Covarianza di Lorentz: differenze tra le versioni

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== Storia ==
Le trasformazioni di Lorentz furono scoperte e pubblicate per la prima volta da [[Joseph Larmor]] nel 1897.<ref>{{Cita pubblicazione |nome= Michael N. |cognome= Macrossan |titolo= A Note on Relativity Before Einstein |url= http://espace.library.uq.edu.au/view.php?pid=UQ:9560 |rivista= Brit. Journal Philos. Science |volume= 37 |anno= 1986 |pp= 232–34 |doi= 10.1093/bjps/37.2.232 |accesso= 27 gennaio 2020 |urlarchivio= https://web.archive.org/web/20131029203003/http://espace.library.uq.edu.au/view.php?pid=UQ:9560 |dataarchivio= 29 ottobre 2013 |urlmorto= sì }}</ref> Già dieci anni prima però [[Woldemar Voigt]] aveva pubblicato delle trasformazioni che differivano solo per un [[fattore di Lorentz]], ma che esibivano tutte le principali caratteristiche della relatività ristretta, con l'unico difetto di non formare un gruppo.<ref>{{Cita|Voigt}}.</ref><ref>Ricardo Heras, [https://arxiv.org/pdf/1411.2559.pdf ''Voigt's transformations and the beginning of the relativistic revolution''], 2014</ref><ref>
{{Cita pubblicazione |nome = A. |cognome = Ernst |nome2= J.-P. |cognome2= Hsu |titolo = First proposal of the universal speed of light by Voigt 1887 |rivista = Chinese Journal of Physics |volume = 39 |numero = 3|pp = 211–230 |anno = 2001}}</ref> Nel 1905 il matematico [[Henri Poincaré]] denominò queste trasformazioni in onore del fisico e matematico olandese [[Hendrik Lorentz|Hendrik Antoon Lorentz]], il quale aveva pubblicato la propria versione finale nel 1904. Fu lo stesso Poincarè che ne revisionò il formalismo convertendolo nella forma coerente e del tutto solida che conosciamo oggi.
 
Lorentz credeva nell'ipotesi dell'[[etere luminifero]]. Fu [[Albert Einstein]] che, adottando le trasformazioni del fisico olandese nella formulazione della [[relatività ristretta]], diede all'applicazione un appropriato fondamento teorico, affermando con il primo postulato della teoria l'invarianza di tutte le leggi fisiche in [[Sistema di riferimento inerziale|sistemi di riferimento inerziali]].
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dove il vettore <math>P</math> è il generatore delle traslazioni, il tensore <math>M</math> è il generatore delle trasformazioni di Lorentz e il tensore <math>\eta</math> è la metrica di Minkowski.
 
Il gruppo di Lorentz è definito come il gruppo ortogonale generalizzato O(1,3), ovvero il [[gruppo di Lie]] che su <math>\R^4</math> conserva la [[forma quadratica]]:<ref>{{Cita|Jackson|Pagp. 527|Jackson}}.</ref>
 
:<math>ds^2 = c^2dt^2 - dx^2 - dy^2 - dz^2 \ </math>
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Il gruppo di Lorentz è pertanto il sottogruppo del gruppo di Poincarè formato dalle isometrie che lasciano l'origine del sistema di riferimento fissata. Per tale motivo è anche detto ''gruppo di Lorentz omogeneo'', mentre il gruppo di Poincarè è talvolta detto ''gruppo di Lorentz non omogeneo''.
 
Le quantità che si conservano in seguito alle trasformazioni del gruppo di Lorentz sono dette ''covarianti''. Le equazioni che descrivono i fenomeni naturali sono covarianti.<ref>{{Cita|Jackson|Pagp. 540|Jackson}}.</ref>
 
===Trasformazioni di Lorentz===
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Una trasformazione di Lorentz è una trasformazione lineare tale per cui, a partire dalle coordinate di un evento nello [[spaziotempo]] nel [[sistema di riferimento cartesiano]] inerziale <math>S (t, x, y, z)</math>, si ricavano le coordinate rispetto ad un analogo sistema di riferimento <math>S'(t', x', y', z')</math> che si muove di moto uniforme rispetto al primo. L'insieme di tutte le trasformazioni di Lorentz forma un [[gruppo (matematica)|gruppo]], il gruppo di Lorentz.
 
Nella configurazione detta ''configurazione standard'' si assume che <math>S'</math> abbia i tre assi spaziali paralleli a quelli di <math>S</math>, che il sistema <math>S'</math> si muova con velocità <math>\mathbf{v}</math> lungo l'asse <math>x</math> di <math>S</math> e che le origini dei due sistemi di riferimento coincidano per <math>t'=t=0</math>. In tale contesto le trasformazioni di Lorentz assumono la forma:<ref>{{Cita|Jackson|Pagp. 525|Jackson}}.</ref>
 
:<math>
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Nel 2002 Oscar Greenberg provò che la violazione della simmetria CPT implicherebbe la rottura della simmetria di Lorentz<ref name="Greenberg">
{{Cita pubblicazione
|nome=O.W. |cognome=Greenberg
|titolo=CPT Violation Implies Violation of Lorentz Invariance
|rivista=[[Physical Review Letters]]
|volume=89 |pagine=231602
|anno=2002
|id={{arXiv|hep-ph/0201258}}
|doi=10.1103/PhysRevLett.89.231602
}}</ref>, ciò che implica che qualsiasi studio sull'una comprenda anche l'altra. Diverse ricerche sperimentali di tali violazioni sono state eseguite nel corso degli ultimi anni senza arrivare a prove dirette. Nell'articolo di V.A. Kostelecky e N. Russell del 2010 dal titolo "Data Tables for Lorentz and CPT Violation" è riportato un elenco dettagliato dei risultati di tali ricerche<ref name="DataTables">
{{Cita pubblicazione
|nome=V.A. |cognome=Kostelecky |nome2=N. |cognome2=Russell
|titolo=Data Tables for Lorentz and CPT Violation
|anno=2010
|id={{arXiv|0801.0287v3}}
}}</ref>.
 
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== Bibliografia ==
* {{Cita libro |titolo=Classical Electrodynamics |autore=John D Jackson |edizione=3rd Edition |editore=Wiley |anno=1999 |isbn=0-471-30932-X |cid= Jackson |lingua=en }}
* {{Cita libro | autore=Artin, Emil | titolo=Geometric Algebra | città=New York | editore=Wiley | anno=1957 | isbn=0-471-60839-4 | lingua=en }}
* {{Cita libro | autore=Carmeli, Moshe
|titolo=Group Theory and General Relativity, Representations of the Lorentz Group and Their Applications to the Gravitational Field
|editore=McGraw-Hill, New York
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|lingua=en
}}
* {{Cita libro | autore=Frankel, Theodore | titolo=The Geometry of Physics (2nd Ed.) | città=Cambridge | editore=Cambridge University Press | anno=2004 | isbn=0-521-53927-7 | lingua=en }}
* {{Cita libro | autore=Hall, G. S. | titolo=Symmetries and Curvature Structure in General Relativity | città=Singapore | editore=World Scientific | anno=2004 | isbn=981-02-1051-5 | lingua=en }}
* {{Cita libro | autore=Hatcher, Allen | titolo=Algebraic topology | città=Cambridge | editore=Cambridge University Press | anno=2002 | isbn=0-521-79540-0 | lingua=en }}
* {{Cita libro | autore=Naber, Gregory | titolo=The Geometry of Minkowski Spacetime | città=New York | editore=Springer-Verlag | anno=1992 | isbn=0-486-43235-1 | lingua=en }}
* {{Cita libro | autore=Needham, Tristam | titolo=Visual Complex Analysis | città=Oxford | editore=Oxford University Press | anno=1997 | isbn=0-19-853446-9 | lingua=en }}
 
==Voci correlate==
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==Collegamenti esterni==
 
* {{cita web |1=http://143.225.237.3/Antologia/I%20grandi%20momenti/Il%20programma%20di%20Erlangen/programma_di_erlangen.htm |2=Programma di Erlangen |accesso=28 ottobre 2010 |urlarchivio=https://web.archive.org/web/20040619105013/http://143.225.237.3/Antologia/I%20grandi%20momenti/Il%20programma%20di%20Erlangen/programma_di_erlangen.htm |dataarchivio=19 giugno 2004 |urlmorto=sì }}
*{{cita web|http://www-history.mcs.st-and.ac.uk/history/Mathematicians/Klein.html|Biografia di Felix Christian Klein|lingua=en}}