72|s p e c i a l e n e w t o n

Passiamo al «restringimento dello

spazio». Immaginiamo (Figura 1)

che un’astronave-figlia stia

cercando di tornare verso l’astronave

appoggio, da un pianeta distante

dall’astronave appoggio 1,3 anni luce.

Un anno luce è la distanza percorsa in

un anno dalla luce ed è pari a circa

9.460 miliardi di km.

Sull’astronave-figlia è stata collocata

una bomba a tempo che scoppia dopo

un anno esatto e può essere

disinnescata soltanto dall’astronave

appoggio. L’astronave-figlia può

viaggiare all’80% della velocità della

luce, tuttavia 1,3 anni luce sono una

distanza che neppure la luce può

percorrere in 1 anno (Figura 2).

L’astronave-figlia esploderà in volo senza

riuscire a raggiungere l’astronave

appoggio? (Figura 3).

Oppure riuscirà a raggiungere in tempo

l’astronave appoggio? (Figura 4).

La chiave della risposta è sempre il

punto di vista dell’osservatore.

La distanza di 1,3 anni luce è quella

considerata dal punto di vista

dall’astronave appoggio (Figura 5),

mentre l’esplosione della bomba

avverrà dopo un anno, considerato dal

punto di vista dell’astronave-figlia.

Poiché l’astronave-figlia viaggia a una

velocità prossima a quella della luce, se

osservata dall’astronave appoggio

(Figura 6) l’avanzamento del tempo

dell’astronave-figlia risulta ritardato.

Secondo la Teoria della Relatività

rispetto a 1 secondo dell’astronave

appoggio sull’astronave-figlia

trascorrono soltanto 0,6 secondi.

In sostanza, 1 anno per l’astronave-figlia

corrisponde a 1,67 anni (1 : 0,6) per

l’astronave appoggio. Se si viaggiasse

per 1,67 anni all’80% della velocità

della luce, la distanza percorsa sarebbe

di circa 1,33 anni luce (1,67 x 0,8),

cosa che permetterebbe all’astronave-

figlia di raggiungere l’astronave

appoggio prima dell’esplosione.

E dal punto di vista dell’astronave-figlia?

Per chi è a bordo, un anno dura un

anno, come può raggiungere

l’astronave appoggio che dista 1,3 anni

luce, prima che esploda la bomba?

Riesce, perché viaggiando all’80% della

velocità della luce, lo spazio che la

separa dalla meta si contrae di 0,6 volte

e diventa 0,78 anni luce

(1,3 x 0,6 = 0,78). E alla sua velocità in

una anno percorre 0,80 anni luce.

LO SPAZIO E IL TEMPO POSSONO ALLUNGARSI

E ACCORCIARSI

L o s p a z i o s i r e s t r i n g e

L’astronave-figlia viaggia a una velocità prossima a quelladella luce, e il suo «tempo», osservato dall’astronave appoggio

risulta ritardato. Per la Relatività 1 secondo dell’astronave-appoggio corrisponde a 0,6 secondi sull’astronave-figlia

RELATIVITÀ RISTRETTA

1. Situazione ipotizzata

2. Punto in cui può arrivare la luce 1 anno dopo (1 anno luce avanti)

3. Esploderà prima di raggiungerel’astronave appoggio?

4. Arriverà sana e salvaprima di esplodere?

6. Osservandodall’astronave appoggioL’avanzamento del tempo,sull'astronave-figlia che viaggia a una velocità vicina a quella dellaluce, ritarda. Quello che è 1 anno per l’astronave-figlia diventa 1,67 anni per l’astronave-appoggio.

5. Osservando dall’astronave-appoggio:1,3 anni luce

Pianeta

Pianeta

Volando all’80% della velocitàdella luce, in 1 annopercorrerà 0,8 anni luce?

L’astronave-figlia può raggiungerel’astronave appoggio prima dell’esplosione?

Astronave

Astronave

0,8 anni luce dopo

Astronave appoggio Astronave appoggio

SPECIALE PAG 72/73 copia 30-03-2006 21:21 Pagina 72