Antonio Gargiulo Blog

Cosa è lo spazio-tempo?

Comprendere le dimensioni, penso sia il compito più arduo della scienza ed è un difficile compito quello di insegnare ad altri questi principi

Cominciamo nel dire che le dimensioni sono sei: ovvero altezza, larghezza, profondità, tempo, peso e capacità e vengono generalmente divise in tre gruppi.

Le prime tre dimensioni indicano la misura dello spazio, le ultime due in fisica compongono la materia che viene chiamata "massa", mentre il tempo forma un gruppo a se stante.

I tre gruppi sono legati a coppia tra loro, così che non esiste un corpo che non abbia una massa (dimensioni e peso) e non esiste uno spazio che non necessiti di tempo per percorrerlo.

Il problema principale quando si parla di spazio-tempo è proprio il tempo necessario a percorrere lo spazio quando si sposta una massa, poichè questo richiede una certa quantità di energia.

Facciamo un esempio: quando noi saliamo le scale, impieghiamo una certa quantità di energia e di tempo per spostarci nello spazio e per percorrere lo stesso percorso in minor tempo, dobbiamo andare più veloci spedendo una maggior quantità di energia.

Nel movimento dei corpi succede pressapoco la stessa cosa: infatti per aumentare la velocità della macchine sono due accorgimenti da fare: mettere un motore più veloce (aumento di energia) e diminuire il peso della macchina (diminuzione della massa), va quindi da se che più peso ha un corpo e meno possibilità avremo di spostarlo.

Questo è tutto semplice e lineare nella fisica conosciuta da Archimede fino ad Einstein. Già prima di Einstein si parlava di moto rettilineo uniforme o quite apparente ed è qui che comincia a complicarsi tutto.

Fin da bambini ci è stato insegnato che un centimetro non può essere un metro e viceversa un metro non può essere un centimetro, perchè qualcuno ha deciso che per convenzione un metro doveva essere lungo come tutti noi lo conosciamo e così anche il chilo e il litro e non è stato da meno anche la convinzione della differenza tra quiete e moto: ovvero un oggetto o si muove o è fermo.

Ma ciò non è assolutamente vero: un oggetto per quanto immobile possa essere si muove comunque. Non esiste oggetto fermo. La luna gira attorno alla terra, la terra intorno al sole, il sole (forse) intorno alla galassia, e così via... E così è sbagliato dire che un corpo è fermo (quiete) ma si dice che esso sia in quiete apparente o moto rettilineo uniformeme.

Il moto rettilineo uniforme non è una retta in uniforme che viaggia sulla moto (hahahaha), ma bensì un corpo che viaggia sempre alla stessa velocità talmente veloce da sembrare fermo. Avete mai osservato un treno che passa in stazione a gran velocità? Bene, vedete un puntino che piano piano si avvicina... sembra lontano chilometri... e si vede solo un puntino per un lungo periodo anche se quell'ggetto si sta muovendo... poi diventa in poco tempo gigante per passare velocemente in stazione davanti a noi e poi si rimpicciolisce di nuovo in un puntino e per tanto tanto tempo vediamo solo quel puntino... Bhe quel puntino è in moto rettilineo uniforme... noi vediamo il puntino, ma il ragazzo che sta nella stazione successiva alla nostra lo vede passare a grande velocità....

Ecco dunque che ci leghiamo alla teoria di Einstein... ogni oggetto, è in moto o in quiete a seconda di chi lo guarda... Come per il treno: per noi è solo un puntino, ma per il ragazzo che osserva alla stazione successiva è un treno che sfreccia... Chi ha ragione? Noi o il ragazzo alla stazione successiva? Nesssuno dei due.

Allo stesso modo c'è chi misura le distanze in yarde e chi in metri.... Chi ha ragione? Quanto è lungo un segmento? Quanto è lungo un arco di tempo?

Einstein: "Se metti un uomo seduto su una stufa per cinque minuti, gli sembrerà che è passata mezz'ora; ma se lo metti in compagnia di una donna per mezz'ora, gli sembrarà che sono passati solo cinque minuti!"

Chi ha ragione? l'uomo sulla stufa o l'uomo in compagnia della donna?

Per questo concludo il post dicendo che le dimensioni non esistono, ma esse hanno senso solo se messe in relazione a chi le vive, per cui se voi pensate che un chilo sia una tonnellata perchè è pesante, siete sulla strada giusta.

Appuntamento con la scienza 11

Intorno alla seconda metà del 1700,  un grande chimico della storia, diede un cortibuto importantissimo alla chimica che conosciamo oggi. Il suo nome era Antoine Lavoisier e ad egli si deve la nomenclatura di alcuni elementi chimici come l'ossigeno, l'azoto ed altri che furono raccolti nella prima tavola periodica degli elementi conosciuti.

Già questo, di per se, fu un grande merito, ma ciò che veramente cambiarono la storia, furono gli esperimenti di Lavoisier, tra i primi esperimenti chimici veramente "quantitativi", ad essere condotti. Egli mostrò che, anche se la materia cambia il suo stato con una reazione chimica, la quantità di materia è la stessa all'inizio e alla fine di ogni reazione. Bruciò fosforo e zolfo nell'aria, e dimostrò che il prodotto pesava più della materia iniziale. Questi esperimenti fornirono la prova per la legge di conservazione della massa: In una reazione chimica la massa dei reagenti è esattamente uguale alla massa dei prodotti.

Questo significa che se bruciamo un foglio di carta, lo stresso volume occupato da quel foglio si ritroverà in parte trasformato in cenere e in parte si trasformerà in fumo che si legherà all'ossigeno e che potrà essere facilmente inalato (respirato) da noi.

Secondo una legge fisica più sarà alta la temperatura a cui sottoporremo un qualunque oggetto, tante più particelle minuscole avremo. Facendo un esempio pratico è come se un bicchiere di plastica diventasse tanti minuscoli bicchierni... e più è alta la temperatura più bicchierini ci saranno. E questi "bicchierini" saranno minuscoli quanto un globulo rosso o di una goccia di sudore. Se una goccia di sudore riesce ad entrere ed uscire senza problemi, potrete capire subito il livello di pericolosità di queste particelle chiamate "NANOPARTICELLE" E non è finita, perchè allo stato gassoso ogni materiale lega molto più facilemnte con idrogeno e carbonio (diventando idrogenati o idrocarburi) e ogni cosa che si lega a questi due elementi diventa canceroggena.

Questo è esattamente quello che succede nei termovalorizzatori!

Siete asncora convinti che faccia bene?

Io ho una soluzione migliore, si chiama reciclaggio e in Svezia funziona da più di 50 anni senza inceneritori o termovalorizzatori!

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A chi aspetta il seguito del racconto, vi prego di pazientare ancora un po'! Sto pensando bene al seguito e sono indeciso tra alcuni eventi A... B... C... D...

A scatola chiusa scegliereste la busta? Tipo Mike Buongiorno?