Contrazione delle Lunghezze e Prove Sperimentali della Relatività Ristretta

Spazio

Come  conseguenza della dilatazione dei tempi si Verifica una contrazione delle lunghezze.

La lunghezza di un segmento Misurata nel sistema di riferimento in cui è fermo prende il nome di lunghezza propria, che è la lunghezza Max. In un sistema di riferimento in Cui l’osservatore vede il segmento in moto, la lunghezza misurata è minore Della lunghezza propria: gli spazi si contraggono.

Posso dimostrarlo prendendo un Segmento X1X2 in un sistema S, l’osservatore A su S si sposta da X1 a X2 e calcola L=V*∆t, l’osservatore A’ su S’ vede il segmento in movimento quindi poiché il ∆t su S è dilatato sarà passato un intervallo di tempo minore per i suoi Orologi nel momento in cui si sarà trovato davanti X2.

Quindi L’=v*∆t’=v∆t/γ=L/γ

Einstein in seguito trova delle Prove sperimentali che supportano queste ipotesi sulla dilatazione dei tempi e Sulla contrazione degli spazi

1.La prima sta nella prima formulazione dell’esperimento di Michelson e Morley, questo Dimostra che la Vluce = c indipendentemente dal moto dell’osservatore, L’intento dell’esperimento era però un altro, ossia quello di trovare la V Della Terra attraverso l’etere considerando = c la velocità della luce Attraverso l’etere e calcolando la velocità con cui la luce incontra la terra.

Consideriamo Una sorgente di luce che incontra uno specchio semiriflettente da cui distano Di una distanza D altri due specchi, supponiamo ora che la Terra viaggi con Velocità V lungo la D orizzontale. Il tempo impiegato dal raggio di luce per Ritornare alla sorgente dovrebbe essere diverso rispetto a quello del raggio Che si propaga in direzione ortogonale e quindi i segnali di ritorno dovrebbero Essere sfasati, dall’entità dello sfasamento si deduce Δt e quindi Vterra. In realtà si verifica che in s Non c’è sfasamento, quindi sé esiste l’etere dall’esperimento di Michelson e Morley si dovrebbe dedurre che la Terra girando attorno al Sole  trascina con sé l’etere. Ma dalla prospettiva Di Einstein che toglie l’etere questo esperimento avvalora la sua tesi: Vluce=c Indipendentemente dalla V dell’osservatore.

2.Per trattare la seconda prova bisogna introdurre la radioattività

La radioattività è una Trasformazione fisica spontanea di una particella che modifica l’atomo non Nella sua struttura elettronica ma cambia la natura del suo nucleo. Analizzando Le trasformazioni all’interno del nucleo, possono verificarsi:

1. emissioni Di raggi α, si verifica l’estromissione di un nucleo di He ad alta Velocità, con due protoni e due neutroni (He4++), ciò modifica la natura Chimica dell’atomo (M atomica -4, Z-2), l’elemento nella tabella degli Elementi occupa due posti prima.

In base al Principio di conservazione dell’E la quantità di E> rilevata sulla Particella in uscita è compensata dalla diminuzione di massa dei prodotti Finali (la massa è considerata da Einstein una forma di E, un po’ in Ec, un po’ In onde elettromagnetiche).

2. emissioni Di raggi β, (β- è un elettrone, β+ un positrone)

Ciò si può Verificare in due situazioni:

●un atomo ha troppi neutroni e quindi si libera Di uno trasformandolo in protone emettendo un β- proveniente dal nucleo. Come Conseguenza Z +1 e m atomica uguale, quindi l’elemento sale di una posizione

●un atomo ha troppi protoni e quindi si libera di Uno trasformandolo in neutrone emettendo un β+. Come conseguenza Z-1 e m Atomica uguale, quindi perde una posizione.

3. emissione Di raggi γ. Si tratta di onde elettromagnetiche con frequenze molto Elevate e alta E, in genere accompagnano α e β facendo quadrare il BE.