Il Sacro Graal

1. Il Sacro Graal dei fisici é

2. Una legge che spiega tutto Theory of Everything La Teoria del Tutto

3. relatività generale fisica quantistica Pilastri della fisica moderna

4. Relatività Generale riferimento per l'universo a grande scala

5. fisica quantistica universo a scale piccolissime il mondo atomico e subatomico

6. nel centro di un buco nero massa enorme e dimensioni minuscole

7. Le due teorie collidono CRASH! R.G. F.Q.

8. La Teoria delle Superstringhe è un tentativo di risolvere il conflitto

9. I tre conflitti della fisica Primo conflitto Leggi del moto newtoniane c Leggi elettromagnetismo Maxwell c SOLUZIONE: la relatività ristretta

10. I tre conflitti della fisica Secondo conflitto Forze newtoniane gravitazionali c c Relatività ristretta SOLUZIONE: la relatività generale

11. I tre conflitti della fisica Terzo conflitto incompatibilità tra relatiivtà e fisica quantistica

12. La materia CHE VEDIAMO è FATTA DI QUARK DOWN UP PROTONE NEUTRONE

13. ALTRE PARTICELLE NEUTRINO MUONE Identica all’elettrone con massa maggiore di 200 volte Quark charm,strange, top, bottom

14. Tutte con una loro antiparticella annichilazione - + e e

15. Le forze fondamentalisono quattro La forza gravitazionale

16. La forza elettromagnetica

17. La forza forte Tiene insieme i protoni e i neutroni nei nuclei

18. forza debole Responsabile del decadimento radioattivo di sostanze come l’uranio

19. La Relatività Ristretta Nacque come tentativo di spiegazione di quanto accade nel campo dell’elettromagnetismo

20. ELETTRICITA' E MAGNETISMO DUE CARICHE ELETTRICHE SI ATTRAGGONO SE SONO DI SEGNO DIFFERENTE E SI RESPINGONO SE SONO DELLO STESSO SEGNO FORZE ELETTRICHE E MAGNETICHE COME AZIONE A DISTANZA + - + +

21. ELETTROMAGNETISMO James Clerk Maxwell (1831-1879) Diede forma matematica agli esperimenti di Faraday e diede Una serie di ragioni per pensare laLUCE COME UN FENOMENO ELETTROMAGNETICO

22. ETERE • MEZZO DI TRASMISSIONE DELLA LUCE E DEGLI EFFETTI ELETTROMAGNETICI

23. ETERE CONTINUO • MATERIA, ENERGIA ELETTRONE, LUCE DISCONTINUI, DISCRETI FENOMENI QUANTISTICI

24. Equazioni di Maxwell • Leggi quantitative dei fenomeni elettromagnetici • Secondo le equazioni avrebbero dovuto manifestarsi riscontrabili effetti del moto attraverso l’etere ma nessun effetto venne riscontrato

25. ESPERIMENTO DI MICHELSON E MORLEY In questo caso la luce dovrebbe viaggiare più velocemente VENTO D’ETERE LUCE In questo caso la luce dovrebbe viaggiare meno velocemente LUCE

26. E INVECE IL MOTO DELLA LUCE ERA LO STESSO NEI DUE CASI In questo caso la luce dovrebbe viaggiare più velocemente VENTO D’ETERE LUCE In questo caso la luce dovrebbe viaggiare meno velocemente LUCE

27. ci voleva una teoria • Einstein comprese che, quando ci si muove a velocità prossime a quelle della luce, spazio e tempo subiscono trasformazioni che non le rendono più entità assolute • Una sola cosa appariva costante nel passare da un sistema di riferimento ad un altro : la velocità della luce • Egli partì proprio da qui, assumendo come postulato che,non lo spazio né il tempo, ma c sia invariante per tutti gli osservatori

28. Principi della relatività ristretta • Principio di relatività:le leggi che regolano tutti i fenomeni fisici sono le stesse per due osservatori animati di mot rettilineo uniforme uno rispetto all’altro • Principio della costanza della velocità della luce: la luce si propaga nel vuoto con una velocità costante in tutte le direzioni, indipendentemente dalle condizioni di moto della sorgente e dell’osservatore

29. Primo concetto messo in discussione: laSIMULTANEITA’ Due eventi nei punti A e B sono simultanei quando giungono contemporaneamente nel punto medio M A B M Ma che succede quando abbiamo due osservatori, uno dei quali in moto rispetto ad un altro?

30. Due segnali partono insieme da A e B Questo segnale arriva prima dato il moto del treno B' A' M' v A B M I due segnali arrivano contemporaneamente in M Gli eventi pertanto sono simultanei per l’osservatore in M sulla strada ferrata, ma sono successivi per l’osservatore M’ sul treno

31. Bisognava riconsiderare il TEMPO TEMPO UNIVERSALE TEMPO PROPRIO

32. Orologio a luce • Ma cosa è il tempo? Definiamolo pragmaticamente come la quantità misurata da un orologio. Definiamo orologio uno strumento con un ciclo di moto regolare

33. Orologio a luce • Vediamo come il moto influenza il tempo Senso del moto La v della luce è costante, la traiettoria è più lunga L’OROLOGIO BATTE PIU’ LENTAMENTE

34. E’ valido per tutti gli orologi? sì

35. Possiamo vivere più a lungo? • Un orologio ritarda in proporzione all’aumentare della velocità. Possiamo vivere più a lungo rimanendo in moto? E’ stato verificato che un MUONE vive più a lungo se in moto ma…

36. La quantità di libri letta nella vita di un MUONE è la stessa Non cambia la “quantità di vita” Per il muone in moto, se è vero che vive più a lungo, è anche vero che rallenta la sua capacità di lettura

37. Paradosso dei gemelli Viaggia con moto rettilineo uniforme Quando il gemello torna a terra trova il suo gemello invecchiato molto più di lui….. E viceversa

38. Gli effetti relativi al tempo L’osservatore da terra vede l’aviatore estremamente lento nei movimenti , tutto nel velivolo appare rallentato V= 260.000 km/s Ma per l’aviatore siamo noi che viaggiamo a 260.000 km/s e quindi vede noi rallentati

39. Un corpo in moto risulta accorciato lungo la direzione del moto

40. 3/5 c v = Questo osservatore misura il treno e lo trova lungo 100 m B' A' v A B Questo osservatore misura il treno e lo trova lungo 80 m Tutto quello che si trova sul treno apparirà all’osservatore a terra accorciato nel senso della marcia de convoglio

41. I Nel caso che un corpo si muovesse alla velocità della luce sarebbe massima, scomparirebbe una dimensione. • I due principi conducono alla contrazione dello spazio che Una velocità maggiore della luce non ha alcun significato fisico

42. La quarta dimensione Einstein scoprì che il moto può essere ripartito , non solo delle dimensioni spaziali, ma anche in quella temporale. s t t s Corpo fermo Corpo in moto

43. costanza della velocità della luce E’ in netto contrasto con la meccanica classica che considerava anche velocità infinite: cambiano le regole di composizione di v Per v piccole vale in prima approssimazione la meccanica classica

44. Una grande idea di Einstein • Tutti gli oggetti nell’universo sono sempre in moto nello spaziotempo con una velocità fissa: quella della luce s t s t t s Corpo in moto alla velocità della luce Corpo fermo Corpo in moto

45. F= m a Viene mutato profondamente Se un corpo raggiungesse la velocità della luce, nessuna forza la potrebbe più aumentare, non si produce più accelerazione Nella meccanica relativistica quanto più la velocità di un corpo è grande, tanto più è difficile accrescerla Questa resistenza è la MASSA LA MASSA AUMENTA CON LA VELOCITA’

46. 2 E = m c A parità di forza si produce accelerazione diversa su sferette in moto o sferette ferme. La velocità resiste al moto come la materia

47. 2 E = m c L’energia sotto qualunque forma si comporta come la materia Non c’è differenza sostanziale tra massa ed energia C’è una sola legge di conservazione di massa-energia Questa equivalenza è stata dimostrata da un evento terrificante La bomba atomica