903 e da cui ebbe tre figli - Lieserl, nel 1902 che morì l’anno seguente; Hans Albert nel 1904 e Eduard nel 1910. Nel 1919 i due divorziarono e nello stesso anno Einstein sposò in seconde nozze la cugina Elsa Einstein, cui restò legato fino alla morte di lei, avvenuta nel 1936.

### Curiosità

Einstein fece firmare alla prima moglie Mileva Marić un accordo in base al quale lei avrebbe smesso di parlare o lasciato la stanza se Einstein glielo avesse chiesto. Einstein e la Marić divorziarono nel 1919 e a lei, in base all'accordo di divorzio, andarono i soldi del premio Nobel vinto nel 1921.

### 1.3Einstein dopo la laurea: I lavori del 1905

Dopo la laurea Albert Einstein ottenne un modesto impiego presso l’ Ufficio Brevetti di Berna che gli consentiva di mantenersi. Tuttavia in quel periodo rimase comunque in contatto con il mondo accademico continuando a dedicarsi ad alcuni problemi di fisica teorica e concependo alcune delle più rivoluzionarie teorie della storia delle scienze. Solo nel 1905 pubblicò, sugli Annalen der Physik, tre lavori storici che segnarono l’avvio della sua lunga e brillante carriera accademica.

Albert Einstein immortalato, nel 1937, all'Oxford University
Albert Einstein immortalato, nel 1937, all'Oxford University — Fonte: getty-images

Nel primo lavoro ipotizzava che la luce avesse una duplice natura, corpuscolare e ondulatoria, e che in certi fenomeni prevaleva il primo aspetto, ovvero quello basato su un insieme di quanti (successivamente chiamati fotoni). Einstein utilizzò questa ipotesi per l’interpretazione del fenomeno dell’ effetto fotoelettrico che verrà descritto nel paragrafo seguente.

Il secondo articolo riguardava il moto browniano di particelle sospese in un liquido e soggette agli urti dovuti all’agitazione termica delle molecole di liquido. La teoria costruita da Einstein contribuì all’affermazione dell’ipotesi della natura atomica della materia.

Nel terzo lavoro veniva formulata la teoria della relatività ristretta grazie alla quale veniva meno, come vedremo, l’incongruenza tra le leggi di trasformazione valide per la meccanica e quelle valide per i fenomeni elettromagnetici. In un altro lavoro del 1905 Einstein derivò la formula E = mc2 come conseguenza della relatività.

### 1.4Effetto fotoelettrico

Ricordiamo che nel 1900 il fi­si­co te­de­sco Max Planck pro­po­se come lo scam­bio di energia tra la ma­te­ria e la radiazio­ne av­ve­nis­se per quanti. In pratica, la sua teoria si fondava sul con­cet­to fonda­men­ta­le secondo cui una par­ti­cel­la ca­ri­ca oscil­lan­te al­la fre­quen­za ν po­tes­se scam­bia­re ener­gia con l’am­bien­te so­lo in for­ma di pac­chet­ti discreti di gran­dez­za E = h ν dove h è oggi nota come co­stan­te di Planck (6,626 × 10–34 J · s).

Einstein in una foto da giovane
Einstein in una foto da giovane — Fonte: getty-images

Einstein riprese e ampliò la teoria dei quanti per interpretare un fenomeno da poco scoperto e noto come effetto fotoelettrico. In pratica, mentre Planck aveva quantizzato solo l’ energia associata alle radiazioni uscenti dal corpo nero, Einstein estese il concetto di quantizzazione a ogni tipo di radiazione: il quanto venne riconosciuto come entità fisica reale.

Einstein affermò che la luce è quantizzata, costituita cioè da un flusso di particelle di energia o quanti che nel 1923 chiamò fotoni. Einstein suppose che l’ elettrone potesse essere espulso solo quando il fotone che lo colpiva aveva un’energia minima E=h ν0, essendo ν0 un valore soglia caratteristico del metallo considerato.

La relazione introdotta da Einstein era la seguente:

- ½ mv2max = h ν – w0 dove w0 indica il lavoro di estrazione del metallo fotosensibile e v max la velocità massima con cui gli elettroni sono emessi.

Einstein immortalato nella sua casa di Berlino
Einstein immortalato nella sua casa di Berlino — Fonte: getty-images

### 1.5Introduzione alla teoria della relatività

La teoria della relatività si divide in due parti fondamentali: quella ristretta o speciale che Einstein formulò nel 1905 e quella generale, del 1915. La prima si applica a tutti i fenomeni fisici con l’eccezione della gravitazione, che viene inglobata invece nella teoria della relatività generale.

Con la teoria della relatività, Einstein rivoluzionò letteralmente i concetti di spazio e tempo: mentre la fisica classica li considerava entità assolute, ovvero uguali per qualunque osservatore ne effettuasse la misura, con Einstein queste grandezze assumono carattere relativo.

Secondo Einstein il tempo, inteso secondo la logica con cui evolvono i fenomeni reali, scorre in modo diverso considerando sistemi di riferimento diversi. Di conseguenza, anche il concetto di simultaneità è stato messo in discussione.

Formula della teoria della relatività generale
Formula della teoria della relatività generale — Fonte: istock

Con la teoria della relatività generale Einstein riusciva a spiegare fenomeni che rimanevano fuori dalla portata della legge di gravitazione universale di Newton e prediceva il valore dell’incurvamento dei raggi luminosi che passano vicino al bordo di una massa come quella del Sole. Questo effetto fu misurato da due spedizioni in occasione dell’ eclisse totale di Sole del 29 maggio 1919: il britannico Arthur Eddington, a capo di una delle due, il 6 novembre del 1919 annunciò alla Royal Society che la relatività di Einstein era confermata.

### 1.6Le cattedre di Einstein e il premio Nobel

Albert Einstein riceve il premio Nobel per la Fisica nel 1921
Albert Einstein riceve il premio Nobel per la Fisica nel 1921 — Fonte: getty-images

La notevole produzione scientifica di Einstein gli procurò diverse cattedre universitarie, prima a Zurigo (nel 1909) e poi a Praga (nel 1911). Nel 1914 si trasferì a Berlino dove fino al 1932 diresse l’Istituto Kaiser Wilhelm.

Nel 1921 gli fu assegnato il Premio Nobel per la Fisica per i contributi alla fisica teorica, in particolare per la scoperta della legge dell’effetto fotoelettrico( Einstein ricevette effettivamente il premio l’anno seguente). Come notiamo, nelle motivazioni non vi era un riferimento esplicito alla relatività ma fu proprio questa che determinò la notorietà di Einstein anche nel mondo non accademico.

### 1.7Il trasferimento negli Stati Uniti e gli ultimi anni

Nel 1933 fu costretto dalle persecuzioni antisemitiche naziste a lasciare la Germania e si trasferì quindi negli Stati Uniti. Naturalizzato cittadino statunitense, si stabilì a Princeton dove insegnò Fisica Teorica all’Università - all’Institute for Advanced Studies - fino al 1945, anno in cui si ritirò dall’attività accademica.

Dopo la seconda guerra mondiale, Einstein cercò di favorire la pace nel mondo, promuovendo una vera e propria campagna popolare contro la guerra e le persecuzioni razziste. Una settimana prima della sua scomparsa, avvenuta a Princeton il 17 aprile del 1955, unitamente ad altri sette premi Nobel, compilò una dichiarazione pacifista contro le armi nucleari indirizzata al Presidente Roosevelt: “Noi rivolgiamo un appello come esseri umani a esseri umani: ricordate la vostra umanità e dimenticate il resto. Se sarete capaci di farlo è aperta la via di un nuovo paradiso, altrimenti è davanti a voi il rischio della morte universale”.

### Curiosità

Si parla spesso del fatto che Einstein a scuola fosse tutt'altro che un genio.In effetti dovette ripetere due volte il test d'ingresso all'Università. Inoltre aveva una pessima memoria, ragion per cui trovava difficilissimo memorizzare nomi, date e numeri di telefono.

### 1.8Einstein e la religione

Einstein considerava le religioni una forma di superstizione. Egli si sentiva ebraico dal punto di vista culturale ma non dal punto di vista religioso. Per lui la parola di Dio " ... non è niente di più che un'espressione e un prodotto dell'umana debolezza, e la Bibbia è una collezione di onorevoli ma primitive leggende, che a dire il vero sono piuttosto infantili."

### 1.9La morte di Einstein

Albert Einstein morì il 17 aprile 1955 a causa di un aneurisma dell'aorta addominale su cui si era già intervenuti chirurgicamente nel 1948 per rinforzarla. Morì all'ospedale di Princeton a 76 anni, poche ore dopo il suo ricovero.

### 1.10Il cervello di Einstein

Il cervello di Einstein conservato in formalina dal patologo Thomas Harvey
Il cervello di Einstein conservato in formalina dal patologo Thomas Harvey — Fonte: getty-images

Einstein aveva chiesto che il suo corpo venisse cremato e così fu fatto: le sue ceneri furono disperse in un luogo segreto ma in realtà non tutto il corpo di Einstein era stato cremato: Thomas Harvey, il patologo dell'ospedale che fece l'autopsia, aveva rimosso il cervello e lo conservò in formalina per 30 anni; quando i parenti dello scienziato ne vennero a conoscenza acconsentirono - per il bene della scienza - a che il cervello venisse sezionato in 240 parti, poi consegnate ad altrettanti ricercatori. La parte più grande del cervello, tuttavia, è rimasta all'ospedale di Princeton.

### 1.11Einstein e Freud

Albert Einstein era profondamente pacifista e ha sempre ammirato Ghandi. La sua avversione verso la guerra si riscontra già nei primi anni ’30 quando il fisico tedesco intrattenne uno scambio epistolare col padre della psicanalisi Freud. “ Perché la guerra?” è il titolo della raccolta di lettere tra i due sulla natura della guerra e dell'aggressività umana come componenti della psicologia degli esseri umani. L'opera nacque sotto iniziativa del Comitato sull'Arte e Letteratura della Lega delle Nazioni, che nel 1931 propose ai più noti intellettuali dell'epoca di iniziare una corrispondenza epistolare su diversi temi. Questi oggi sono considerati in gran parte premonitori della successiva ascesa del nazismo in Germania e degli eventi della seconda guerra mondiale. Uno dei passi più famosi scritto da Einstein è questo: “I o non so come sarà combattuta la terza guerra mondiale, ma posso dirvi che cosa useranno nella quarta: pietre!”.

## 2La teoria della relatività di Einstein: ecco come è nata

Ritratto di Galileo Galilei, dipinto di Justus Sustermans, 1636, Firenze, Galleria Degli Uffizi
Ritratto di Galileo Galilei, dipinto di Justus Sustermans, 1636, Firenze, Galleria Degli Uffizi — Fonte: ansa

### 2.1La relatività galileiana

Il principio di relatività classica fu delineato da Galileo nella sua opera principale Dialogo sui massimi sistemi: tutti i sistemi di riferimento che si muovono con velocità costante ( moto rettilineo uniforme) rispetto a un sistema di riferimento inerziale, sono anch’essi inerziali.

Le relazioni fra le coordinate spazio-temporali di uno stesso evento in due diversi sistemi di riferimento vengono espresse da quelle che sono note come trasformazioni galileiane, che ci ricordano anche come nella fisica classica il tempo venisse definito indipendentemente dal sistema di riferimento.

Per riassumere: per la fisica classica alcune grandezze di un oggetto, come le coordinate posizionali e la velocità, assumevano valori diversi passando da un sistema all’altro. Al contrario, vi erano grandezze che come il tempo assumevano lo stesso valore in due sistemi di riferimento inerziali ovvero in moto rettilineo uniforme l’uno rispetto all’altro. Tali grandezze erano chiamate invarianti e tra queste rientravano anche la distanza tra due punti, l’ accelerazione e la massa.

### 2.2Il problema dell’etere

James Maxwell, matematico e fisico scozzese (1831-1879)
James Maxwell, matematico e fisico scozzese (1831-1879) — Fonte: getty-images

Il concetto secondo cui le leggi fisiche sono invarianti per osservatori in moto relativo rettilineo uniforme ha rappresentato un punto fermo per secoli. Nella seconda metà del XIX secolo, Maxwell dimostrò la natura elettromagnetica della luce la cui velocità di propagazione nello spazio era di 3.10 (all'ottava) m/s.

In base alla fisica classica, si dava per scontato che la luce dovesse avere velocità diverse in diversi sistemi di riferimento e sorse quindi il problema di stabilire in quale sistema di riferimento la velocità assumesse il valore "c" previsto dalle equazioni di Maxwell. Si stabilì che la luce assumesse velocità "c" nel sistema di riferimento costituito dall’etere.

Lo stesso Maxwell sosteneva l’esistenza del “ grande oceano di etere che riempie tutto lo spazio” che rappresentava in pratica un sistema di riferimento privilegiato, privo di movimento e in cui la luce e le onde elettromagnetiche in generale potevano trasmettere i loro campi elettrici e magnetici.

### 2.3Esperimento di Michelson e Morley

Einstein con un gruppo di studenti a Princeton
Einstein con un gruppo di studenti a Princeton — Fonte: getty-images

L’esperimento ideato da Maxwell e condotto dai fisici statunitensi Michelson e Morley tra il 1881 e il 1887, era finalizzato a misurare il moto assoluto della Terra attraverso l’ etere cosmico e utilizzava la velocità della luce come riferimento e un interferometro come dispositivo sperimentale.

L’esperimento evidenziò come la velocità della luce fosse sempre uguale a " c". Inizialmente il risultato non fu considerato credibile e per questo gli esperimenti furono ripetuti moltissime volte fino ad essere confermati definitivamente nel 1887. Smentendo la teoria dell’etere, ci si chiedeva quindi se la teoria della relatività galileiana non fosse quindi valida.

### Curiosità

Nell'estate del 2023 è uscito al cinema il film su Oppenheimer di Christopher Nolan, con Cillian Murphy e Emily Blunt. Il film ha avuto un tale successo che le voci di Wikipedia relative a eventi e personaggi del film e sulla Seconda guerra mondiale hanno registrato un boom di visualizzazioni, tra cui quelle su Robert Oppenheimer (+619%), la bomba atomica (+567%) e i bombardamenti di Hiroshima e Nagasaki (+475%).

### 2.4Le trasformazioni di Lorentz

Nel 1904 Lorentz elaborò alcune equazioni, note appunto come trasformazioni di Lorentz, che consentivano di interpretare il risultato ottenuto da Michelson e Morley e dimostrare la validità delle equazioni di Maxwell in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Lui stesso comunque considerava le sue trasformazioni come degli artifizi matematici per giustificare l’esistenza di alcuni fenomeni reali.

In pratica faceva sì che le equazioni di Maxwell diventassero invarianti per osservatori in moto rettilineo uniforme e quindi per tutti i sistemi di riferimento inerziali. Considerando le trasformazioni di Lorentz a velocità ordinarie (molto inferiori rispetto a c), la differenza rispetto a quanto postulato da Galileo diventava trascurabile: nelle condizioni che sperimentiamo nella realtà quotidiana le trasformazioni galileiane restavano valide.

### 2.5Teoria della relatività: La relatività ristretta

Nel 1905 Einstein pubblicò la teoria della relatività ristretta o speciale, valida in caso di sistemi in moto rettilineo uniforme l’uno rispetto all’altro. I postulati sono i seguenti:

- Le leggi della fisica sono le stesse in tutti i sistemi inerziali (non in moto accelerato).
- La velocità della luce nel vuoto è pari a c indipendentemente dal moto della sorgente e dell’osservatore (è la stessa in tutti i sistemi inerziali).

Albert Einstein con la moglie Elsa durante un viaggio in Egitto
Albert Einstein con la moglie Elsa durante un viaggio in Egitto — Fonte: getty-images

Il primo postulato evidenzia il presupposto einsteiniano che debbano esistere leggi della natura rigorosamente valide in qualsiasi luogo della Terra e dell’ Universo. L’esperimento di Michelson e Morley era finalizzato a misurare la velocità della Terra in un sistema di riferimento assoluto e quindi il risultato negativo che ottennero può essere considerato come un’evidenza sperimentale della validità della teoria della relatività ristretta che esclude sia l’esistenza di un sistema privilegiato che il concetto di tempo assoluto.

Albert Einstein eletto persona del XX secolo dal Time
Albert Einstein eletto persona del XX secolo dal Time — Fonte: ansa

Einstein, respingendo l’idea di un sistema di riferimento assoluto, riuscì a conciliare la meccanica classica con la teoria elettromagnetica di Maxwell. La velocità della luce calcolata con le equazioni di Maxwell è dunque la velocità della luce nel vuoto in qualunque sistema di riferimento. La teoria della relatività ristretta permette ad ogni osservatore di trasferire la rappresentazione della realtà da un sistema di riferimento ad un altro.

La teoria einsteiniana comportò l’abbandono delle comuni nozioni di tempo e spazio. Da Einstein in poi, lo spazio e il tempo, senza perdere le loro identità separate, vennero riuniti in modo da considerare il tempo come una quarta dimensione dello spazio.

Albert Einstein, lettera autografa dello scienziato custodita a Ulm
Albert Einstein, lettera autografa dello scienziato custodita a Ulm — Fonte: ansa

Con Einstein ogni punto dell’ Universo iniziò ad essere concepito come caratterizzato da 4 coordinate, di cui tre spaziali e una temporale: il tempo assoluto non esiste ma esiste lo spazio tempo e ogni punto è rappresentato in uno spazio quadridimensionale.

Veniva meno il concetto di tempo assoluto e questo rappresentò forse l’aspetto più rivoluzionario della teoria di Einstein mutando profondamente anche il concetto di simultaneità che divenne dipendente dal sistema di riferimento dell’osservatore.

Dobbiamo sottolineare come gli effetti relativistici si manifestino considerando oggetti che si muovono a velocità prossime a quella della luce, condizione in cui si assiste ad una dilatazione dei tempi e ad una contrazione delle distanze.

### 2.6Guarda il video sulla biografia di Albert Einstein

### Concetti chiave

- ## Dalle leggi dell’effetto fotoelettrico a quelle della meccanica

Leggi del­l’ ef­fet­to fo­toe­let­tri­co:

1. Si ha emissione di elettroni solo se la fre­quen­za della radiazione incidente è maggiore di un cer­to va­lo­re di so­glia ν0 ca­rat­te­ri­sti­co del me­tal­lo
2. L’ energia cinetica degli elettroni emessi dipende dalla fre­quen­za della radiazione incidente e non dalla sua intensità
3. Il numero degli elet­tro­ni emes­si per unità di tempo aumenta all’aumentare dell’intensità del­la ra­dia­zio­ne incidente

La relazione introdotta da Einstein era la seguente:

- ½ mv2max = h ν – w0, dove w0 indica il lavoro di estrazione del metallo fotosensibile e v max la velocità massima con cui gli elettroni sono emessi.

Relatività galileiana-newtoniana (meccanica classica): lo spazio e il tempo sono considerati assoluti:

- La misura di lunghezze e di intervalli di tempo non cambia passando da un sistema di riferimento all’altro, così come anche la massa e le forze
- La posizione di un corpo e la velocità invece variano considerando due sistemi di riferimento diversi (trasformazioni galileiane)

Per riassumere: le leggi della meccanica sono sempre le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali

- ## Dalla teoria dell'elettromagnetismo di Maxwell alla teoria dell'etere

  - La teoria dell’elettromagnetismo di Maxwell (1873) evidenzia la natura elettromagnetica della luce.
  - Dalle equazioni di Maxwell si deduce per via teorica il valore della velocità di propagazione della luce ( c = 300 000 000 m/s) e questo risulta uguale in tutti i sistemi di riferimento, indipendentemente dalla loro velocità relativa, quindi l'elettromagnetismo era in disaccordo con la meccanica classica e con le trasformazioni di Galileo
  - Poiché si dava per assodato che anche la velocità della luce variasse in sistemi di riferimento diversi ci si chiese in quale assumesse il valore c previsto dalla teoria di Maxwell: nel sistema di riferimento dell' etere.

Teoria dell’etere

- L' etere è una sostanza priva di attributi materiali presente in ogni punto dello spazio e quindi anche nel vuoto quale mezzo elastico necessario a giustificare la propagazione delle onde luminose
- L' etere è considerato come il sistema di riferimento in cui la velocità della luce assumeva il valore c previsto dalle equazioni di Maxwell. In un sistema inerziale in moto relativo rispetto all’ etere, la velocità della luce si calcola con le leggi di trasformazione di Galileo
- La luce era considerata come una perturbazione che si propagava nell’etere che riempiva tutto l’Universo.
- Ammettere l’esistenza dell’etere equivaleva a considerare le equazioni dell’elettromagnetismo valide in un sistema di riferimento privilegiato ovvero quello in cui l’etere è in quiete. Ma gli esperimenti di Michelson e Morley (1881-1887) smentirono la teoria dell'etere.
- ## Teoria della relatività ristretta di Albert Einstein

La teoria della relatività ristretta formulata da Einstein nel 1905 per risolvere la contraddizione tra meccanica ed elettromagnetismo postulava che:

- Principio della relatività ristretta: le leggi e i principi della fisica hanno la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento inerziali (principio di relatività galileiana esteso dalla meccanica a tutta la fisica)
- Principio di invarianza di c: la velocità della luce è la stessa in tutti i sistemi di riferimento inerziali, indipendentemente dal moto del sistema o della sorgente da cui la luce è emessa.

Altre caratteristiche della teoria della relatività ristretta postulata da Einstein nel 1905:

- Non esistenza del tempo assoluto: Einstein analizzò criticamente il concetto di tempo assoluto, fino a quel momento dato per assodato, a partire dal concetto di simultaneità. " Due fenomeni sono simultanei se la luce che essi emettono giunge nello stesso istante in un punto equidistante dai due punti in cui si verificano i fenomeni".

- La simultaneità è un concetto relativo in quanto dipende dal sistema di riferimento in cui si trova l’osservatore (due eventi che sono simultanei in un sistema di riferimento possono non esserlo in un altro).

- Dilatazione dei tempi: anche la misura della durata dipende dal sistema in cui questa grandezza viene misurata

- Due intervalli di tempo (Δt e Δt’), misurati in due sistemi di riferimento diversi per la durata dello stesso fenomeno, sono differenti

- Δt’= 1/√1-(v/c)2. Δt. Dalla formula notiamo che in condizioni per noi quotidiane, quindi a velocità v trascurabili rispetto alla velocità della luce c, il denominatore è approssimabile a 1 e quindi Δt’= Δt

- Negli altri casi si ha l’effetto noto come dilatazione dei tempi

- Contrazione delle lunghezze: la lunghezza di un segmento misurata in un sistema di riferimento in cui esso è in movimento risulta sempre minore della lunghezza propria del segmento stesso

- Lunghezza propria = massima lunghezza del segmento che può essere misurata nei diversi sistemi di riferimento in moto relativo L = L0 √1-v2/c2

- Equivalenza massa - energia. La massa non è più una costante e diventa una forma di energia. Ogni qualvolta un corpo assorbe una quantità di energia E, la sua massa aumenta di una quantità Δm = E/c2. Tutte le trasmutazioni di massa in energia e viceversa sono espresse dalla relazione E = mc2 (misura del potenziale contenuto di energia).

Le previsioni della teoria della relatività ristretta sono state confermate sperimentalmente ed è stata quindi accettata nel mondo scientifico come un’ accurata descrizione della natura.

- ## Teoria della relatività generale di Albert Einstein

La teoria della relatività generale (1915) completa la teoria della relatività ristretta, riguardante solo i sistemi di riferimento inerziali (le leggi della fisica hanno la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento). Ecco le caratteristiche:

- La materia produce una curvatura dello spazio-tempo
- La curvatura determina il moto della materia
- La gravità è una proprietà geometrica dello spazio-tempo
- Il cambiamento di curvatura fa sì che cambi anche la distanza tra due punti nello spazio
- Una massa che si muove su una superficie curva viene mantenuta lungo la sua traiettoria dalla forma della superficie

Domande & Risposte

- Quando è nato Einstein?

Einstein è nato il 14 marzo 1879

- Cosa ha formulato Einstein?

La Teoria della Relatività Ristretta.

- Per cosa ha vinto il Nobel Einstein?

Per i contributi alla fisica teorica, in particolare per la scoperta della legge dell’effetto fotoelettrico

- Quando è morto Einstein?

Einstein è morto il 18 aprile 1955

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