Dalla relatività ai buchi neri - Liceo cantonale di Locarno

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Dalla relatività ai buchi neri 6. La relatività generale 6.6.4 Principio di equivalenza forte In un referenziale inerziale locale tutte le leggi della Natura sono localmente identiche alle leggi ottenute in assenza di gravità relativamente ad un referenziale inerziale (leggi della relatività ristretta). Questo principio è la generalizzazione di quello precedente a tutte le leggi della Natura. Quello che possiamo osservare in un referenziale uniformemente accelerato è identico a ciò che si può osservare in un referenziale inerziale in un campo gravitazionale uniforme. 6.6.5 Principio di Mach La distribuzione della materia e dell’irraggiamento elettromagnetico agisce sullo spazio-tempo per creargli la geometria. La geometria agisce sulla stessa materia e l’irraggiamento per creare il moto. Questo principio è forse più comprensibile se prendiamo come esempio il sole e la terra: il sole con la sua massa (e la sua energia) incurva lo spazio tempo creando i presupposti per il moto attorno ad esso della terra. 49
Dalla relatività ai buchi neri 6. La relatività generale 6.7 Conseguenze del principio di equivalenza Per osservare le seguenti conseguenze del principio di equivalenza verrà sfruttato un artificio. Infatti applichiamo le leggi della relatività ristretta in un referenziale inerziale locale e poi deduciamo come questi fenomeni appaiono a un osservatore in referenziale accelerato. Grazie al principio di equivalenza forte si può dire che ciò che il nostro osservatore può vedere dal referenziale accelerato è equivalente a ciò che può osservare in un referenziale inerziale in cui vi è un campo gravitazionale. 6.7.1 Effetto della gravità sulla luce Figura 6-2: La luce in presenza di un moto accelerato (o di un campo gravitazionale) si incurva. Per definizione in un referenziale inerziale la luce si propaga in moto rettilineo uniforme. Se però non prendiamo più un referenziale inerziale ma un referenziale accelerato la traiettoria dei raggi di luce non è più rettilinea ma bensì curva. Se si incurva in un referenziale accelerato, per il principio di equivalenza forte, si incurva anche in un referenziale inerziale in cui vi è un campo gravitazionale. Possiamo perciò dire che il campo gravitazionale piega i raggi di luce. Inoltre più l’accelerazione è maggiore, o equivalentemente più il campo gravitazionale è intenso, più i raggi sono incurvati. 50
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