percezione del tempo

[mordraud]

Ciao a tutti, scrivo perché ho un dubbio astronautico che non riesco a risolvere: poniamo che sia fattibile viaggiare nello spazio in direzione di una qualsiasi stella (non importa quale) a una velocità discretamente vicina a quella della luce (poniamo il 10% più lentamente di c, che è chiaramente una velocità incredibile e attualmente impossibile). Supponiamo che tale vettore sia in grado di ospitare un uomo a tempo indefinito.
Come verrebbe percepito il tempo dall'uomo a bordo?
Nel senso: dopo x anni di viaggio (calcolato esternamente, cioè da terra), l'uomo a bordo avrà percepito gli stessi x anni? un orologio atomico a bordo avrà segnato lo scorrere degli stessi x anni?
Esempio pratico: un'astronave parte da terra in direzione di Alpha Centauri (prima stella che mi viene in mente), se il mezzo raggiunge velocità del 10% inferiore a c dovrebbe, con un conto della serva, impiegare circa il 10% in più della distanza in anni luce dalla terra ad Alpha. L'astronauta a bordo percepirebbe il tempo passare allo stesso modo, o diversamente?

probabilmente è una domanda banale ma non sono un fisico e cercando in internet non ho trovato risposte certe e autorevoli, solo ipertesti di scuole superiori vecchi di 10 anni.
Grazie intanto a chi risponderà.

[mordraud]

perfetto direi, ora studio...
grazie della dritta.

[jumpjack]

Come verrebbe percepito il tempo dall'uomo a bordo?
Chi sta a bordo non si accorge di niente, chi sta a terra non si accorge di niente, ma il tempo nei due sistemi scorre a velocità diverse (velocità del tempo, roba da spaccare il cervello in due :sofico: ), solo che la cosa si può rilevare solo quando i due sistemi si ricongiungono e si possono confrontare direttamente tra loro.

[mordraud]

quindi, un ipotetico orologio atomico sull'astronave segnerebbe un tempo a velocità diversa da uno stesso orologio posizionato alla partenza. Inoltre, tale differente velocità non sarebbe percepita dall'eventuale astronauta. Per dirla in modo molto gretto, lui non avrebbe la sensazione "che la giornata sia durata meno". Questo perché lui stesso sta viaggiando su un sistema che si muove su nuovi riferimenti temporali... Tutto ciò però prende un senso solo se si mettono a confronto le osservazioni alla partenza e sul vettore in movimento. Piuttosto incredibile, direi... meraviglioso.
Scusate la poca scientificità della cosa, mi affascina molto il discorso.

[jumpjack]

Scusate, mi si è un attimo accartocciato il cervello :sofico:

Se la velocità di un corpo in movimento nello spazio è uguale al rapporto tra spazio e tempo... la velocità del tempo è il rapporto tra il tempo e.... :confused: :stordita:

:help:

E la velocità con cui si contrae lo spazio nel tempo della relatività? :help:

edit:
avevo scritto "e" invece che "è", tanto per complicare le cose... :Prrr:

[DooM1]

Avevo sentito che avevano provato a sincronizzare 2 orologi atomici, uno a terra, ed un altro su un aereo molto veloce in volo per molte ore, credo tipo 24.
Alla fine gli orologi risultavano leggermente sfasati.

Sinceramente non sono mai riuscito a capire fino in fondo la teoria della relatività, anzi direi quasi per niente.
Credo però che dire che più ci si avvicina alla velocità della luce, e più il tempo rallenta, sia troppo semplicistico.

È pure vero che però, è facile capire come non esista uno standard per lo scorrere del tempo, tutto è relativo a... secondo la Teoria, alla velocità.
Come ben si sa, la terra non è ferma (rispetto a cosa poi? è relativo), quindi il tempo non è standard sulla Terra, sempre che esista uno standard del tempo su un corpo in quiete assoluta, ma in fisica 'sta roba non ha senso :D
Il succo è tutto qui, che non c'è uno standard, è sempre relativo, a quanto pare alla velocità.

[mordraud]

Ciò che mi interessa, in questo discorso, è un fatto di percezione del tempo. Ad esempio, ogni corpo ha dei ritmi biologici. E tutti credo abbiamo la percezione del tempo che passa. Chiaro che se ci annoiamo il tempo sembra andare più lentamente, o il contrario se ci stiamo divertendo: ma poniamo che un viaggio interstellare abbia durata di x anni a velocità discretamente prossima alla luce, eliminando ogni complicazione di accelerazione e decelerazione ecc... come percepiamo il tempo che passa? Faccio un altro esempio.
Poniamo che una persona abile a scrivere al pc scriva (la butto lì) 100 battute al minuto. SULLA TERRA. Poniamo che salga su questa fantomatica navicella. Raggiunta velocità = c - x% , prende la tastiera e inizia a digitare. Teoricamente, lui sulla terra era in grado di battere 100 volte al minuto sulla tastiera, ma tale minuto, ora, "quanto è lungo?"
Riesce ancora a fare 100 battute al minuto?

Non so se mi sono spiegato, è più un problema di come viene percepito il tempo dall'astronauta, anche a livello psicologico.

[Pavlat]

Scusate, mi si è un attimo accartocciato il cervello :sofico:

Se la velocità di un corpo in movimento nello spazio è uguale al rapporto tra spazio e tempo... la velocità del tempo è il rapporto tra il tempo e.... :confused: :stordita:

:help:

E la velocità con cui si contrae lo spazio nel tempo della relatività? :help:

edit:
avevo scritto "e" invece che "è", tanto per complicare le cose... :Prrr:


il tuo errore è pensare che la velocità è spazio su tempo. Quando le velocità sono vicine a quelle della luce non è più vero.

https://it.wikipedia.org/wiki/Trasformazione_di_Lorentz

[jumpjack]

Sinceramente non sono mai riuscito a capire fino in fondo la teoria della relatività, anzi direi quasi per niente.
A me si inceppa il cervello ogni volta che leggo 'sta cosa che se viaggi "accanto" a un raggio di luce, per quanto tu possa accelerare, anche fino al 99% della sua velocità... rispetto a te lui viaggia comunque alla velocità della luce! :eek: (e non è solo teoria, è stato dimostrato sperimentalmente).
Grazie al cavolo che puoi superare la velocità della luce: la luce imbroglia! :D

[mordraud]

il tuo errore è pensare che la velocità è spazio su tempo. Quando le velocità sono vicine a quelle della luce non è più vero.

https://it.wikipedia.org/wiki/Trasformazione_di_Lorentz


ma vicine di quanto? infinitesimamente vicine, o a percentuali più concrete? tipo un 10% in meno della velocità della luce è comunque una velocità smodata rispetto ai nostri parametri, ma matematicamente non è che sia così vicina...

[jumpjack]

il tuo errore è pensare che la velocità è spazio su tempo. Quando le velocità sono vicine a quelle della luce non è più vero.

https://it.wikipedia.org/wiki/Trasformazione_di_Lorentz
Nooooo la trasformazione di Lorentz nooooo :eek: :muro:

Comunque, se io viaggio verso un raggio di luce a velocità V, la velocità del raggio, rispetto a me, dovrebbe essere=C-V, solo che invece risulta sperimentalmente che quella che misuro io è sempre =C

Quindi C-V=C.

Quindi V=0.

Quindi non sto andando da nessuna parte, sono fermo come un albero. :sofico:

Bella la relatività, mi fa... impazzire! :O

[Pavlat]

Ciò che mi interessa, in questo discorso, è un fatto di percezione del tempo. Ad esempio, ogni corpo ha dei ritmi biologici. E tutti credo abbiamo la percezione del tempo che passa. Chiaro che se ci annoiamo il tempo sembra andare più lentamente, o il contrario se ci stiamo divertendo: ma poniamo che un viaggio interstellare abbia durata di x anni a velocità discretamente prossima alla luce, eliminando ogni complicazione di accelerazione e decelerazione ecc... come percepiamo il tempo che passa? Faccio un altro esempio.
Poniamo che una persona abile a scrivere al pc scriva (la butto lì) 100 battute al minuto. SULLA TERRA. Poniamo che salga su questa fantomatica navicella. Raggiunta velocità = c - x% , prende la tastiera e inizia a digitare. Teoricamente, lui sulla terra era in grado di battere 100 volte al minuto sulla tastiera, ma tale minuto, ora, "quanto è lungo?"
Riesce ancora a fare 100 battute al minuto?

Non so se mi sono spiegato, è più un problema di come viene percepito il tempo dall'astronauta, anche a livello psicologico.

Non sono ferratissimo ma provo a fare un esempio. Siamo sulla terra e vediamo un'astronave viaggiare quasi alla velocità della luce. Il tempo di transito diciamo che è inferiore ai nanosecondi. Un battito di ciglia e se ne è andato. Sull'astronave invece stanno vivendo la loro vita e vedono la terra andare al rallentatore. Loro hanno tutto il tempo di osservarci per bene, ma gli sembriamo immobili. Alla loro seconda generazione (partorita sull'astronave) noi saremmo ancora intenti ad puntare il dito e dire: toh, un'astronave :D

Questo è quello che ho capito io, se mi sbaglio smentitemi.

[mordraud]

quindi chi è a bordo ha la percezione che la nave non stia partendo affatto, o vada al rallenty? Comunque vada, la navicella si sta allontanando dalla terra! Significherebbe che la percezione del tempo a bordo è diventata talmente lenta da approssimarsi al fermo stesso del tempo!
Poniamo che tale navicella compia 4 anni luce di distanza in 6 anni calcolati dalla terra: quando la nave si ferma, ovunque essa sia, se fosse come dici tu, gli occupanti avrebbero passato infinito tempo a bordo, o "pseudo" infinito tempo, a livello di percezione, ma fisicamente no!!

[Pavlat]

ma vicine di quanto? infinitesimamente vicine, o a percentuali più concrete? tipo un 10% in meno della velocità della luce è comunque una velocità smodata rispetto ai nostri parametri, ma matematicamente non è che sia così vicina...

http://www.webalice.it/mizar02/figure/Lorentz.GIF
E' il grafico del fattore di lorentz. Moltiplica il valore che leggi per la distanza che hai percorso e ottieni la distanza che vede un osservatore in un sistema che si muove a quella velocità. Come vedi all'inizio il fattore è 1, quindi lo spazio (e il tempo) sono uguali. Man mano che la velocità sale, aumenta anche tale fattore.

Ma ripeto che non sono ferratissimo, quindi meglio se approfondite il discorso con fonti più valide :)

[Pavlat]

quindi chi è a bordo ha la percezione che la nave non stia partendo affatto, o vada al rallenty? Comunque vada, la navicella si sta allontanando dalla terra! Significherebbe che la percezione del tempo a bordo è diventata talmente lenta da approssimarsi al fermo stesso del tempo!
Poniamo che tale navicella compia 4 anni luce di distanza in 6 anni calcolati dalla terra: quando la nave si ferma, ovunque essa sia, se fosse come dici tu, gli occupanti avrebbero passato infinito tempo a bordo, o "pseudo" infinito tempo, a livello di percezione, ma fisicamente no!!

no, la percezione del tempo a bordo è "normale", hanno una diversa percezione di quello che vedono all'esterno. Per te loro sono velocissimi, per loro tu sei lentissimo. Sto basando questo discorso su un ricordo che ho di un corso, in cui il prof disse che la vita di una particella è brevissima ai nostri occhi, nasce e muore all'istante. In realtà, la vita della particella, per qualcuno seduto sulla particella, era dell'ordine dei dieci minuti. Quello che succederebbe su un'astronave sono speculazioni anche da parte mia :D

[mordraud]

mh certo che diventa un bel casino: sto povero astronauta, dopo essersi fatto x anni a velocità c-x%, quando arriverà ovunque debba arrivare, avrà vissuto c-x% anni di vita?
Eheh che masturbazioni mentali.

[stefano1234]

Mi sono dato una spiegazione semplice del fatto che il tempo si fermi alla velocita' della luce con una storiella che mi sono inventato ma di cui pero' non sono molto convinto:
ammettiamo di possedere um potentissimo telescopio,ipotesi impossibile per adesso ma probabile nel futuro e comunque veritiera,logica.Con questo telescopio guardo verso che so, alfa centauri,distante 4 anni luce e cosa vedo? vedo il mio amico gigi che sale sulla sua navicella vicino ad alfa centauri.Ovviamente gigi e' salito sulla navicella 4 anni fa.
Poi gigi parte con la navicella verso di noi (verso la terra)e la navicella raggiunge quasi subito la velocita della luce.Cosa vedo adesso? gigi viaggia come la luce ma la sua luce cioe' la sua immagine e' gia' arrivata qui da me altrimenti non la vedrei,quindi anche lui e' arrivato qui adesso,insieme alla sua luce-immagine in quanto viaggiano alla stessa velocita',quindi l'ho visto partire (adesso,ma 4 anni fa)e subito arrivare (adesso) ergo i suoi 4 anni di viaggio non esistono.
Considerando ad esempio gigi alla meta' del viaggio,lui porta con se l'immagine della sua partenza e....contemporaneamente l'immagine del suo quarto di viaggio e anche di meta' viaggio e tutti gli istanti intermedi,anch'essi contemporanemente,tutto il viaggio avviene contemporaneamente.....quindi istantaneamente,quindi alla velocita della luce il tempo ...si ferma?
In realta gigi e' partito 4 anni fa ed e' arrivato adesso ,ci ha messo 4 anni ma io non ho visto il suo tragitto,solo la partenza e l'arrivo istantaneamente,contemporaneamente.
Sembrerebbe percio'che noi non abbiamo "solo" potuto vederlo in questi 4 anni e che lui abbia comunque realmente vissuto questi 4 anni,come pure noi,ma,dato il sovrapporsi degli eventi non sia stato visibile.Ma non dovrebbe essere cosi'.

[Davide9]

Ciò che mi interessa, in questo discorso, è un fatto di percezione del tempo. Ad esempio, ogni corpo ha dei ritmi biologici. E tutti credo abbiamo la percezione del tempo che passa. Chiaro che se ci annoiamo il tempo sembra andare più lentamente, o il contrario se ci stiamo divertendo: ma poniamo che un viaggio interstellare abbia durata di x anni a velocità discretamente prossima alla luce, eliminando ogni complicazione di accelerazione e decelerazione ecc... come percepiamo il tempo che passa? Faccio un altro esempio.
Poniamo che una persona abile a scrivere al pc scriva (la butto lì) 100 battute al minuto. SULLA TERRA. Poniamo che salga su questa fantomatica navicella. Raggiunta velocità = c - x% , prende la tastiera e inizia a digitare. Teoricamente, lui sulla terra era in grado di battere 100 volte al minuto sulla tastiera, ma tale minuto, ora, "quanto è lungo?"
Riesce ancora a fare 100 battute al minuto?

Non so se mi sono spiegato, è più un problema di come viene percepito il tempo dall'astronauta, anche a livello psicologico.

Io ho solo nozioni generali (tipo documentari eccetera), niente di complesso o preciso, ma l'idea che mi sono fatto è che, al contrario delle esperienze comuni, tipo appunto noia/divertimento, in un caso del genere le percezioni sono proprio l'unica cosa a non essere falsata... ovviamente rispetto al singolo astronauta, e non rispetto a tutti gli altri che restano ad asepttare sulla tersra

[xemf]

il docente di astrofisica ci ha fatto mille turbini mentali su ste robe...

Alla fine fine l' unica cosa sensata sarebbe pensare che sia sempre tutto relativo al riferimento della misura.. :( che robe :D

[DooM1]

Mi sono dato una spiegazione semplice del fatto che il tempo si fermi alla velocita' della luce con una storiella che mi sono inventato ma di cui pero' non sono molto convinto:
ammettiamo di possedere um potentissimo telescopio,ipotesi impossibile per adesso ma probabile nel futuro e comunque veritiera,logica.Con questo telescopio guardo verso che so, alfa centauri,distante 4 anni luce e cosa vedo? vedo il mio amico gigi che sale sulla sua navicella vicino ad alfa centauri.Ovviamente gigi e' salito sulla navicella 4 anni fa.
Poi gigi parte con la navicella verso di noi (verso la terra)e la navicella raggiunge quasi subito la velocita della luce.Cosa vedo adesso? gigi viaggia come la luce ma la sua luce cioe' la sua immagine e' gia' arrivata qui da me altrimenti non la vedrei,quindi anche lui e' arrivato qui adesso,insieme alla sua luce-immagine in quanto viaggiano alla stessa velocita',quindi l'ho visto partire (adesso,ma 4 anni fa)e subito arrivare (adesso) ergo i suoi 4 anni di viaggio non esistono.
Considerando ad esempio gigi alla meta' del viaggio,lui porta con se l'immagine della sua partenza e....contemporaneamente l'immagine del suo quarto di viaggio e anche di meta' viaggio e tutti gli istanti intermedi,anch'essi contemporanemente,tutto il viaggio avviene contemporaneamente.....quindi istantaneamente,quindi alla velocita della luce il tempo ...si ferma?
In realta gigi e' partito 4 anni fa ed e' arrivato adesso ,ci ha messo 4 anni ma io non ho visto il suo tragitto,solo la partenza e l'arrivo istantaneamente,contemporaneamente.
Sembrerebbe percio'che noi non abbiamo "solo" potuto vederlo in questi 4 anni e che lui abbia comunque realmente vissuto questi 4 anni,come pure noi,ma,dato il sovrapporsi degli eventi non sia stato visibile.Ma non dovrebbe essere cosi'.
Ma questo non credo che c'entri.
Bisogna stare attenti, qui secondo me si può dividere il discorso in 2 parti.
Puoi credere solo a quello che senti, ed avere, scusate la parola, fede nei tuoi sensi (vista, udito, tatto... e magari anche intuito e fantasia ;) ).
Oppure puoi credere anche a quello che non vedi/percepisci, sulla base del metodo scientifico, o anche sulla base di altre credenze.
L'universo è infinito perché? Perché non si vede la fine? Perché umanamente non è raggiungibile? Perché non è raggiungibile per niente e nessuno? Oppure non c'è davvero?
Ed inoltre, fa differenza? Se non è raggiungibile, che importanza ha se c'è oppure no?


Il fatto che tu non veda il tuo amico viaggiare per 4 anni, non significa che non l'abbia fatto
Di fatti, se l'avessi salutato dalla terra quando è partito, poi l'avresti rivisto dal vivo tot tempo dopo equivalente a:
tempo_viaggio_andata + tempo_trascorso_lì + tempo_viaggio_ritorno .
Poi però non saprei come includere il rallentamento del tempo dovuto al viaggio... questa storia continua a non convincermi.

Se comunque il tuo amico superasse la velocità della luce, arriverebbe, non prima di partire, ma arriverebbe sulla terra forse in tempo per vedere se stesso la sua immagine dal telescopio, almeno in teoria.
Non ho idea se viaggiando ad una velocità uguale o superiore a quella della luce, la tua immagine sia visibile.
Ma un aereo che viaggia ad una velocità maggiore a quella del suono, mi pare che si possa sentire, no?

A questi livelli, bisogna, e non è facile, scindere quello che si percepisce, da quello che è reale.
Per me reale è ciò che è scientificamente provabile.

[Davide9]

L'esempio usato in quella spiegazione era un pò complesso e in effetti mi ha mandato un pò in confusione, però, a quanto ricordo, non è assolutamente necessario avvicinarsi alla velocità della luce per ottenere un effetto del genere (anche perché, ammesso e non concesso fosse possibile, probabilmente una persona morirebbe se non per la velocità, per l'accelerazione necessaria a raggiungere quella velocità)... quindi una falla in quel ragionamento è già solo tirare in ballo tale velocità.

Non ne so molto come ho detto ma probabilmente si tratta di una nozione derivante comunque da calcoli e modelli e quindi anche per chi l'ha scoperta e sviluppata potrebbe essere difficile comprenderla/immaginarla dal punto di vista della percezione umana. Una cosa è sapere che la regola è quella, un'altra è vederne gli effetti e le implicazioni quando si realizza, e non mi risulta sia ancora stato tentato nulla del genere... e sinceramente come esperimento lo troverei pure inquietante se decidessero di farlo... :-P

[Helyanwe]

scusate, secondo me state facendo un errore di fondo, volete risolvere un problema usando la relatività, quando questa non permette di superare ne raggiungere la velocità della luce ad oggetti dotati di massa. quindi state facendo discorsi dove volete risolvere un problema che fisicamente non ha senso usando le leggi della fisica :p ... La relatività e che io sappia qualunque altra teoria o modello rilevante non permettono il superamento della velocità della luce ...

per quanto riguarda la percezione dello scorrere del tempo che mi pare fosse la domanda iniziale del tpic, beh per entrambi (sia chi resta sia chi viaggia) il tempo scorre normalmente, questo perchè il tempo si in un caso si dilata e quindi rallenta, ma io essendo in quel sistema di riferimento non me ne accorgo perchè tutto rallenta con esso, il mio ciclo vitale ecc. L'unico modo che ho di accorgermi di questo rallentamento è tornare ed incontrare chi è restato a terra, e così mettere a paragone i due risultati. Questo perchè non posso accorgermi in altro modo se è il mio o l'altro il sistema di riferimento non inerziale :)

[Giovannino]

A me piace immaginare il problema in questi termini: abbiamo un'astronave che riesce ad arrivare a velocità prossime a quella della luce (basta avere un grosso serbatoio e un motore che per mesi e mesi accelera e ci si arriva :D). All'interno dell'astronave vi è una telecamera che riprende un orologio e trasmette verso terra. La trasmissione ovviamente ha una sua velocità di diffusione. Man mano che l'astronave accelera e si allontana dalla terra, i pacchetti di dati dalla telecamera ci metteranno sempre di più a raggiungere il nostro pianeta, per cui vedremo in diretta un rallentarsi dell'orologio dovuto al fatto che i pacchetti arrivano sempre più distanziati.
Ma se l'astronave accelera navigando in cerchio intorno alla terra, mantenendo il raggio costante, in teoria la diffusione dei pacchetti avviene a un rateo costante. Che accade in tal caso? Son curioso.