Papà c'è qualcosa che
riesca a muoversi più veloce della luce?
Papà qual'è la cosa più veloce? Contrariamente a ciò
che si potrebbe pensare l'entità fisica più veloce, che si conosca, non è la luce ma l'ombra.
Si noti che questo fatto non contraddice la teoria della relatività di Einstein.
La teoria della relatività afferma infatti che nessuna entità fisica (onde o particelle) può superare la velocita della luce, il cui valore costituisce un massimo irraggiungibile. Quest'ultima
affermazione equivale a dire che se potessimo organizzare una corsa fra
un fotone e una qualsiasi altra entità fisica, lungo un percorso in
linea retta, nello spazio vuoto, il fotone arriverebbe sempre primo al
treguardo. Nulla pero impedisce che la proiezione dell'ombra proiettata da un'oggetto in rotazione, ad una opportuna distanza dalla sorgente di luce, si muova ad una velocità superiore a quella della luce. Consideriamo ad esempio una stella S; se questa fosse priva di pianeti tutti i fotoni emessi si allontanerebbero dalla sua superficie in linea retta, alla velocità della luce, disperdendosi nel cosmo. Se ci fosse un pianeta P in orbita attorno ad S una piccola parte della luce emessa dalla stella illuminerebbe la superficie del pianeta rivolta verso S creando un cono d'ombra che si estenderebbe all'infinito. I pianeti tuttavia non restano immobili nel cielo, bensì ruotano attorno al loro sole percorrendo un'orbita, cioè un percorso completo, in un tempo prefissato detto anno, per cui la loro ombra si sposta lateralmente "spazzando" l'orbita. Questo fenomeno puo essere riprodotto facilmente appendendo una lampadina al soffitto muovendo la punta di una matita sulla sua supeficie descrivendo dei cerchi. ATTENZIONE: non usate il dito, potreste scottarvi! Ipotizzando che la matita si muova descrivendo dei cerchi con moto regolare, la velocità con cui l'ombra si sposta sarà tanto più elevata quanto sono distanti le pareti ovvero lo schermo usato per la proiezione. Supponendo di avere posto una lampadina avente una circonferenza di 10cm al centro di una stanza circolare avente un diametro D=2R di 5m (ovvero una circonferenza di 3*Π*R = 31,4m), se muovessimo la nostra matita in modo da compiere una rivoluzione al secondo, la punta della matita si muoverebbe sulla superficie della lampadina alla velocità di 10cm/s ma la corrispondente ombra spazzerebbe le pareti alla velocità di circa 30m/s; muovendosi 300 volte più velocemente. Se il diametro della stanza circolare fosse stato di 10m e quindi la circonferenza di 60m (circa) la velocità dell'ombra sarebbe di 60m/s, cioè il doppio della precedente, per cui si vede che la velocità dell'ombra aumenta linearmente con il raggio. Consideriato un ipotetico pianeta che in un anno percorra un'orbita avente una lunghezza di 60 x 60 x 24 x 365 x 100 km = 3.153.600.000 km attorno alla sua stella, muovendosi alla velocità di 100km/s. Supponiamo, inoltre, per semplicità che l'orbita del suddetto pianeta sia circolare. Poiché la lunghezza della circonferenza è data dalla nota formula: C = 2Π x
R
ne consegue che la lunghezza della circonferenza aumenta linearmente
con il raggio R.Analogamente aumenterà lnella stessa maniera la velocità di un corpo che percorra nell'unità di tempo la suddetta circonferenza. Poiché 300.000 /100 = 3.000, basterebbe porsi ad una distanze pari a tremila volte la distanza del pianeta considerato dalla sua stella per vedere l'ombra del suddetto pianeta spostarsi alla velocità della luce. Allontanandoci alteriormente dallla stella la proiezione (ombra) del pianeta si muovera a velocità superiore a quella della luce. Si noti che il suddetto esperimento non viola la legge della relatività perché in effetti la velocità della luce emessa dalla stella attorno alla quale orbita il pianeta resta costante, così come la velocità dell'ombra nella direzione del raggio. Cià che supera la velocità della luce è la distanza percorsa dalla proiezione del pianeta sulla circonferenza posta a distanza 3000 x R. |
|
|
|
|
|
|
|