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Dilatazione del tempo

fenomeno fisico che si manifesta nella durata di un evento

In fisica la dilatazione del tempo, in accordo con la teoria della relatività ristretta, è un fenomeno fisico che si manifesta nella durata di un evento, riconosciuto da un osservatore che viaggia a qualsiasi velocità. Queste dilatazioni diventano comunque rilevanti solo a frazioni significative della velocità della luce.

Indice

DefinizioneModifica

È importante notare che quest'effetto è assolutamente trascurabile alle velocità con cui abbiamo a che fare tutti i giorni e può essere normalmente ignorato. Solo quando un oggetto si avvicina a velocità nell'ordine dei 30.000 km/s, circa 1/10 della velocità della luce, la dilatazione comincia a diventare importante. Quando poi la velocità si avvicina di molto a quella della luce l'effetto diventa dominante, come possiamo ricavare dalla formula:

        

dove:

  è l'intervallo di tempo osservato dell'osservatore non solidale al sistema,
  è il tempo proprio (l'intervallo misurato dall'osservatore in moto),
  è il fattore di Lorentz (sempre maggiore di 1 o uguale se gli osservatori sono in quiete uno rispetto all'altro),
u è la velocità relativa tra l'osservatore e l'oggetto
c è la velocità della luce.

Dilatazione del tempo nel decadimento dei muoniModifica

Tra le varie conferme sperimentali che oggi si possono avere circa la dilatazione del tempo, si può mettere in evidenza anche il decadimento di un particolare tipo di particelle elementari, i muoni, prodotti nei grandi acceleratori di particelle. Storicamente, furono Bruno Rossi e David B. Hall, grazie a un celebre esperimento a evidenziare per primi la dilatazione temporale nel decadimento dei muoni prodotti per effetto dell'interazione dei raggi cosmici con l'atmosfera terrestre. I raggi cosmici incontrano l'atmosfera a circa 10 km di altezza e, viaggiando a una velocità di poco inferiore a quella della luce, impiegano circa 3•10−5 secondi per raggiungere la superficie terrestre. I muoni però decadono in 2,2•10−6 secondi, un tempo circa 14 volte inferiore, e non dovrebbero quindi riuscire a raggiungere il suolo. Poiché si muovono così velocemente, la dilatazione del tempo diventa un fattore non trascurabile e di entità consistente. Per questo i muoni decadono in un tempo molto maggiore, riuscendo quindi ad attraversare l'atmosfera e ad essere rilevati anche a basse quote.

BibliografiaModifica

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