Differenze tra le versioni di "Esperimento mentale"

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Un '''esperimento mentale''', o '''esperimento concettuale''' (in [[lingua tedesca|tedesco]] ''Gedankenexperiment'', termine coniato dal [[fisico]] e [[chimico]] [[Danimarca|danese]] [[Hans Christian Ørsted]]; in inglese: ''Thought experiment'' ), è un [[esperimento]] che non si intende realizzare nella pratica, ma viene solo immaginato: i suoi risultati non vengono, quindi, misurati sulla base di un esperimento fisico in [[laboratorio]], ma calcolati teoricamente applicando le [[legge fisica|leggi]] della [[fisica]].
 
==Descrizione==
A titolo di esempio, si descrive qui l'esperimento del treno, usato da Einstein per mostrare come, secondo la [[teoria della relatività ristretta]], eventi che [[Simultaneità|sono simultanei]] in un [[sistema di riferimento inerziale]] non lo sono in un altro (un altro celebre esperimento concettuale applicato alla teoria della relatività è il cosiddetto [[paradosso dei gemelli]]).
 
Si consideri un treno che viaggi alla velocità di {{TA|30 000 km/s}}, cioè circa un decimo della [[velocità della luce]]. Un osservatore si pone al centro di un vagone lungo 20  m, con due torce elettriche in mano; le sorgenti di luce vengono puntate verso le due estremità del vagone, una nella direzione del moto del treno e l'altra in direzione contraria, e le accende simultaneamente.
 
Nel caso specifico, uno dei [[postulato|postulati]] della teoria della relatività afferma che la velocità della luce è costante e uguale in tutti i sistemi di riferimento inerziali: perciò, l'osservatore a bordo del treno, rispetto al quale il vagone è immobile, vede la luce delle due torce percorrere 10  m in entrambe le direzioni, e arrivare simultaneamente alle due estremità del vagone in un tempo ''t'' = 0,0333 microsecondi.
 
Ma per un osservatore situato a terra, che vede il vagone in movimento, la situazione è diversa. Si supponga che il treno, misurato da terra, sia ancora lungo 20  m (questa ipotesi non tiene conto della "[[contrazione delle lunghezze]]" ma ciò non altera le conclusioni dell'esperimento). Ebbene, il raggio di luce diretto verso la coda del treno raggiunge dopo soltanto 9,0909 metri l'estremità del vagone, che nel frattempo gli è venuta incontro di 0,9091 metri; mentre il raggio diretto verso la testa del treno deve percorrere 11,1111 metri per raggiungere l'altra estremità che si è allontanata di 1,1111 metri. Il primo raggio arriva quindi dopo 0,0303 microsecondi; il secondo, invece, invece, impiega 0,0370 microsecondi: in questo sistema di riferimento i due eventi non sono simultanei.
 
==Bibliografia==
* Sorensen, R.A., ''Thought Experiments'', Oxford University Press, (Oxford), 1992.
* Tetlock, P.E. & Belkin, A. (eds.), ''Counterfactual Thought Experiments in World Politics'', Princeton University Press, (Princeton), 1996.
* Thomson, J.J. {Parent, W. (ed.)}, ''Rights, Restitution, and Risks: Essays in Moral Theory'', Harvard University Press, (Cambridge), 1986 .
* Vosniadou, S. & Ortony. A. (eds.), ''Similarity and Analogical Reasoning'', Cambridge University Press, (Cambridge), 1989.
* Wilkes, K.V., ''Real People: Personal Identity without Thought Experiments'', Oxford University Press, (Oxford), 1988.