Relatività: la simultaneità di due eventi è relativa

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https://www.youtube.com/watch?v=s9L4jyctPOk

Resumen

TLDRIl video discute il concetto di simultaneità nella relatività, evidenziando come il presente sia percepito come una bolla attorno a noi. Attraverso esempi, si spiega che eventi che sembrano simultanei per un osservatore possono non esserlo per un altro in movimento relativo. Vengono presentati i postulati della relatività ristretta, sottolineando che la simultaneità è relativa e dipende dalla posizione degli osservatori. Si conclude che, nonostante le differenze di percezione, la relatività mantiene un principio deterministico, senza implicare universi paralleli.

Para llevar

  • 🌌 Il presente è una bolla attorno a noi.
  • ⏳ La simultaneità è un concetto relativo.
  • 📏 La distanza influisce sulla percezione del tempo.
  • 🔭 Eventi nello stesso luogo sono simultanei per tutti.
  • ⚖️ La relatività è deterministica, non implica universi paralleli.
  • 💡 La velocità della luce è costante in tutti i sistemi.
  • 🧭 Gli osservatori in movimento percepiscono eventi diversamente.
  • 🔄 La relatività cambia la nostra comprensione del tempo.
  • 📊 Calcoli possono determinare differenze temporali.
  • 🔍 La fisica non può stabilire un sistema in movimento.

Cronología

  • 00:00:00 - 00:05:00

    Il video esplora il concetto di simultaneità nel contesto della relatività, utilizzando l'esempio di un evento che accade in un preciso punto dello spazio-tempo. Si discute come la percezione del 'adesso' sia relativa e dipenda dalla distanza tra gli eventi e dalla precisione della misurazione del tempo. Se due eventi avvengono nello stesso luogo, la loro simultaneità è assoluta, ma se avvengono in luoghi diversi, la simultaneità diventa relativa, influenzata dalla distanza e dalla velocità degli osservatori.

  • 00:05:00 - 00:14:14

    Si approfondisce il principio di relatività e la costanza della velocità della luce, evidenziando come due osservatori in movimento relativo possano percepire la simultaneità in modo diverso. L'esempio di due pistoleri che sparano simultaneamente illustra come la relatività non porta a universi paralleli, poiché la differenza di tempo tra le percezioni degli eventi è troppo piccola per influenzare il risultato finale. La relatività rimane una teoria deterministica, contrariamente a quanto suggerito dalla meccanica quantistica.

Mapa mental

Vídeo de preguntas y respuestas

  • Cosa significa che il presente è come una bolla?

    Significa che il concetto di 'adesso' è relativo e limitato agli eventi vicini a noi.

  • Quali sono i postulati della relatività ristretta?

    Il principio di relatività e la costanza della velocità della luce.

  • Come influisce la distanza tra eventi sulla loro simultaneità?

    Maggiore è la distanza, maggiore può essere la differenza temporale percepita.

  • Cosa accade se due eventi avvengono nello stesso luogo?

    La simultaneità è invariabile e sarà percepita allo stesso modo da tutti gli osservatori.

  • La relatività implica universi paralleli?

    No, la relatività è deterministica e non porta a scenari di universi paralleli.

  • Come si calcola la differenza di tempo tra eventi?

    Si utilizzeranno calcoli basati sulla distanza e sulla velocità relativa degli osservatori.

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    adesso non significa nulla il nostro
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    presente
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    non si estende a tutto l'universo è come
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    una bolla intorno a noi quanto estesa
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    questa bolla dipende dalla precisione
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    con cui misuriamo il tempo carlo rovelli
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    l'ordine del tempo
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    lo scopo di questo video e comprendere
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    con chiarezza significato di questa
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    frase e lo faremo attraverso un esempio
  • 00:00:26
    concreto il termine ad esso è collegato
  • 00:00:30
    al concetto di simultaneità di 220 un
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    evento un fenomeno che capita in un
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    preciso punto dello spazio tempo
  • 00:00:39
    se io dico adesso che dona meno
  • 00:00:41
    dall'albero significa che l'evento
  • 00:00:44
    pronunciare la parola adesso è l'evento
  • 00:00:47
    lamela che cade dall'albero sono
  • 00:00:50
    simultanei
  • 00:00:51
    e il professor orelli ha scritto questa
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    frase perché la simultaneità di 220 un
  • 00:00:57
    concetto relativo
  • 00:00:59
    ci vuol dire che osservatori diversi
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    possono vedere gli stessi due eventi
  • 00:01:04
    simultanei oppure non simultanei se
  • 00:01:08
    chiamiamo a e b 220 ci può essere un
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    osservatore che li vede simultanei un
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    altro che vede prima l'evento a e dopo
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    l'evento b un altro ancora vede prima
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    l'evento b e dopo l'evento ha più
  • 00:01:20
    precisamente se i due eventi sono
  • 00:01:22
    avvenuti nello stesso luogo a loro il
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    concetto di simultaneità e assoluto cioè
  • 00:01:27
    se i due eventi sono simultanei per un
  • 00:01:29
    osservatorio lo saranno anche per un
  • 00:01:30
    altro se invece i due eventi sono
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    avvenuti in luoghi diversi
  • 00:01:34
    allora il concetto di simultaneità è
  • 00:01:36
    relativo e più questi luoghi sono
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    distanti tra loro maggiore può essere la
  • 00:01:42
    distanza temporale tra questi eventi e
  • 00:01:46
    per questo motivo che rovelli dice che
  • 00:01:48
    il presente è come una bolla intorno a
  • 00:01:51
    noi perché il termine adesso cioè il
  • 00:01:55
    concetto di simultaneità ha senso solo
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    per oggetti vicino a noi quanto vicino
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    dipende dalla precisione con cui
  • 00:02:04
    vogliamo misurare il tempo se ci
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    accontentiamo di una precisione di
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    qualche millesimo di secondo allora
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    questa bolla grande quanto il pianeta
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    terra quindi tutti i fenomeni che ci
  • 00:02:13
    circondano però chiederci cosa sta
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    succedendo adesso in una lontana
  • 00:02:18
    galassia è una domanda priva di senso
  • 00:02:21
    queste possono sembrare solo belle
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    parole ma adesso vi mostrerò con un
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    esempio concreto che le cose stanno
  • 00:02:28
    effettivamente così per farlo però
  • 00:02:30
    dobbiamo assumere per veri i due
  • 00:02:33
    postulati della relatività ristretta ho
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    parlato di questi postulati in modo
  • 00:02:38
    approfondito in un altro video che puoi
  • 00:02:40
    trovare in questa playlist e ti lascio
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    il link in descrizione al video vediamo
  • 00:02:45
    ora una breve sintesi due postulati sono
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    il principio di relatività e la costanza
  • 00:02:50
    della velocità della luce il principio
  • 00:02:52
    di relatività afferma che le leggi della
  • 00:02:55
    fisica hanno la stessa forma in tutti i
  • 00:02:57
    sistemi di riferimento inerziali cioè
  • 00:03:00
    vuol dire che se due sistemi sono
  • 00:03:02
    inerziali cioè se si muovono di moto
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    rettilineo uniforme allora è impossibile
  • 00:03:09
    stabilire se un sistema è fermo oppure
  • 00:03:12
    se in moto e questo comporta che il
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    concetto di velocità è un concetto
  • 00:03:17
    relativo
  • 00:03:18
    cioè noi possiamo dire che la navicella
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    si sta avvicinando al faro con velocità
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    di ma è ugualmente vero si può anche
  • 00:03:29
    dire che il faro si avvicina alla
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    navicella con velocità di sebbene il
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    faro sia piantato per terra però
  • 00:03:36
    possiamo assumere che sia tutto il
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    pianeta spostarsi verso la navicella
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    oppure che sia la navicella a spostarsi
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    verso il pianeta non fa nessuna
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    differenza da un punto di vista logico
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    perché nessun esperimento della fisica
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    può dire qual è il sistema in movimento
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    il secondo postulato è la costanza della
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    velocità della luce cioè la luce alla
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    stessa velocità in tutti i sistemi di
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    riferimento
  • 00:03:59
    se una navicella è ferma vedrà ha un
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    raggio di luce avvicinarsi a lui alla
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    velocità di
  • 00:04:08
    299.792.458 metri al secondo che appunto
  • 00:04:12
    la velocità della luce
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    però la velocità della luce sarà
  • 00:04:17
    essa si sa se l'astronave si muove verso
  • 00:04:20
    il raggio di luce si sa se l'astronave
  • 00:04:22
    si allontana dal raggio di luce
  • 00:04:25
    questo fatto non vale per gli oggetti
  • 00:04:27
    comuni perché se io mi avvicina un
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    oggetto la velocità relativa sarà
  • 00:04:31
    maggiore se mi allontano sarà minore
  • 00:04:33
    invece la velocità della luce è sempre
  • 00:04:36
    costante e questa cosa è stata
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    verificata sperimentalmente
  • 00:04:40
    innumerevoli volte ora partendo da
  • 00:04:43
    questi due principi
  • 00:04:44
    vedremo che la simultaneità non è un
  • 00:04:46
    concetto assoluto consideriamo quindi
  • 00:04:49
    220 a e b che avvengono a una certa
  • 00:04:52
    distanza
  • 00:04:53
    potrebbero essere ad esempio l'emissione
  • 00:04:56
    di un lampo di luce e consideriamo un
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    osservatore o einstein ha definito i due
  • 00:05:03
    eventi simultanei se avvengono queste
  • 00:05:05
    due cose prima o se i segnali luminosi
  • 00:05:08
    raggiungono l'osservatore o nello stesso
  • 00:05:10
    istante e qui ci rifacciamo al concetto
  • 00:05:13
    di simultaneità in uno stesso luogo
  • 00:05:16
    quindi i due raggi luminosi colpiscono o
  • 00:05:20
    nello stesso momento
  • 00:05:22
    seconda condizione molto importante
  • 00:05:25
    l'osservatore si deve trovare nel punto
  • 00:05:28
    medio del segmento a b ripeto è
  • 00:05:31
    fondamentale che l'osservatore si trovi
  • 00:05:33
    nel punto medio perché la velocità della
  • 00:05:35
    luce non è infinita e molto alta ma non
  • 00:05:37
    infinita e 300 milioni di metri al
  • 00:05:40
    secondo che può essere anche riscritta
  • 00:05:43
    come 30 centimetri al nanosecondo cioè
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    30 centimetri ogni miliardesimo di
  • 00:05:50
    secondo
  • 00:05:51
    questo è un buon modo per esprimere la
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    velocità della luce su piccole distanze
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    si fa in fretta a calcolare quanto tempo
  • 00:05:58
    impiega la luce a fare ad esempio un
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    metro circa 3 nanosecondi ora se ci
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    fosse un secondo osservatorio primo che
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    non si trovano il punto medio è ovvio
  • 00:06:09
    che i due eventi sono simultanei però e
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    non sono simultanei pero primo perché se
  • 00:06:15
    ad esempio o primo si trova a 30 cm dall
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    evento b e a 90 cm dall evento ha allora
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    la luce impiegherà un nanosecondo per
  • 00:06:26
    andare da b all'osservatore
  • 00:06:28
    e 3 nanosecondi per andare da
  • 00:06:31
    all'osservatore e quindi chiaramente o
  • 00:06:34
    primo vedrà prima l'evento b e dopo due
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    nanosecondi vedrà l'evento a questo è un
  • 00:06:40
    fatto ovvio non ci voleva certo einstein
  • 00:06:43
    per capire una cosa del genere noi
  • 00:06:45
    invece ci vogliamo occupare di due
  • 00:06:47
    osservatori che sono entrambi nel punto
  • 00:06:50
    medio di abi e vedremo che per uno gli
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    eventi possono essere simultanei e per
  • 00:06:56
    l'altro no
  • 00:06:57
    allora procediamo con la spiegazione
  • 00:07:00
    prima cosa da dire è che se i due
  • 00:07:04
    osservatori sono fermi l'uno rispetto
  • 00:07:06
    all'altro
  • 00:07:08
    allora se i due eventi sono simultanei
  • 00:07:10
    però sono anche simultanei pero primo
  • 00:07:13
    cioè questa differenza di tempo c'è se
  • 00:07:16
    c'è una velocità relativa tra oro primo
  • 00:07:20
    è maggiore questa velocità maggiore può
  • 00:07:22
    essere la differenza di tempo
  • 00:07:25
    se invece c'è una velocità relativa tra
  • 00:07:27
    i due osservatori se i due eventi sono
  • 00:07:29
    simultanei però non saranno simultanei
  • 00:07:32
    pero primo immaginiamo ad esempio che ho
  • 00:07:35
    primo abbia una velocità verso destra
  • 00:07:37
    cioè verso l'evento b e proviamo a
  • 00:07:40
    metterci nei panni dell'osservatore o
  • 00:07:42
    che consideriamo fermo e vediamo come
  • 00:07:45
    lui percepisce il fenomeno
  • 00:07:48
    l'osservatore o pensa io sono fermo nel
  • 00:07:51
    punto medio e gli eventi sono simultanei
  • 00:07:55
    nell'intervallo di tempo che la luce
  • 00:07:57
    impiega a raggiungerci perché la
  • 00:07:59
    velocità della luce non è infinita e
  • 00:08:01
    quindi impiegherà un certo tempo in
  • 00:08:02
    questo intervallo di tempo o primo si è
  • 00:08:06
    spostato a destra
  • 00:08:08
    quindi o primo vede prima l'evento b e
  • 00:08:12
    dopo l'evento ha
  • 00:08:14
    però secondo l'osservatore o questa è
  • 00:08:18
    una percezione fasulla dio primo che si
  • 00:08:21
    è spostato e quindi non è più nel punto
  • 00:08:23
    medio però la velocità è un concetto
  • 00:08:26
    relativo quindi dire che ho è fermo e o
  • 00:08:30
    primo in movimento
  • 00:08:32
    una verità assoluta ma l'osservatorio
  • 00:08:35
    primo ha tutto il diritto di ritenersi
  • 00:08:37
    fermo e dire che è oa spostarsi nella
  • 00:08:41
    direzione opposta
  • 00:08:43
    e quindi come interpreta il fenomeno o
  • 00:08:46
    primo o meglio come si dice in
  • 00:08:48
    relatività
  • 00:08:50
    mettiamoci nel sistema di riferimento
  • 00:08:51
    dio primo o primo dice io sono fermo nel
  • 00:08:56
    punto medio e gli eventi non sono
  • 00:08:59
    simultanei lui non li vede simultanei
  • 00:09:02
    perché dal punto di vista di o lewis era
  • 00:09:05
    avvicinato verso b quindi di fatto o
  • 00:09:08
    primo è raggiunto prima dalla luce
  • 00:09:11
    proveniente da b e dopo dalla luce
  • 00:09:13
    proveniente da quindi lui dice gli
  • 00:09:15
    eventi non sono simultanei però
  • 00:09:18
    nell'intervallo di tempo che la luce
  • 00:09:19
    impiega raggiungerci o si è spostato a
  • 00:09:22
    sinistra e quindi vede l'evento b
  • 00:09:25
    simultaneo all'evento a ma in realtà non
  • 00:09:28
    sono simultanei quindi vedete in
  • 00:09:32
    entrambi i sistemi di riferimento
  • 00:09:33
    le conclusioni sono sempre le stesse per
  • 00:09:36
    o sono simultanei pero primo non sono
  • 00:09:40
    simultanei per ogni osservatore
  • 00:09:43
    ha la percezione
  • 00:09:45
    che la sua impressione sia quella vera
  • 00:09:49
    mentre l'impressione mentre quello che
  • 00:09:51
    vede l'altro è solo alterato dal fatto
  • 00:09:53
    che si sta muovendo ma dato che ognuno
  • 00:09:55
    si può considerare fermo hanno ragione
  • 00:09:58
    entrambi alcuna osservazione se gli
  • 00:10:01
    eventi a e b avvenissero nello stesso
  • 00:10:02
    luogo all'ora la simultaneità sarebbe un
  • 00:10:06
    in variante cioè
  • 00:10:07
    sarebbero o simultanei per tutte e due o
  • 00:10:10
    non simultanei per tutti e due poiché
  • 00:10:13
    gli osservatori rimarrebbero sempre
  • 00:10:16
    equidistanti dai due eventi dato che se
  • 00:10:18
    si trovano sempre nello stesso punto
  • 00:10:19
    quindi la loro alla distanza da sera
  • 00:10:21
    sempre uguale alla distanza da b
  • 00:10:23
    seconda osservazione se la luce avesse
  • 00:10:27
    una velocità infinita
  • 00:10:29
    allora di nuovo la simultaneità sarebbe
  • 00:10:32
    in variante perché se la velocità della
  • 00:10:34
    luce fosse infinita i due osservatori
  • 00:10:37
    non avrebbero il tempo di spostarsi dal
  • 00:10:39
    punto medio diciamo che tutti i fenomeni
  • 00:10:42
    relativistici non ci sarebbero se la
  • 00:10:44
    velocità della luce fosse infinita
  • 00:10:46
    perché siano fenomeni relativistici
  • 00:10:50
    rilevanti quando i sistemi si spostano
  • 00:10:54
    gli uni rispetto agli altri a velocità
  • 00:10:57
    confrontabili con quelle della luce cioè
  • 00:10:59
    diciamo frazioni significative della
  • 00:11:02
    velocità della luce ma se fosse infinita
  • 00:11:05
    allora a qualunque velocità sarebbe
  • 00:11:06
    infinitamente piccola rispetto a quella
  • 00:11:08
    della luce
  • 00:11:10
    da tutto questo discorso
  • 00:11:13
    potrebbe sembrare che venga meno il
  • 00:11:16
    principio di causa effetto
  • 00:11:18
    cioè causa effetto vuol dire che un
  • 00:11:20
    evento può influenzare un altro evento
  • 00:11:23
    immaginiamo ad esempio che gli eventi a
  • 00:11:26
    e b siano lo sparo di due pistoleri che
  • 00:11:29
    fanno un duello e supponiamo che questi
  • 00:11:31
    due pistoleri abbiano un ottima mira
  • 00:11:33
    quindi il primo che spara uccide l'altro
  • 00:11:36
    che non potrà sparare il suo corpo
  • 00:11:39
    ora se due pistoleri sparano
  • 00:11:41
    simultaneamente muoiono entrambi se
  • 00:11:45
    spara prima a muore b se spara prima b
  • 00:11:48
    muore a ma se il concetto di
  • 00:11:51
    simultaneità è relativo allora cosa vuol
  • 00:11:54
    dire vuol dire che una persona vede
  • 00:11:55
    morire una una persona vede morire
  • 00:11:57
    l'altro un'altra persona ancora li vede
  • 00:12:00
    morire entrambi e quindi a questo punto
  • 00:12:02
    cosa succede si creano degli universi
  • 00:12:04
    paralleli dove
  • 00:12:06
    gli eventi poi futuri evolveranno in
  • 00:12:10
    modo diverso
  • 00:12:12
    assolutamente no le cose non stanno così
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    perché la relatività e una teoria
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    deterministica tutta la fantascienza
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    legata di universi paralleli è nata
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    dalla meccanica quantistica che offre
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    lacy più scenari possibili ma non dalla
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    relatività
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    e la spiegazione è molto semplice perché
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    se si andranno a fare i calcoli su qual
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    è la differenza di tempo tra un
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    osservatore che li vedessi montani e un
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    osservatore che li vede non simultanei
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    allora si scoprirà che questa differenza
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    di tempo è troppo piccola affinché
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    l'evento a possa influenzare l'evento
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    infatti due eventi si possono
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    influenzare se un raggio di luce è in
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    grado di andare in quel tempo dall uno
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    verso l'altro perché la velocità della
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    luce e la massima velocità possibile
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    io non posso lanciare nessun segnale più
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    veloce della luce e quindi se questa
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    differenza di tempo è così piccola che
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    nemmeno un segnale luminoso riesce
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    andare da verso be allora vuol dire che
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    l'evento a l'esito dell'evento ha non
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    può in alcun modo influenzare l'esito
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    dell'evento b quindi nell'esempio dei
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    pistoleri se un osservatorio li vede
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    simultanei quindi vede morire entrambi i
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    pistoleri un altro osservatore potrebbe
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    anche vedere i due spari non si multa
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    nima quella differenza di tempo sarà
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    così piccola che non
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    permetterà a nessuno dei due di
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    sopravvivere
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    la l'interpretazione diversa ma il
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    risultato finale è sempre lo stesso e
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    questa è una cosa caratteristica della
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    relatività
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    questo video è finito nel prossimo ti
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    mostrerò in modo abbastanza semplice con
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    calcoli tutto sommato elementari come
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    calcolare questa differenza di tempo
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    supponendo che i due eventi abbiano una
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    certa distanza che ci sia una certa
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    velocità relativa tra gli osservatori
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