Il nome della pagina, SPACETIME, nasce da un gioco di parole: tempo da dedicare allo spazio ma anche lo spazio e il tempo visti come unica entità.
Spieghiamo cos’è lo SPAZIOTEMPO
IL LENZUOLO
Prendiamo la realtà che ci circonda e facciamo un esercizio: immaginiamola piatta. Trasformiamola ad esempio in un lenzuolo. Questo rappresenta il tessuto spaziotemporale. Il lenzuolo teso e piatto rappresenta la normale esperienza di spazio e tempo nella nostra vita quotidiana.
Poggiamoci ora una sfera pesante. Il lenzuolo tenderà a deformarsi laddove poggia la sfera. E' ciò che accade nell'universo. Stelle, pianeti, galassie intere, deformano il tessuto spaziotemporale. Si deforma non solo lo spazio ma anche il tempo. Più il corpo è massiccio, più profonda sarà la deformazione: il tempo passa più lentamente laddove la deformazione è maggiore. Il tempo quindi trascorre diversamente in diverse parti dell'universo a causa degli effetti della deformazione spaziotemporale.
Immagina di far rotolare una palla piccola e leggera sul lenzuolo, vicino alla sfera massiccia. Noterai che la palla segue una traiettoria curva, come se fosse attratta dalla deformazione nel tessuto. Questo mostra come gli oggetti si muovono lungo percorsi influenzati dalla curvatura dello spaziotempo: la traiettoria dei pianeti attorno alle stelle, ad esempio, è influenzata dalla curvatura dello spaziotempo causata dalla presenza di oggetti massicci come le stelle. Lo stesso concetto vale anche per la Luna che ruota attorno alla Terra e la stessa Terra che ruota attorno al sole (le orbite ellittiche sono una conseguenza diretta delle leggi del movimento gravitazionale e della curvatura dello spaziotempo, ma ne parleremo successivamente: vorrei evitare di confondere il lettore).
LA GRAVITA'
Questa interazione tra corpi è chiamata "interazione gravitazionale".
La gravità è quindi una conseguenza della curvatura dello spaziotempo creata dalla presenza di corpi dotati di massa o energia.
LA REALTA' È UN BUDINO
Se torniamo alla forma originale tridimensionale dello spazio e ci aggiungiamo quindi la dimensione temporale, avremo che la realtà che ci circonda è una "sostanza gelatinosa" che si deforma in base ai corpi che stanno al suo interno. Una sostanza che in base alla massa dei corpi, muta lo spazio e il tempo.
DIMOSTRAZIONI
La deformazione spaziotemporale non è solo un concetto teorico, è stata dimostrata:
- Eclissi solari: durante un'eclissi solare totale, quando la Luna passa davanti al Sole, la luce delle stelle distanti che si trova vicino al bordo del Sole può sembrare spostata leggermente a causa della gravità del Sole. Questo è noto come deviazione gravitazionale della luce o effetto Einstein.
- Effetto di lente gravitazionale: Quando la luce di una galassia lontana attraversa una regione con una forte curvatura dello spaziotempo causata da una galassia massiccia o un ammasso di galassie, può essere distorta e amplificata. Questo effetto, chiamato lente gravitazionale, è stato osservato in molteplici occasioni e fornisce ulteriore prova della deformazione dello spaziotempo causata dalla gravità.
- Perielio di Mercurio: La curvatura dello spaziotempo intorno al Sole modifica la traiettoria di Mercurio, spostando leggermente il punto più vicino al Sole (perielio) della sua orbita.
- Onde gravitazionali: Nel 2015 sono state rilevate per la prima volta le onde gravitazionali, che sono onde nello spaziotempo causate da eventi catastrofici come collisioni di buchi neri o stelle di neutroni. Queste onde si propagano attraverso lo spaziotempo curvato e sono state osservate direttamente grazie agli strumenti come LIGO e VIRGO.
- Misurazioni GPS: I satelliti GPS che orbitano intorno alla Terra devono tener conto degli effetti della relatività generale. A causa della curvatura dello spaziotempo causata dalla Terra, gli orologi a bordo dei satelliti scorrono leggermente più velocemente rispetto agli orologi sulla superficie terrestre. Questa differenza deve essere considerata per garantire la precisione del sistema GPS.
CONCLUSIONI
Il concetto di spaziotempo come unica entità è espresso nelle teorie della relatività (ristretta e generale) di Albert Einstein. Approfondiremo nei prossimi post le due teorie sempre cercando un linguaggio semplice.
Attraverso l'analogia di un lenzuolo teso e della "sostanza gelatinosa" della realtà, ho cercato di dipingere un quadro semplice e tangibile di come gli oggetti massicci curvino lo spaziotempo, influenzando il movimento e persino il passare del tempo.
SPACETIME promuove la divulgazione usando un linguaggio comprensibile e accessibile a tutti.
Solo in questo modo è possibile diffondere la luce della conoscenza.
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