Altrove assoluto: differenze tra le versioni

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Versione delle 16:08, 6 mar 2008

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{{S|fisica}}

Nell' ambito della [[relatività ristretta]] con l'espressione desueta '''altrove assoluto''' di un [[punto]]-[[evento]] , si indica l'insieme dei punti dello [[spaziotempo]] collegati al punto dato da [[segmento|segmenti]] [[quadrivettore|quadrivettori]] di genere spazio, ossia al di fuori del [[cono di luce]] del punto. Pertanto è l'insieme dei punti dello spazio tempo che non sono collegati al punto considerato tramite segnali meno veloci della luce o alla velocità della luce. A volte si utilizza anche l'espressione ''presente relativo'', poiché esiste sempre un osservatore che vede due punti separati da un segmento di genere spazio (e quindi uno nell'altrove assoluto dell'altro) come simultanei (vedi oltre).

A volte si utilizza anche l'espressione ''presente relativo'', poiché esiste sempre un osservatore che vede due punti separati da un segmento di genere spazio (e quindi uno nell'altrove assoluto dell'altro) come simultanei.

Se la [[Spazio-tempo di Minkowski#Norma quadrata|norma quadra]] di un quadrivettore è definita come:

:<math>\left| \mathbf{E} \right|^2=\left| (E_0, E_1,E_2,E_3) \right|^2=\left| (ct, x, y, z) \right|^2=c^2t^2-x^2-y^2-z^2</math>

allora gli eventi appartenenti all'altrove assoluto di un'evento situato nell'origine sono tutti i quadrivettori con norma negativa.

Generalizzando, un'evento '''E⁽²⁾''' appartiene all'altrove assoluto di '''E⁽¹⁾''' solo se:

:<math>\left|E^{(2)}-E^{(1)}\right|^2<0</math>

Dati due eventi identificati dai quadrivettori '''E⁽¹⁾''' e '''E⁽²⁾''' in un certo sistema di riferimento (inerziale) ''S'', tali che la la norma quadra del quadrivettore '''E⁽²⁾'''-'''E⁽¹⁾''' sia negativa, è sempre possibile trovare un sistema di riferimento ''S''<nowiki>'</nowiki> tale che un'osservatore veda i due eventi come contemporanei, sfuttando le [[trasformazioni di Lorentz]].

==Esempio monodimensionale==

Supponiamo che nel sistema di riferimento ''S'' i due eventi siano identificati da:

:<math>\mathbf{E^{(1)}}=(2, 3,0,0)</math>

:<math>\mathbf{E^{(2)}}=(4, -3, 0, 0)</math>

La [[Spazio-tempo di Minkowski#Norma quadrata|norma quadra]] del quadrivettore <math>\Delta \mathbf{E}=\mathbf{E^{(2)}}-\mathbf{E^{(1)}}</math> è pari a

:<math>\left| \Delta\mathbf{E} \right|^2=\Delta (ct)^2-\Delta x^2=\Delta (4-2)^2-(-3-3)^2=4-36=-32<0</math>

Definiamo un sistema di riferimento inerziale ''S''<nowiki>'</nowiki> con gli assi paralleli ad ''S'' e la cui velocità relativa sia diretta lungo l'asse x. Abbiamo, per la linearità delle trasformazioni di Lorentz:

:<math>\begin{cases} \Delta x'=\gamma(\Delta x-\frac{v}{c}\Delta (ct)) \\

\Delta (ct)'=\gamma(\Delta (ct)-\frac{v}{c}\Delta x) \end{cases}</math>

Imponiamo che &Delta;(ct)' sia uguale a zero: abbiamo immediatamente dalla seconda equazione il valore di v:

:<math>c\Delta (ct)=v\Delta x\,</math>

:<math>v=c \frac{c\Delta t}{\Delta x}=c \frac{4-2}{-3-3}=-\frac{c}{3}</math>

Procediamo al calcolo dei quadrivettori nel nuovo sistema di coordinate.

:<math>\gamma=\frac{1}{\sqrt{1-\frac{v^2}{c^2}}}=\frac{3\sqrt{2}}{4}</math>

Quindi la coordinata temporale degli eventi vale:

:<math>E_0^{(1)}=E_0^{(2)}=\gamma (ct_1-\frac{v}{c}x_1)=\frac{3\sqrt{2}}{4} \cdot (2+1)=\frac{9\sqrt{2}}{4}</math>

Dall'altra equazione possiamo ora ricavarci le posizioni dei due eventi:

:<math>x_1'=\frac{3\sqrt{2}}{4} \cdot (3-\frac{2}{3})=\frac{7\sqrt{2}}{4}</math>

:<math>x_2'=\frac{3\sqrt{2}}{4} \cdot (-3-\frac{4}{3})=-\frac{13\sqrt{2}}{4}</math>

Le trasformazioni sugli altri assi sono banali. Le coordinate degli eventi nel nuovo sistema di riferimento ''S''<nowiki>'</nowiki> sono quindi:

:<math>\begin{cases}

\mathbf{E'^{(1)}}=(\frac{9\sqrt{2}}{4}, \frac{7\sqrt{2}}{4},0,0) \\

\mathbf{E'^{(2)}}=(\frac{9\sqrt{2}}{4}, -\frac{13\sqrt{2}}{4}, 0, 0)\end{cases}</math>

Questo era un esempio in una dimensione; notiamo però il metodo usato non è restrittivo, in quanto con una opportuna rotazione degli assi coordinati è sempre possibile esprimere il quadrivettore '''E₂'''-'''E₁''' attraverso la coordinata temporale e '''una''' coordinata spaziale.

== Voci correlate ==

*[[Spazio-tempo di Minkowski]]