RELATIVITA RISTRETTA E APPLICAZIONI NELLA REALTA ATTUALE

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1 RELATIVITA RISTRETTA E APPLICAZIONI NELLA REALTA ATTUALE

2 Nato ad Ulma il 14 Marzo del premio Nobel per la fisica. Morto il 18 aprile 1955 a Princeton.

3 1905: annus mirabilis Pubblicazione di 3 articoli riguardanti 3 aree differenti della fisica: 1. Dimostra la validità della teoria dei quanti di Plank tramite l effetto fotoelettrico dei metalli ; L effetto fotoelettrico dimostra la natura corpuscolare della luce: i fotoni colpiscono la lastra metallica la quale emettendo elettroni si ionizza cioè si carica elettricamente (+)

4 2. Fornisce una valutazione quantitativa del moto browniano e l ipotesi di aleatorietà dello stesso. (è il moto casuale delle particelle); 3. Espone la teoria della relatività ristretta. La sua immagine è una delle più conosciute del pianete e ne ha fatto largo uso anche il mondo della pubblicità.

5 Introduzione alla relatività ristretta: La teoria della relatività speciale o ristretta è finalizzata a rendere compatibili tra loro la meccanica e l elettromagnetismo per trasformazioni tra sistemi di riferimento inerziali.

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7 Einstein propose di rifondare da capo la fisica partendo da due assiomi: 1. principio della relatività ristretta: le leggi e i principi della fisica hanno la stessa forma in tutti i sistemi di riferimento inerziali; 2. principio di invarianza di c: la velocità della luce è insuperabile ed è la stessa in tutti i sistemi inerziali.

8 PARADOSSO DEI GEMELLI è un esperimento mentale che sembra rivelare una contraddizione nella teoria della relatività ristretta. - anno 3000; -meta stella wolf 359, distante 8 anni luce; -velocità v 0,8 c; - accelerazione e decelerazione trascurabili. Per cui secondo la teoria della relatività ristretta, nel sistema in movimento il tempo scorre al 60% del tempo nel sistema in quiete.

9 Sistema di riferimento della Terra: l astronave percorre 8 anni luce in 10 anni nel viaggio di andata e altrettanti nel viaggio di ritorno, essa quindi ritorna sulla Terra nel 3020; Sull astronave il tempo scorre al 60% del tempo della Terra, quindi secondo l orologio dell astronauta il viaggio dura 6 anni per l andata e altrettanti per il ritorno; L anno di ritorno dell astronave è il 3012; Il fratello rimasto sulla Terra è di 8 anni più vecchio.

10 sistema di riferimento della terra l astronave percorre 8 anni luce in 10 anni Sistema per il viaggio di riferimento dell astronave: la distanza fra la Terra e Wolf 359 si accorcia del 60%, cioè a 4,8 anni luce; alla velocità di 0,8 c si impiegano secondo l orologio dell astronave 6 anni per l andata e 6 anni per il ritorno quando l astronave fa ritorno sulla Terra sono trascorsi 7,2 anni e quindi sarà l anno 3007; il fratello dell astronave è quindi 4,8 anni più vecchio

11

12 Quindi

13 Ciao ci

14 APPLICAZIONI ALLA REALTA

15 VIDEO.

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17 Chicago 1942: un gruppo di scienziati coordinati da Enrico Fermi costruirono la Bomba A (atomica) ottenuta dalla moltiplicazione dell energia per il numero di atomi che si scindono durante la reazione a catena. Tutta questa energia che si ottiene è in grado di distruggere una grande città come lo era Hiroschima. La fissione viene utilizzata anche per scopi civili in quanto all interno delle centrali nucleari in modo controllato l energia prodotta subisce varie trasformazioni fino ad essere trasformata in energia elettrica e distribuita a tutti gli utenti.

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19 LHC(LARGE HADRON COLLIDER) Il 17 novembre del 2000 viene spento il LEP, rinunciare al LEP significherebbe restare per anni in attesa di LHC, acceleratore che raggiunge energie 7 volte maggiori con fasci di particelle 40 volte più intensi.

20 VIDEO.

21 Due fasci di protoni vengono mandati in collisione l uno contro l altro per poi stare a guardare che cosa succede. In ogni fascio miliardi di particelleche percorrono i 27 chilometri a una velocità prossima a quella della luce e che devono essere allineati con massima precisione, grazie a 7000 magneti superconduttori raffreddati a 2 sopra lo zero assoluto. 4 rilevatori tracciano le particelle che emergono dagli impatti nella speranza di scovare il bosone di Higgs ( particilla ipotizzata dal modello standard che conferirebbe massa alle particelle). LHC è un anello con una circonferenza di 27 km situato a 100 m di profondità nei pressi di Ginevra. Al suo interno grazie a più di 9000 magneti conduttori, è possibile lanciare e accelerare fasci di particelle. Questa macchina nasce con l obiettivo di studiare e imitare il BIG BANG. Al momento dello scontro tra protoni l energia accumulata dovrebbe trasformarsi in materia in virtù della teoria della relatività e della formula di Einstein E=mc2

22 GPS Il sistema consiste in una costellazione di 24 satelliti utilizzati per la meteorologia, telecomunicazioni e anche la navigazione satellitare.

23 La differenza tra i due tempi, il tempo in cui il segnale è stato emesso e il tempo in cui il segnale è stato ricevuto, moltiplicata per la velocità della luce da la distanza dal ricevitore del satellite. Per ottenere informazioni tanto accurate, ogni orologio a bordo dei satelliti deve essere sincronizzato con tutti gli altri e con quelli sulla terra.

24 Il GPS può tuttavia compiere alcuni errori che hanno diversa natura : ATMOSFERICO RELATIVISTICO ELETTRONICO Per spiegare gli errori relativistici possiamo fare due esempi: 1. Consideriamo due orologi sincronizzati, uno rimane sulla terra l altro lanciato nello spazio su un astronave con velocità vicino a C. A ritorno di quest ultimo si può notare come questo è in ritardo rispetto a quello rimasto sulla terra. 2. Consideriamo due orologi sincronizzati, uno rimane sulla terra l altro viene mandato in una stazione spaziale orbitante intorno alla terra dove la gravità è minore che sulla superficie terrestre. Al ritorno possiamo osservare come quest ultimo è in anticipo rispetto a quello rimasto sulla terra.

25 conclusione Come si evince da questa dissertazione l operato di Einstein ha influito positivamente non solo nel campo della fisica, ma anche della vita quotidiana: infatti se non fosse stato per lui il 12 giugno 2011 non avremmo votato per il referendum sul nucleare, i gemelli avrebbero tutti la stessa età, le persone si perderebbero più facilmente, Federico dormirebbe la notte tranquillo che i tachioni non esistono e soprattutto se Einstein si fosse limitato a fare solo linguacce noi non saremmo qui il 7 di Giugno ad esporre questo super-fantastico progetto per la nostra professoressa super-preferita :P

26 Ideato e creato da: Ilaria Piccirillo; Laura Recchia; Sara Battistella; Luciano Cardinali. con la gentile collaborazione di:

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28 the end

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