Teoria della relatività/La relatività particolare/La relatività del tempo/Secondo esempio
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d) Secondo esempio
La figura seguente rappresenta un treno lungo 300.000 chilometri alla metà del quale si trova un osservatore M’. Nel momento in cui questi passa dinanzi ad un osservatore M posto sulla massicciata, la folgore cade sulle due estremità del treno senza provocare altro accidente che la rottura di alcuni vetri sul treno e lo scavamento di alcuni solchi sulla massicciata, in modo che il convoglio può continuare la sua corsa senza ostacolo.
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Al termine di un mezzo secondo avremo la disposizione seguente:
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Se M, come noi ammetteremo, percepisce nel medesimo istante i due lampi, ciò non può essere per M’; poiché la luce proveniente da destra gli giunge prima, quella da sinistra piú tardi che in M; M’ vede quindi il lampo A prima del lampo B. Fin qui sembra non vi sia nulla di straordinario; M’ percepirebbe in effetti un segnale sonoro proveniente da A prima che se venisse da B e ciò non ci condurrebbe a pensare che il tempo può essere relativo. Perché, M’ deve dire a se stesso che egli è in movimento in rapporto all’aria; o anche ch’egli è immobile e che il vento soffia lungo il treno ma, in ogni caso, egli deve ammettere una velocità relativa del suono dalla destra superiore a quella dalla sinistra alla destra; egli non sarà dunque autorizzato, dal fatto che i due segnali sonori non arrivano simultaneamente, a concludere ch’essi non sono prodotti nello stesso tempo. È tutt’affatto differente per l’osservatore che si serve dei segnali ottici. Nel suo caso non vi è, per la propagazione della luce, alcun sistema corrispondente all’aria e che prenda uno stato di movimento determinato; al contrario egli ha certamente fatto l’esperienza del Michelson e sa che per essa la luce si propaga nelle due direzioni con la stessa velocità. Come punto d’emissione delle onde luminose egli non può considerare che i vetri dei finestrini rotti egualmente distanti, A’ e B‘, perché egli riporta ad un movimento della massicciata l’ineguaglianza delle distanze dei due solchi sul suolo in A e B, se pure egli la nota, dato che niente lo obbliga a guardare fuori dal finestrino. M deve dunque pensare che le durate di propagazione dei due lampi sono uguali, ed in conseguenza egli è autorizzato, dall’arrivo non simultaneo dei due segnali luminosi a concludere che la loro emissione non è stata simultanea: due avvenimenti che per M sono simultanei, non lo sono per M’.
Numerosi trattati popolari lasciano credere al lettore che l’osservatore può, dalla percezione non simultanea dei due segnali, conchiudere senz’altro nei riguardi della loro emissione non simultanea; noi mettiamo in guardia il nostro lettore contro questa conclusione troppo affrettata.