Universo a spirale
In astronomia, senza entrare in merito agli effetti della "relatività" che complica le cose (per sistemi in
movimento), la velocità FINITA della luce e la rotazione della terra non
"falsa" forse la percezione fotografica del cielo stellato?
Se guardiamo in una direzione osserviamo i corpi celesti che si trovano di
fronte a distanza ravvicinata, ma anche gli astri distanti 12
"ore-luce" che 12 ore fa si trovavano dalla parte opposta del cielo, e così via per astri a varie distanze che si vedono "sfasati": é
come se l'universo si attorcigliasse in una spirale infinita.
Si tiene conto di questo fatto in astronomia? Come faccio a distinguere in un ammasso visibile le stelle che effettivamente sono vicine nello spazio da quelle leggermente più distanti (12 ore-luce) ma che si trovano da tutt'altra parte?
In altre parole, in un sistema di riferimento non in movimento (fisso con l'osservatore), un "evento distante" di coordinate x y z e t, la coordinata temporale t utilizzata nelle equazioni di trasformazione della relatività ristretta è il "tempo proprio" dell'osservatore posto nell'origine del sistema di riferimento?
28 marzo 2007
Il paradosso è originato dal fatto di immaginare che, nel sistema di riferimento solidale con la terra, la luce viaggi in linea retta. Se fosse così, in effetti riceveremmo dalla stessa direzione un fotone da una stella A a distanza x e un altro fotone da una stella B a distanza x + 12 ore luce, che nel frattempo ci sarebbe ruotata intorno e si troverebbe alle nostre spalle.
Se invece proviamo a pensare a un sistema di riferimento per esempio solidale con la galassia (e in cui la terra invece ruota), il paradosso sparisce: in questo riferimento le stelle non ruotano, e la luce viaggia diritta (o quasi).
Volendo dare una definizione più sofisticata, si può dire che non si possono applicare le trasformazioni della relatività ristretta a questi due riferimenti perchè il riferimento solidale con la terra è accelerato.
Si potrebbero applicare i metodi della relatività generale, e ottenere che le traiettorie lungo le quali si muove la luce (a volte dette "geodetiche") nel riferimento accelerato sono spirali.
Alessandro Tomasiello
Dipartimento di Fisica, Università di Milano-Bicocca
