Velocità della luce

[Cauchy1]

Ciao ragazzi... ho un dubbio: perché la velocità della luce é invalicabile??
Scusate per la domanda (forse idiota).
Grazie

[in_me_i_trust]

altro che idiota, è proprio una bella domandona!

Avendo letto qualcosa ti posso dire che Einstein ha dimostrato che se pigli un corpo di massa $m$ e lo fai viaggiare sempre a velocità maggiore ti accorgi che per spingerlo gli devi fornire sempre più energia, in prossimità del raggiungimento della velocità della luce avresti che l'energia per spingere il corpo risulterebbe infinita!!


Ovviamente gli altri frequentatori del forum ti sapranno dire cose in più rispetto alle mie magre conoscenze.

[fu^2]

per la relatività ristretta si ha che una massa in moto acquista energia e dall'equazione $E=mc^2$ acquistando energia acquista massa.
in generale $m=m_0/sqrt(1-(v/c)^2$ dove m_0 è la massa a riposo.

proviamo a calcolare il $lim_(vtoc^-)m_0/sqrt(1-(v/c)^2)=m_0/0^+=+oo
quindi per un corpo che parte a una velocità v
in generale lo stesso limite si nota se si guardano i cambiamenti che subiscono le lunghezze e il tempo.

[blue star]

"Cauchy":Ciao ragazzi... ho un dubbio: perché la velocità della luce é invalicabile??
Scusate per la domanda (forse idiota).
Grazie

Perchè non dipende dal sistema di riferimento nel quale la misuri (secondo postulato della Relatività Speciale). Quindi, se sei fermo a csa tua e vedi passare un raggio laser, ne misuri una v = c. Se gli corri dietro a 1000 km/h, ne misuri una v = c, se gli corri dietro a...qualsiasi velocità, ne misuri sempre v = c; quindi non puoi mai raggiungere il raggio di luce.

Sostanzialmente la luce si comporta come se avesse velocità infinita.

Se si utilizzasse una definizione diversa di velocità, cioè non indirettamente come rapporto tra spazio e tempo (che ad alta velocità non sono più indipendenti l'uno dall'altro!) ma una diretta, usando un "campione di velocità" esattamente nello stesso modo in cui si definisce il campione di massa o di tempo ecc., la grandezza che ne risulterebbe, che si chiama "rapidità" sarebbe additiva (cosa che non è vera per la velocità: V non è V_1 + V_2 nel caso relativistico, ma invece $V = (V_1 + V_2)/(1 + (V_1*V_2)/c^2)$) e si può dimostrare che in tal caso la nuova "velocità" della luce (cioè la sua "rapidità") sarebbe infinita.

$beta = tanh(R)$

dove. $beta = V/c, R$ = rapidità e $tanh(R)$ è la tangente iperbolica di R.

[blue star]

"fu^2":per la relatività ristretta si ha che una massa in moto acquista energia e dall'equazione $E=mc^2$ acquistando energia acquista massa.
in generale $m=m_0/sqrt(1-(v/c)^2$ dove m_0 è la massa a riposo.
proviamo a calcolare il $lim_(vtoc^-)m_0/sqrt(1-(v/c)^2)=m_0/0^+=+oo
quindi per un corpo che parte a una velocità v in generale lo stesso limite si nota se si guardano i cambiamenti che subiscono le lunghezze e il tempo.

Ok.

Però questo non prova che non possano esistere particelle di massa nulla che si muovono a v > c.

[FreshBuddy]

infatti in si ipotizza che possano esistere particelle chiamate tachioni che hanno alcune caratteristiche particolari
1 massa negativa
2 velocita' maggiore della luce ma mai uguale
3 piu' energia gli si fornisce e piu' rallentano
4 se si potessereo vedere li vedremmo prima morire e poi nascere

[blue star]

"FreshBuddy":infatti in si ipotizza che possano esistere particelle chiamate tachioni che hanno alcune caratteristiche particolari
1 massa negativa

Non negativa, ma addirittura immaginaria!

2 velocita' maggiore della luce ma mai uguale
3 piu' energia gli si fornisce e piu' rallentano
4 se si potessereo vedere li vedremmo prima morire e poi nascere

[Cmax1]

ho un dubbio: perché la velocità della luce é invalicabile??

Non ho mai trovato una spiegazione, intendendo con questo una riconduzione a concetti più elementari.
Questa sorta di invalicabilità è una conseguenza del secondo postulato della SR, i.e. che $c$ ha lo stesso valore in tutti i sistemi di riferimento con moto reciproco rettilineo uniforme, che storicamente si considera fondato su una serie di esperimenti condotti da Michelson e Morley.

[GIOVANNI IL CHIMICO]

La RR è una bella teoria matematica, molto rigorosa e tale per cui da pochi assiomi si può derivare tutta la teoria, ma perchè abbia anche lo status di teoria fisica essa deve basarsi su evidenze sperimentali e deve produrre previsioni su fenomeni verificabili in laboratorio.
La costanza di c è una evidenza sperimentale, nonchè una esigenza di coerenza con le equazioni di maxwell, di cui è nota la correttezza, l'invalicabilità di c per i corpi dotati di massa è una conseguenza prevista dalla teoria.