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Titolo: sintesi della teoria generale della relativita'

ciao,
volevo cortesemente chiedere in questo prestigioso ng, se c'e' qualcuno che
se la sente di spiegare alla "buona" e sinteticamente cosa dice la teoria
generale della relativita'.
Grazie
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Inviato via 
http://arianna.libero.it/usenet/

generale della relativita'.
Spero che tu voglia una risposta superficiale, perché non vedo come 
potrei darne una profonda su un argomento che richiede un annetto di 
studi per essere compreso almeno in buona parte.
E' la modellizzazione dell'effetto della forza gravitazionale e degli 
effetti relativistici attraverso una deformazione della geometria dello 
spazio-tempo.
Cosa "dice"?
Che anche i fotoni vengono deflessi dai corpi massivi, che ci possono 
essere onde gravitazionali, che il tempo dipende dall'osservatore...
E tanto, tanto altro...

 Grazie
Da tempo immemorabile tin e' bloccata dai ng moderati; e da tempo
immemorabile non posto su ng moderati.
Se questo messaggio appare e non viene rifiutato saro' lieto di risponderti
con un secondo post! 
Ciao e speriamo bene! 
Mic

Roby ha scritto:
 > volevo cortesemente chiedere in questo prestigioso ng, se c'e'
 > qualcuno che se la sente di spiegare alla "buona" e sinteticamente
 > cosa dice la teoria generale della relativita'.
Mettiamo le mani avanti: pretendere di spiegare "alla buona e
sinteticamente" una cosa che un certo Einstein ha faticato alcuni anni
per mettere insieme, sarebbe non solo difficile, ma anche un po'
offensivo per Einstein, e anche per tutti quelli che speso un po' di
fatica per capirci qualcosa...
C'e' poi il problema che come sempre, non ci dici che basi hai.
Comunque, prova a dare un'occhiata a
http://www.df.unipi.it/~fabri
Ci troverai un link a "la cosmologia dall'A alla B", che non sara'
proprio sintetico, e per di piu' e' incompleto, ma puo' anche darsi che
ti risponda.
Sempre li', anche "il paradosso dei gemelli" potrebbe esserti utile.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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 Grazie
Visto che finalmente i miei post raggiungono il NG, come promesso, ci provo
a spiegare alla buona e sinteticamente la teoria generale della relatività
:) 
Iniziamo con un po' di storia: 
Einstein un bel giorno si accorge che le equazioni di Maxwell e le
trasformazioni di Galileo (quelle intuitive) non possono andare d'accordo.
O sono sbagliate le eq di Max o sono sbagliate le trasf di Gal.
Le eq di Max erano troppo belle ed eleganti per poter essere sbagliate
(secondo Einstein); quindi l'"errore" fu ricercato nelle trasformazioni di
Galileo, o meglio nei postulati che portano alle trasformazioni di Gal. 
Tali postulati erano quelli di relativita galileiana e di assolutezza di
spazio e tempo. 
Il postulato di relatività galileiana era esatto, infatti esso è anche
postulato per la teoria della relatività speciale.
Il postulato sull'assolutezza di spazio e tempo invece era sbagliato.
Einstein sostitui' questo postulato con un'altro che dice che la velocità
della luce è pari a c in ogni direzione e per ogni osservatore.
Senza entrare nei dettagli, da questi due postulati discendono varie
conseguenze: le trasformazioni per le velocità che ne conseguono sono in
accordo con le equazioni di Maxwell e quindi non presentano piu' il
problema delle vecchie trasformazioni di Galileo. Questo nuovo set di
trasformazioni è chiamato trasformazioni di Lorenz.
Un'altra conseguenza di questi due postulati è che la cinematica e la
dinamica newtoniane sono sbagliate, o meglio sono approssimazioni valide
quando in gioco ci sono velocità non confrontabili con quella della luce. 
Da questi due postulati nasceranno quindi una nuova teoria cinematica
relativistica, una nuova teoria dinamica relativistica, la stessa teoria
elettromagnetica relativistica e una nuova teoria sulla gravita'
relativistica. 
Vedi che l'unica teoria che non cambia assumendo i due nuovi postulati (o
meglio solo il secondo e' nuovo) e' quella dell'elettromagnetismo,
governata dalle eq di Maxwell che sono, come detto prima, compatibili con i
due nuovi postulati. Tutte le altre le dobbiamo cambiare, o meglio
"aggiornare".
La teoria generale della relativita' non è altro che l'"upgrade" della
vecchia teoria gravitazionale di Newton alla luce dei due nuovi postulati. 
Fin qui ti ho detto solo cos'e', da dove viene... ora vediamo brevemente che
dice questa teoria... 
Spero tu conosca le eq di Maxwell alle quali ho fatto più volte riferimento
in questo post. Cmq in poche parole le eq di Max legano le cariche
elettriche ai campi che essi generano. Le possiamo riassumere cosi': 
Ditemi quante cariche elettriche ho, ditemi dove sono, ditemi come si
muovono (se si muovono) e io vi diro' che campo elettromagnetico formano
nello spazio circostante. 
Ditemi che campo elettromagnetico formano le cariche e vi diro' come si
muove una particella carica (elettricamente) posta in questo campo. 
La teoria della relativita' si regge sulle equazioni di Einstein che sono 10
(quelle di Maxwell sono solo 4) e si possono riassumere allo stesso modo: 
Ditemi quante cariche gravitazionali ho, ditemi dove sono, ditemi come si
muovono (se si muovono) e io vi diro' che campo gravitazionale formano
nello spazio circostante.
Ditemi che campo gravitazionale formano le cariche e vi diro' come si muove
una particella carica (gravitazionalmente) posta in questo campo. 
Ora il caso gravitazionale è piu' complicato, le equazioni sono di piu' e di
diversa natura (tensoriali al posto di vettoriali). La carica elettrica la
conosci senz'altro, per carica gravitazionale si intende la massa, o dato
che e' correlata all'energia, si intende una combinaziona di massa,
quantita' di moto ed energia che si riassume in un'unica entita' chiamata
tensore energia-impulso, ma ora stiamo andando sullo specifico...
Passiamo a qualche previsione della teoria.
Cosi' come la teoria dell'elettromagnetismo spiega e prevede vari fenomeni:
i legami molecolari, tutta quanta l'ottica, le onde radio, il magnetismo... 
anche la teoria della relativita' spiega e prevede vari fenomeni:
la dilatazione dei tempi dovuta ad un campo gravitazionale, il fatto che la
luce possa essere deflessa da un campo gravitazionale, l'esistenza delle
onde gravitazionali, i buchi neri...
Finisco con riassumere il tutto e aggiungo una cosa riguardo alla geometria:
La teoria generale della relativita' ci dice che una data concentrazione di
massa (ed energia) crea attorno a se un campo gravitazionale. Questo campo
puo' essere visto come una curvatura dello spazio-tempo quadridimensionale
in cui la massa (e l'energia) e' posta. 
Un'altra massa posta nel campo gravitazionale della prima, ne risente e si
muove in un certo modo. Questo moto puo' essere visto come il moto di un
corpo libero in uno spazio-tempo quadridimensionale curvo.
Gli eggetti di uno spazio-tempo curvo sono molteplici: gli orologi non
seguono tutti lo stesso ritmo di marcia, la luce non viaggia in linea retta
(ma secondo una geodetica della nuova geometria), se la curvatura e' molto
accentuata lo spazio-tempo si puo' "lacerare" formando cosi' un buco nero,
al pari di onde elettromagnetiche prodotte da dipoli oscillanti dovrebbero
esistere onde gravitazionali prodotte da quadrupoli oscillanti. (i dipoli
nel caso gravitazionale non bastano). 
Spero di aver risposto alla tua domanda, se hai dubbi fammi sapere.
E' bello poter tornare a scrivere sul mio NG preferito! :) 
Un saluto a tutti
Michelangelo


La sostanza in parole poverissime (molto sinteticamente, ma e'
proprio il cuore) e':
Energia = curvatura
(con piu' precisione Tensore energia-impulso = tensore di Einstein)
Inviato da 
www.mynewsgate.net

Michelangelo ha scritto:
 > Visto che finalmente i miei post raggiungono il NG, come promesso, ci
 > provo a spiegare alla buona e sinteticamente la teoria generale della
 > relatività :)
Mi fa piacere che tu sia cosi' contento di essere di nuovo tra noi,
pero' sulla tua descrizione della RG ho qualcosa da obiettare...
 > Iniziamo con un po' di storia:
 > ...
 > Da questi due postulati nasceranno quindi una nuova teoria cinematica
 > relativistica, una nuova teoria dinamica relativistica, la stessa
 > teoria elettromagnetica relativistica e una nuova teoria sulla
 > gravita' relativistica.
Ecco, qui mi pare che la fai troppo facile...
Non credo che si possa vedere la RG semplicemente come una teoria
gravitazionale in accordo coi postulati della RR.
Tanto e' vero che Eintein si e' rotto la testa non poco per arrivarci,
mentre per la meccanica se l'e' cavata rapidamente.
 > La teoria generale della relativita' non è altro che l'"upgrade" della
 > vecchia teoria gravitazionale di Newton alla luce dei due nuovi
 > postulati.
Vedi sopra.
 > ...
 > Ora il caso gravitazionale è piu' complicato, le equazioni sono di
 > piu' e di diversa natura (tensoriali al posto di vettoriali). La
 > carica elettrica la conosci senz'altro, per carica gravitazionale si
 > intende la massa, o dato che e' correlata all'energia, si intende una
 > combinaziona di massa, quantita' di moto ed energia che si riassume in
 > un'unica entita' chiamata tensore energia-impulso, ma ora stiamo
 > andando sullo specifico...
Magari fosse solo questa la complicazione: saebbero bazzecole...
Ti sei dimenticato l'essenziale non linearita', e soprattutto il fatto
che non si possono separare la determinazione della geometria dalla
dinamica della materia.
 > ...
 > La teoria generale della relativita' ci dice che una data
 > concentrazione di massa (ed energia) crea attorno a se un campo
 > gravitazionale. Questo campo puo' essere visto come una curvatura
 > dello spazio-tempo quadridimensionale in cui la massa (e l'energia) e'
 > posta.
 > Un'altra massa posta nel campo gravitazionale della prima, ne risente
 > e si muove in un certo modo. Questo moto puo' essere visto come il
 > moto di un corpo libero in uno spazio-tempo quadridimensionale curvo.
Puo' essere visto...
Per cominciare, Einstein lo vede proprio cosi'.
So bene che su questo punto si discute parecchio: ci sono illustri
fisici che non hanno rinunciato a vedere la RG come una normale teoria
di campo, anche se non complicata.
La discussione andrebbe al di la' della richiesta cui stai
rispondendo, ma una parola di attenzione su questo punto andava posta.
Io per conto mio sto con Wheeler.
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 rispondendo, ma una parola di attenzione su questo punto andava posta.
Giusto anche qui, con quel puo' essere visto intendevo appunto che da alcuni
è preferita una certa forma, da altri un'altra... Io non ho ancora preso
posizione, non ne so abbastanza ancora! :) 
Grazie per le costruttive critiche. 
PS (personale) Ho seguito il corso di relatività del Prof. Bergia. Un giorno
a lezione, non ricordo in che occasione il prof disse "e questo è ciò su
cio lavora Elio Fabri". Si riferiva a te? Vi conoscete? 

Michelangelo ha scritto:
 > PS (personale) Ho seguito il corso di relatività del Prof. Bergia. Un
 > giorno a lezione, non ricordo in che occasione il prof disse "e questo
 > è ciò su cio lavora Elio Fabri". Si riferiva a te? Vi conoscete?
Risp. 1: penso di si', visto che non mi risulta ci siano altri Elio
Fabri fisici.
Risp. 2: si', da molti anni.
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