Scoperte scientifiche

Risolto il paradosso dei gemelli di Einstein

Uno dei più famosi paradossi di Einstein è quello che riguarda i gemelli: si suppone che vi siano due gemelli, uno dei quali resti sul pianeta Terra e l’altro navighi nello spazio ad una velocità che si approssima sempre più a quella della luce; se la velocità dell’astronave aumenta, il valore del tempo sull’astronave deve diminuire, ovvero, l’orologio biologico del gemello nello spazio rispetto a quello rimasto sulla Terra, gira più lentamente. Se così fosse il gemello che ritorna dal viaggio spaziale trova il fratello molto più invecchiato rispetto lui. Finora questo paradosso è stato una vera e propria sfida alla ricerca per individuare un modello concettuale che, pur sembrando per molti aspetti logico, se applicato rigorosamente diviene irrazionale. Il paradosso consiste nel fatto che visto dalla Terra è il tempo del gemello nello spazio ad essere rallentato e quindi al suo rientro sulla Terra dovrebbe trovare il gemello più invecchiato. Dal punto di vista dell’astronave, invece, è la Terra che si sta muovendo e quindi il gemello sulla Terra dovrebbe essere più giovane. I due gemelli, quindi, possono essere più giovani o più vecchi l’uno rispetto all’altro a seconda del punto di osservazione. Da qui nasce l’appellativo di paradosso, almeno fino ad oggi. E’ infatti di questi giorni la notizia che il professore Subhash Kak, dell’Università della Lousiana, ha finalmente risolto il paradosso. “Se il gemello a bordo della nave spaziale si recasse sulla stella più vicina al nostro pianeta, distante 4.45 anni luce viaggiando all’86% della velocità della luce, rientrando sul pianeta Terra sarebbe invecchiato di 5 anni mentre il gemello rimasto a terra sarebbe invecchiato più di 10 anni!”, ha dichiarato il professore Kak. I risultati della ricerca di Kak sono stati pubblicati online sull’International Journal of Theoretical Science. Kak ha commentato: “Ho risolto il paradosso studiando un nuovo principio del relativismo, secondo il quale un corpo in movimento non è da relazionarsi rispetto ad un altro corpo uguale (così come nel caso dei gemelli) ma rispetto alle stelle più vicine ad esso”.

http://appl003.lsu.edu/unv002.nsf/9faf000d8eb58d4986256abe00720a51/d9d322b95c639fac86257282007a0845?OpenDocument

Comments (12)

  1. Qualcuno sa spiegarmi però perchè a una velocità prossima alla luce il tempo rallenta? Cosa succede concretamente in una situazione del genere? Rallentanoi movimenti delle cellule? E se rallentano solo relativamente a un osservatore fermo o più lento, sarebbe possibile muoversi prossimi alla velocità della luce nella stessa direzione del tempo, e dunque accelerando il tempo stesso?

  2. Ma quello che viene chiamato comunemente paradosso dei gemelli non è affatto un paradosso e la sua soluzione non è per niente oscura. E’ solo un indovinello, non un paradosso, paradossale è il modo di ragionare di chi lo vede come tale.
    Menomale che esistono le università americane che fanno sentire intelligente il resto del mondo, altrimenti potrebbe essere frustrante fare i fisici, in mezzo a tutte le persone intelligenti che si trovano…
    Per claudio: Il motivo per cui ciò che succede non è del tutto banale, diciamo che parte dallo studio critico della relatività galileiana, lasciata evolvere senza il pregiudizio che esistono infiniti sistemi di riferimento inerziali in cui lo spazio e il tempo si evolvono nello stesso modo (in poche parole: einstein elimina il postulato di spazio e tempo assoluto, ammettendo che potrebbe darsi che una persona che si muove veda il tempo scorrere diversamente e lo spazio conformarsi diversamente).

  3. La notizia sull’articolo di Subhash Kak non da nessun dettaglio sulla risoluzione del paradosso. La dilatazione del tempo si ricava dalle trasformate di Lorentz della RELATIVITA’ SPECIALE, e vale pertanto per sistemi in moto relativo rettilineo uniforme. La formula viene poi invece applicata INDEBITAMENTE al sistema accelerato del gemello che si allontana e poi invertendo la marcia ritorna enunciando il risultato paradossale. Se la differenza dei tempi misurati dai gemelli esiste davvero al ritorno, occorre dimostrarlo considerando i sistemi in moto relativo vario.
    Esiste tale dimostrazione?
    Al contrario ritengo di avere trovato la soluzione che al rientro i tempi sono uguali.

  4. GRAZIE MI AVETE FATTO CAPIRE MOLTO.

  5. Credo che sia incalcolabile, sempre qualora fosse fattibile un esperimento del genere, tenendo presente che con la partenza, con il cambio di rotta e con il ritorno, ci sarebbero da considerare una miriade di diverse velocità affrontate durante un ipotetico viaggio.
    Pertanto stimare anche sommariamente un dato, mi sembra oltremodo impossibile.
    saluti a tutti

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  7. Quaretti ma la tua era una domanda?
    o meglio, una richiesta?
    ciao

  8. E’ chiaro che dal punto di vista di un gemello , è il tempo dell’altro che rallenta , e viceversa , ma al momento del reincontro tutte le velocità e le accelerazioni l’uno nei confronti dell’altro avrebbero somma 0 e quindi i due malcapitati si troverebbero alla stessa età , con buona pace degli scrittori (onesti) di fantascienza o quelli (disonesti) di pseudoscientifici manuali .
    Saluti

  9. Qualora voleste informarvi sull’argomento, con un testo semplice ed interessante, consiglio di leggere “I misteri del tempo” di Paul Davies. Sappiate comunque che, malgrado l’accelerazione sia relativa ad un corpo di diversa velocità, il moto uniforme è assoluto ed è esso che deve essere preso in considerazione quando si analizza questo paradosso. Per rispondere a Claudio: il gemello astronauta (B) vivrebbe effettivamente in un tempo dilatato. Se il gemello sulla terra (A) potesse vedere in tempo reale B (cosa impossibile poichè nell’esempio si parla di distanze che la luce percorrerebbe in anni), avrebbe la sensazione di osservare un tempo al rallentatore. Vi assicuro che non si tratta di fantascienza, ma di deduzioni valide che hanno origine dalla teoria della relatività di Einstein.

  10. Se non ho capito male..
    L’effetto del tempo che scorre + lentamente fra due sistemi inerziali in movimento fra loro, è totalmente reciproco. Non lo è l’accelerazione, in quanto dovrebbe “realmente” far scorrere + lentamente il tempo. Bene. Questo dovrebbe spiegare perchè il gemello partito e tornato è invecchiato meno.
    Ma supponiamo che entrambi i gemelli compiano viaggi esattamente speculari, per direzione(opposta), accelerazione, spazio e velocità. Una volta tornati sulla terra saranno invecchiati meno che i terrestri, e sicuramente fra loro il tempo sarà trascorso nello stesso modo – visto che hanno compiuto viaggi idendici –
    Però in teoria, loro avrebbero dovuto vedere reciprocamente il tempo rallentato per tutto il viaggio, visto che vi erano accelerazioni e velocità diverse da 0…come è possibile quindi che si ritrovino alla stessa età?
    Scusate la mia ignoranza..

  11. Per comprendere il paradosso è necessario capire che non esiste “il punto di vista del gemello viaggiatore”. Il viaggiatore durante il viaggio assume due punti di vista diversi, uno all’andata e uno al ritorno. Il gemello viaggiatore è sempre in grado di prevedere che al suo ritorno sarà più giovane, ma durante l’andata pensa che invecchierà poco al ritorno, durante il quale sarà costretto ad inseguire una Terra che si allontana velocemente. Al contrario durante il ritorno si convincerà di essere invecchiato poco all’andata. Il gemello a Terra infine sarà convinto che il rallentamento del viaggiatore sia avvenuto durante entrambi i tragitti.
    Per un approfondimento che utilizza disegni esplicativi leggete:
    http://www.mauriziocavini.it/Spigolature/Spighe4.html

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