La luce

La luce, o la radiazione elettromagnetica è particolare.
Intanto c'è da dire che la luce rallenta, più denso è il corpo minore è la sua velocità tanto che nei corpi totalmente opachi la sua velocità è zero.
Si parla di velocità della luce nel vuoto, chiama C ( o C0 ).
Questa velocità è presa come una invariante dall'assioma che fonda la relatività ristretta. Invariante è una condizione molto più forte di costante, infatti invariante significa che qualsiasi sistema di riferimento inerziale vede un oggetto muoversi alla velocità della luce sempre alla velocità della luce, a prescindere dalla propria velocità.
Ovvero faccio l'esempio classico.
Se io sto su di un treno che viaggia a 50 km/h di moto rettilineo ed uniforme in direzione sud, se sto fermo rispetto al treno mi muovo rispetto al terreno di 50km/h in direzione sud.
Se inizio a correre sul treno di moto rettilineo ed uniforme in direzione sud a 15 km/h, rispetto al terreno mi muovo di 50+15=65 km/h.
C'è l'ovvia composizione delle velocità.
Questo non avviene quando si raggiunge la velocità della luce, proprio perchè essa è una invariante. Se io sto su di un treno che va alla velocità della luce e mi muovo sul treno anche io alla velocità della luce, rispetto al terreno mi muovo sempre a velocità C e non 2C.
Questo perchè qualsiasi riferimento inerziale vede muoversi un oggetto che viaggià a velocità C sempre viaggiare a velocità C qualsiasi sia la propria velocità.
Da qua poi si deducono le equazioni di lorentz, la divisione dei tipi di intervallo ( spazio, tempo etc ) ed infine il fatto che la velocità della luce non può essere superata ( che è una cosa ovvia pensando all'assioma ).
Quindi ci si rende conto che la luce, secondo la relatività ristretta si muove in modo diverso rispetto a ciò che consideriamo abituale.
Se aggiungiamo la relatività generale che parte dall'assioma che non c'è differenza tra accelerazione gravitazione e quella interziale ( il famoso esempio dell'ascensore di einstein ) si comprende come il concetto di massa non è altro che una deformazione dello spazio e del tempo che da piani ( o quasi piani ) diventano curvi. La curvatura dello spazio tempo è ciò che genera l'attrazione gravitazionale perchè il lenzuolo dello spazio si deforma formando una fossa tanto da attirare verso il suo centro gli oggetti.
Cosi la luce che segue comunque le curve dello spazio tempo si muove e si piega, ma il suo concetto di spazio e tempo ( tutto è relativo alla velocità ) è diverso.
Per la luce che è a confine tra i quattro intervalli di tipologia di accadimento degli eventi si potrebbe considerare come se il tempo non esistesse e tutto lo spazio fosse suo, cioè la luce è come se occupasse tutto lo spazio fuori dal tempo, solo nel nostro intervallo vediamo la luce muoversi in uno spazio ed in un tempo.
Ovvio questi sono concetti estrapolati da equazioni matematiche, non è detto che corrispondano poi alla realtà delle cose.

Perchè gli oggetti sono fatti di spazio e di tempo quindi devono seguire le linee dello spazio tempo in cui si trovano, non possono trovarsi fuori. Se seguono quelle linee, siccome lo spazio tempo è maggiormente curvato subiscono una attrazione.
L'esempio del lenzuolo tirato da quattro persone è un classico. Prendi quattro persone e fagli tirare un lenzuolo dai quattro angoli, poi prendi una palla da basket e ponila al centro del lenzuolo. Il lenzuolo si piega e si incurva in corrispondenza della massa ( la palla da basket ). Ora prendi una pallina da ping pong e mettila ai margini del lenzuolo e spingila con una certa velocità verso uno degli angoli, vedrai che la pallina non cade subito verso il centro ma inizia a girare in modo spiraliforme con traiettorie sempre più chiuse verso la palla finchè dopo un bel po di giri non la tocca.
Facendo un parallelo, la palla da basket è la terra con la sua enorme massa capace di piegare lo spazio tempo ( il lenzuolo ) mentre la pallina da ping pong potrebbe essere ad esempio la luna. La luna non cade subito sulla terra ma gira attorno ad essa, cosi come la pallina da ping pong gira attorno alla palla da basket.
Ora con questo esempio capiamo bene come funziona la deformazione dello spazio tempo, in realtà non c'è nessuna vera attrazione è solo che lo spazio in cui si muove la pallina è stato deformato dalla palla da basket cosi è costretta a finirci addosso perchè non ha altra strada da seguire.
Questo spiega perchè gli oggetti cadono nella fossa. Se vogliamo ulteriormente complicare l'esempio bisogna interrogarsi su cosa sia la massa di un oggetto, quel misterioso m che appare e che viene considerato uguale sia se si tratta di massa inerziale sia se si tratta di massa gravitazionale.
Possiamo vedere, almeno io lo ho sempre interpretato cosi, la massa di un oggetto come una contrazione dello spazio tempo. Ovvero immaginiamo di avere un foglio di plastica se accortocciamo un punto al centro del foglio formiamo una pallina e la plastica attorno sarà deformata, stirata ed incurvata in corrispondenza della pallina che abbiamo creato. Quindi è come se avessimo preso dello spazio tempo, mescolato assieme e formato una massa, un oggetto solido. Di conseguenza lo spazio tempo attorno alla massa risulta deformato. Le linee dello spazio tempo nella massa sono cosi aggrovigliate e confuse da non essere più riconoscibili come cose distinte, mentre attorno rimane lo spazio tempo stirato che da origine al fenomeno della attrazione gravitazionale.
Questo spiegherebbe anche perchè la forza di gravità legata alla massa è solo attrattiva. Bisogna contrarre spazio tempo per formare una massa e quindi ciò che sta attorno è in deficit curvandosi in una depressione ed attraendo di conseguenza ogni cosa. In teoria per avere una forza di attrazione gravitazionale negativa dovremmo avere la formazione di una massa (contrazione ) dall'altro lato del foglio di plastica, quindi dall'altra parte dello spazio tempo in modo da formare una asperità che respingerebbe di fatto gli oggetti. Sinceramente non so proprio cosa potrebbe essere un qualcosa dall'altra parte dello spazio tempo, considerato che noi viviamo necessariamente da un lato di questo foglio e non siamo in grado di valutarne alcuno spessore in quanto mancherebbe una quinta dimensione per poter fare un raffronto. Insomma diciamo che se vogliamo vedere una repulsione gravitazionale dovremmo per forza ragionare in un mondo ad almeno cinque dimensioni.

Ma se tizio fa un passo avanti la distanza aumenta e quindi arriva dopo perchè la luce deve percorrere uno spazio maggiore, la velocità è invariante ma la luce comunque ha una velocità finita non infinita. Se la velocità della luce fosse infinita ( come si supponeva prima ) se Tizio fa un passo avanti avrebbe ricevuto la luce nello stesso istante di caio.
Inoltre ricordo che ciò di cui si parla è C0 ovvero la velocità della luce nel vuoto, che è la velocità limite della propagazione di un campo forse vi suonerà strano ma i campi di forze si propagano anche loro alla velocità della luce non sono istantenei. Ad esempio se metto una massa M in uno spazio un oggetto P riceverà l'influsso gravitazionale dopo un certo tempo pari a quello che la luce impiega per percorre lo spazio che separa i due oggetti, anzi per essere precisi tutto il discorso della luce è proprio nato dalla supposizione che i campi di forza si propagassero a velocità finita, nello spazio non omogeneo ( quindi con densità diversa ) la velocità della luce non è costante ma varia pur rimanendo sempre minore di C0, fino a diventare 0 nel caso in cui incontri un oggetto opaco.
Qua però bisognerebbe iniziare a distinguere e specificare cosa sia la luce, la luce è onda elettromagnetica, in particolare la luce visibile è un onda che ha una lunghezza compresa tra gli 8000 ed i 4000 armstrong ( se non ricordo male siamo 800-400 nanometri ) e con una frequenza compresa tra i 400 e gli 800 terahertz circa. Esiste una relazione tra frequenza e lunghezza d'onda il loro prodotto è costante ed è uguale a C ( non è proprio la formula precisa che non ricordo, ma ciò indica che sono due grandezze inversamente proporzionali, quindi minore frequenza maggiore lunghezza d'onda e viceversa ).
Tutte le onde elettromagnetiche viaggiano nel vuoto a velocità C0, poi a seconda di come interagiscono con la materia perdono velocità e cedono energia a parti diverse dell'atomo.
Mi scuso se legge qualche purista della fisica ma sto facendo dei discorsi un po alla carlona eh eh.
Ad esempio nei conduttori quando una onda EM si scontra con il reticolo atomico viene data energia agli elettroni di legame che iniziano a muoversi nel conduttore alla stessa frequenza della onda EM, abbiamo il fenomeno di formazione della corrente di induzione che è ciò che permette le comunicazioni di tipo radiofonico, televisivo e dei cellulari.
Nei non conduttori invece l'energia viene ceduta al nucleo ed abbiamo cosi la vibrazione della materia in modo caotico e quindi l'aumento della temperatura del corpo ( fenomeno di conduzione di calore noto come irraggiamento ).
Poi abbiamo gli oggetti trasparenti che lasciano passare inalterata l'onda EM perchè a quella frequenza non interagisce con i nuclei atomici o con gli elettroni.
Ci sono anche altri casi, però già si capisce come il concetto di luce è abbastanza ristretto quando si passa al concetto di onda EM. Se poi consideriamo che l'onda EM è la generalizzazione di tutti i fenomeni elettrici e magnetici che conosciamo le cose si complicano ulteriormente.
Ragionando solo in termini di luce e spazio tempo determinate cose non si comprendono bene, estendendo il discorso alle onde EM e soprattutto andandosi a studiare le famose equazioni di maxwell da cui poi viene fuori l'equazione d'onda le cose diventano un pochino più chiare.

Preferisco questo, dato che risulta il migliore per viaggiare nell'universo, il motore ad improbabilità infinita :


E come scudo non dimentichiamoci del famoso PA che resiste a tutto e rende anche invisibili ( PA= Problema altrui ).