1. Oltre la Relatività
(Beyond Relativity)
XVIII Settimana della Cultura Scientifica
Lectio Magistralis
Prof. Enzo Bonacci
Aula Magna
Liceo “L. Da Vinci” di Terracina
lunedì 3 marzo 2008
Ringraziamento: al Professor Mario De Paz

2. Gli assiomi della Fisica
I principi di relatività E. Nöther (1905)
• Posti a fondamento della ricerca scientifica, i principi di relatività
stabiliscono che ogni legge naturale sia immutabile nel tempo e sia
indipendente dalla persona che la misura.
• L’invarianza rispetto al tempo, equivalente al principio di conservazione
dell’energia, è stata espressa tramite il Teorema di Nöther:
• “Ad ogni simmetria differenziabile generata da azioni locali
corrisponde una corrente conservata”, traducibile anche con:
• “Le leggi che governano le forze sono le stesse in ogni tempo”.
• Dimostrato dalla matematica Emmy Nöther nel 1905, fu considerato da
Einstein un monumento del pensiero umano. Il teorema di Nöther vale
solo per leggi di conservazione locali (principio di località),
altrimenti non vi sarebbe una corrente associata. Ad oggi, tutte le leggi
di conservazione conosciute sono locali.
• L’invarianza rispetto allo spazio, equivalente al principio di
conservazione della quantità di moto, afferma invece che:
• “Le leggi che governano le forze sono le stesse in ogni luogo”.
• I principi di relatività non sono semplici indicazioni sulla formulazione
di leggi fisiche, bensì efficaci descrizioni delle simmetrie della Natura.

3. Storia a tappe di due fisiche alternative
Relatività di Einstein
• Il tempo relativo nella Bibbia (700 a.C.)
• Il determinismo scientifico (600 a.C.)
• L’aristotelismo (350 a.C.)
• La geometria euclidea (300 a.C.)
• Dante anticipa Galileo? (1307)
• Leonardo “compone” le velocità (1500)
• La relatività galileiana (1632)
• Newton formalizza la relatività (1687)
• La geometria di Riemann (1854)
• La relatività del moto (1883)
• La velocità della luce è costante (1887)
• Le trasformazioni di Lorentz (1904)
• La Relatività Ristretta (1905)
• La Relatività Generale (1916)
• La Relatività Generale confermata (1919)
• La Relatività Ristretta confermata (1932)
Meccanica Quantistica
• La traiettoria non è descrivibile (450 a.C.)
• L’uomo è misura di tutte le cose (445 a.C.)
• Il quanto della materia: l’atomo (440 a.C.)
• Il platonismo (387 a.C.)
• La causalità non è certa (1750)
• L’irriducibile elettromagnetismo (1865)
• Il quanto dell’energia: il fotone (1900)
• Le orbite elettroniche quantizzate (1913)
• La materia come onda (1924)
• L’elettrone è probabile (1926)
• Il fattore quantico (1927)
• Il principio di complementarietà (1927)
• La particella fantasma: il neutrino (1930)
• La causalità non esiste (1930)
• Il ruolo chiave dell’osservatore (1945)
• La non-località quantistica (1963)

4. Il tempo relativo nella Bibbia
Il miracolo della meridiana
• Nel Libro dei Re (XX, 9-11) Isaia vuole convincere uno scettico
Ezechia d’essere un profeta e gli propone due possibili miracoli:
l’accelerazione del tempo o la sua retrocessione.
• Ezechia ritiene determinante la prova dell’ombra che si ritira,
indicativa del tempo che scorre a ritroso, piuttosto che quella
dell’ombra che si allunghi con grande rapidità, segno di un tempo
accelerato. Le sue parole sono: «È facile che l’ombra si allunghi di
dieci gradi, non però che torni indietro di dieci gradi».
• Invocato il Signore, il profeta Isaia riconduce l’ombra lungo le linee
per le quali era già discesa sulla meridiana di Acaz, dieci gradi
indietro.
• Il tornare indietro nel tempo è considerato a tutt’oggi impossibile e
non desta sorpresa che fosse la prova d’un intervento divino.
• Per noi è impressionante l’altro aspetto della vicenda, ovvero come
Ezechia scarti l’ipotesi di un’accelerazione temporale definendola
facile. Questa convinzione anticipa di circa 2600 anni il concetto di
tempo relativo di Einstein.
Isaia (700 a.C.)

5. Il determinismo scientifico
Dalla scuola Ionica a Severino Boezio
• Talete inizia l’indagine scientifica, cioè la ricerca di una
spiegazione razionale delle cause dei fenomeni naturali.
• Lo svolgersi dei fenomeni naturali avviene seguendo
degli schemi fissi e non per capriccio degli dei.
• Ad ogni fenomeno si può far corrispondere una causa in
modo che l’uomo è in grado di comprendere
razionalmente il mondo.
• Nel 600 d.C. , Severino Boezio s’interroga su chi
garantisca il determinismo scientifico, arrivando alla
conclusione che v’è un Dio fuori dello Spazio e del
Tempo che non appartenga alla successione degli eventi,
ma si ponga al di sopra della serie causo-effettuale
sostenendola ad ogni collegamento tra gli eventi.
• Per Boezio, Dio non sarebbe la causa dell’universo bensì
la sua spiegazione, mentre noi interpretiamo la
regolarità come causa ed effetto in quanto osservatori
limitati dalla prospettiva spazio-temporale.
Talete di Mileto (600 a.C.)

6. La traiettoria non è descrivibile
Zenone (450 a.C.) La scuola eleatica
• Zenone e gli eleatici propongono quattro paradossi
sul movimento.
• Due (tra i quali “Achille e la Tartaruga”) contro la
concezione continua, cioè spazio e tempo divisibili
indefinitamente.
• Due (tra i quali “La freccia”) contro la concezione
discreta, cioè spazio e tempo costituiti da quanti
indivisibili.
• L’impossibilità di un modello deterministico per la
traiettoria anticipa l’approccio probabilistico della
Meccanica Quantistica del XX secolo.

7. L’uomo è misura di tutte le cose
Protagora (445 a.C.) Il relativismo assoluto
• Protagora sostiene che le cose non avrebbero valore se
non glielo attribuisse l’uomo e che non esiste un’unica
verità assoluta, ma tante quante sono gli uomini.
• Questa concezione antropocentrica prende il nome di
relativismo ed è l’antesignano del Principio Antropico
della Meccanica Quantistica del XX secolo, in base al
quale: “la realtà esiste solo quando osservata ed in
quanto osservata”.
• Protagora elabora delle antilogie: discorsi
contraddittori, in cui non si riesce a stabilire ciò che è
vero e ciò che è falso. Un famosa antilogia formulata da
Protagora è: la malattia è un bene, la malattia è un male;
infatti la malattia è un bene per il medico perché
riguarda il suo lavoro, ma è un male per il malato.
• Questo è il primo approccio a quell’indecidibilità che
viene analizzata compiutamente da Gödel nel XX secolo.

8. Il quanto della materia: l’atomo
Democrito (440 a.C.) L’atomismo
• Considerato il padre della fisica, Democrito pone alla base di
tutto i due concetti di atomo e di vuoto.
• Definiti come quantità infinitesime eterne ed immutabili, gli
atomi democritei sono del tutto privi di determinazioni
qualitative: non esistono atomi di ferro o di acqua ma solo
realtà omogenee differenziate tra loro da un punto di vista
meramente quantitativo. Il movimento costituisce una
proprietà intrinseca e spontanea degli atomi.
• In quanto particelle quantitative gli atomi costituiscono il
pieno, che rimanda necessariamente alla realtà di un vuoto
infinito in cui potersi muovere incessantemente.
• Nel XVII secolo G.W. Leibniz introduce l’equivalente spirituale
dell’atomo: la monade.
• Le monadi sono forme sostanziali dell'essere, non
scomponibili, individuali, seguono delle leggi proprie, non
interagiscono, ma ognuna di esse riflette l'intero universo in
un'armonia prestabilita.

9. Il platonismo
Platone (387 a.C.) Dall’Accademia ai Platonisti
• Platone subordina la validità dell'indagine naturale a
quella delle idee immutabili che popolano l'Iperuranio,
dislocato al di là della volta celeste, e pre-esistono al
mondo sensibile che è una derivazione imperfetta del
mondo ideale. La vera conoscenza riguarda le idee perfette
mentre le entità mutevoli, appartenenti al mondo della
materia, sono spesso fuorvianti.
• Per i Platonisti del XX secolo, essendo la verità qualcosa di
oggettivo (cioè di indipendente dalle costruzioni effettuate
nelle dimostrazioni dei teoremi) non può essere posta a
conclusione di alcuna sequenza dimostrativa, ma solo
all'origine.
• Nel 1931 il matematico Kurt Gödel interpreta i suoi
Teoremi di incompletezza, che prevedono l’esistenza
di proposizioni indecidibili (le quali non possono essere
dimostrate né confutate sulla base degli assiomi di
partenza) come una conferma del Platonismo, tramite
l'irriducibilità della nozione di verità a quella di
dimostrabilità.

10. L’aristotelismo
La scuola Peripatetica (il Liceo)
• Diversamente da Platone, Aristotele dà piena validità
all'indagine di ogni sostanza: non c'è aspetto del mondo fisico
che non valga la pena di essere studiato
• Aristotele postula l’esistenza di una sostanza imponderabile
che funga da supporto meccanico alla trasmissione della luce:
l’etere luminifero, considerato reale per 2250 anni, fino
all’esperimento risolutivo di Michelson & Morley che ne
dimostra l’insussistenza.
• Aristotele tenta, invano, di confutare i paradossi di Zenone sul
moto.
• Aristotele s’interroga sul tempo con considerazioni riprese da
Sant’Agostino nel 400 d.C. nei suoi famosi aforismi:
• «Il tempo non esiste, è solo una dimensione dell'anima. Il
passato non esiste in quanto non è più, il futuro non esiste in
quanto deve ancora essere e il presente è solo un istante
inesistente di separazione tra passato e futuro .»
• «Che cosa e', allora, il tempo? Se nessuno me lo chiede, lo so;
se dovessi spiegarlo a chi me ne chiede, non lo so.»
Aristotele (350 a.C.)

11. La geometria euclidea
Lo spazio piatto euclideo Euclide (300 a.C.)
• Euclide espone nei tredici libri “Elementi di
Geometria”, in forma sistematica e con
numerose intuizioni proprie, le proporzioni
geometriche e la teoria dei numeri, patrimonio
della cultura matematica greca dell’epoca.
• Procede per definizioni, postulati ed assiomi,
con un’esposizione che è rimasta classica.
• Lo spazio piatto o euclideo è quello in cui per
un punto passa una ed una sola parallela ad una
retta data (V postulato).
• Lo spazio euclideo può essere definito a partire
dall'invariante della distanza:
Δs2
=Δx2
+Δy2
+Δz2
•

12. Dante anticipa Galileo?
La relatività nella Divina Commedia Dante (1307)
• Leonardo Ricci, ricercatore di Fisica generale dell'Università
di Trento, in un articolo del 2005 su “Nature” sostiene che
nella seguente terzina della Divina Commedia (Inferno,
canto XVII, versi 115-117):
Ella sen va notando lenta lenta;
rota e discende, ma non me n'accorgo
se non che al viso e di sotto mi venta.
sia formulato il principio elaborato da Galileo Galilei (1632)
della cosiddetta invarianza galileiana, lo stesso che poi è
alla base della teoria della relatività.
• La descrizione della situazione in cui si trova (l'essere
trasportato dal mostro Gerione, il vento, la mancanza di
riferimenti visivi) portano Dante a sostenere che la sua
sensazione del volo dal settimo all’ottavo cerchio dell’inferno
non sarebbe dissimile dall'esser fermo.

13. Leonardo “compone” le velocità
La legge di addizione delle velocità Leonardo (1500)
• Leonardo Da Vinci getta le basi epistemologiche
della scienza moderna affermando che:
«Nessuna umana investigazione si può
dimandare vera scienzia, se essa non passa per
le matematiche dimostrazioni».
• Nel codice Leicester, Leonardo porta l’esempio di
un arciere che lancia una freccia dal centro della
Terra verso la superficie descrivendone la
traiettoria risultante.
• Con ciò mostra di conoscere la legge di addizione
delle velocità, enunciata da Galileo oltre un secolo
dopo, che lega la velocità dell’osservatore a quella
dell’oggetto osservato tramite somma algebrica.

14. La relatività galileiana
La Relatività Speciale Galileo Galilei (1632)
• Nel suo Dialogo sopra i due massimi sistemi
(1632) Galileo descrive l'esperienza del gran
navilio, del passeggero, cioè, che trovandosi sulla
nave in moto rettilineo uniforme non si accorge
di come questa sia in movimento.
• Passato alla storia con il nome di principio
d’invarianza galileiana, si tratta
dell’indistinguibilità tra sistemi inerziali (in
quiete od in moto rettilineo uniforme) noto
anche come principio di relatività ristretta o
speciale.
• Ciò non vale per i sistemi non-inerziali, dal
momento che questi ultimi non sembrano,
almeno per l'esperienza quotidiana, prevedere le
stessi leggi fisiche (basti pensare alle forze
apparenti percepite se si subisce
un'accelerazione o una decelerazione).

15. Newton formalizza la relatività
Le trasformazioni galileiane Isaac Newton (1687 )
• Il principio speciale di relatività stabilisce che:
“Le leggi fisiche sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento
inerziali”.
• Un’importante conseguenza è che un osservatore
appartenente ad un sistema di riferimento inerziale non può
associare una velocità assoluta o una direzione assoluta al
proprio moto nello spazio, ma può solo considerare velocità
e direzione relative ad altri corpi.
• Newton integra tale principio con ulteriori concetti fisici, tra
i quali quelli di spazio e tempo assoluti (in contrasto con la
proposta di Leibniz di considerarli semplici relazioni tra
corpi). Riformulato in questo contesto, il principio speciale
di relatività stabilisce che: “Le leggi fisiche sono invarianti
rispetto alle trasformazioni di Galileo”.
• Le trasformazioni galileiane sono simmetrie di traslazione
nello spazio: x’=x−v0t ; y’=y ; z’=z ; t’=t .

16. La causalità non è certa
David Hume (1750) Lo scetticismo
• Ogniqualvolta si assiste a due eventi in rapida successione, è
logico pensare che ci sia una qualche connessione fra essi, e,
in particolar modo, che l'evento che avviene
cronologicamente per primo produca il successivo e che
quindi l'evento A sia la causa dell'evento B.
• Hume rifiuta però questo punto di vista, criticando il
concetto di causalità.
• Il fatto che ad un evento A segua da milioni di anni un evento
B non può darci la certezza assoluta che ad A segua sempre B
e nulla ci impedisce di pensare che un giorno le cose
andranno diversamente e, per esempio, a B segua A.
• Per ovviare a ciò ci vorrebbe un principio di uniformità della
natura che si incarichi di mantenere costanti in eterno le
leggi della natura, cosa che per Hume non è né intuibile né
dimostrabile.
• La Meccanica Quantistica del XX secolo riscontra l’esistenza
di fenomeni senza causa.

17. La geometria di Riemann
Le geometrie non euclidee La curvatura dello spazio
• Su una superficie curva non vale la geometria
euclidea: in particolare è possibile tracciare un
triangolo i cui angoli sommati non forniscano 180°.
• Nel XIX secolo, Gauss distingue il grado di curvatura
dello spazio proprio in base alla somma degli angoli
interni di un triangolo (normalizzata rispetto
all’angolo piatto π): Ω0 = (α+β+γ) / π .
• Per Ω0=1 si ha lo spazio piatto euclideo.
• Per Ω0>1 si ha lo spazio curvo ellittico.
• Per Ω0<1 si ha lo spazio curvo iperbolico.
• Allievo di Gauss, Riemann generalizza il concetto di
metrica euclidea e sviluppa una geometria ellittica
partendo da un assioma che nega il V postulato di
Euclide: “Due rette qualsiasi di un piano hanno
sempre almeno un punto in comune”.
• Nella geometria riemanniana il problema delle
parallele non si pone nemmeno ed il concetto di retta
viene sostituito con quello metrico di curva
geodetica, ossia il percorso di minor distanza tra due
punti, ripreso dalla Relatività Generale di Einstein.

18. L’irriducibile elettromagnetismo
J. C. Maxwell (1865) Il campo elettromagnetico
• Nel 1865 viene pubblicato nelle "Philosophical
Transactions" la teoria dinamica del campo
elettromagnetico.
• James Clerk Maxwell porta a compimento la
teoria ondulatoria dei fenomeni
elettromagnetici tramite le sue famose
equazioni.
Il campo elettromagnetico crea seri problemi al
principio di relatività poiché:
• Sfugge alla relatività galileiana: dall’analisi del
perché Einstein ricava la sua Relatività Speciale;
• Sfugge alla relatività generale di Einstein come
entità a parte: nessuno è ancora riuscito a
trovare il modo di integrarlo.

19. La relatività del moto
Fermati o Sole! C’è Mach…
• Mach osserva la necessità di descrivere le leggi fisiche in funzione di
un qualsiasi osservatore, opponendosi alla pretesa d’introdurre uno
spazio assoluto (il sensorium dei) che di fatto è presente nel
modello Newtoniano mediante il concetto di osservatore inerziale.
• Dal punto di vista cinematico, il movimento di un corpo è un
concetto relativo: occorre precisare l’osservatore rispetto al quale il
moto viene riferito.
• Ad esempio, quando si parla di moto della Terra si intende rispetto
al Sole, che sarà l’osservatore; ma risulta altrettanto lecito parlare di
moto del Sole rispetto all’osservatore Terra.
• Nel sistema solare risulta più agevole e conveniente per la
descrizione del moto dei pianeti, scegliere il riferimento solare e
quindi la visione Copernicana del moto, ma non esiste una ragione
di principio per preferire una scelta rispetto all’altra.
• Non si può, dunque, affermare che sia scientificamente errato,
come affermato da Galileo nelle sue lettere, il passo della Genesi in
cui Giosué (1180 a.C.) esclama: «Fermati, o Sole, su Gabaon, e tu,
Luna, sulla valle di Aialon! E il Sole si fermò e la Luna ristette, fino a
che il popolo si fu vendicato dei suoi nemici» (Gs 10, 12)
Ernst Mach (1883)

20. La velocità della luce è costante
Michelson e Morley L’interferometro (1887)
• Fino al XIX secolo si ritiene che la luce sia
trasportata dall’etere luminifero e che ogni corpo
in movimento nell'universo produca un vento
d'etere. Questi dovrebbe muoversi alla stessa
velocità del corpo ma con direzione opposta ed
influenzerebbe qualsiasi cosa vi sia immersa,
compresa la luce. Essendo la Terra in movimento
nell’universo (30 Km/s), la velocità della luce
soggetta al vento d’etere sarebbe diversa nelle
varie direzioni e, usando un interferometro, si
vedrebbero delle frange di interferenza.
• Nel 1887 A.A. Michelson ed E. Morley misurano,
invece, una velocità della luce indipendente dalla
direzione e di poco inferiore a 300000 km/s.
• A. Einstein ne trae due conclusioni :
• non vi è alcun etere;
• la velocità della luce c è indipendente dal moto
della sorgente e dell'osservatore.

21. Il quanto dell’energia: il fotone
Max Planck (1900) Il fotone
• Nel 1900 lo scienziato tedesco Max Planck
pubblica un articolo contenente i risultati delle sue
ricerche sullo spettro di emissione del corpo nero.
• È la nascita ufficiale della teoria quantistica, con
l’introduzione della costante di Planck:
h=E/ν =6,626 x 10-34
(J s).
• L'effetto fotoelettrico e lo spettro di corpo nero
possono essere spiegati solo ammettendo che le
particelle siano dei corpuscoli la cui energia venga
assorbita ed emessa in pacchetti fissi detti quanti.
• L’ipotesi dei quanta troverà la prima conferma
sperimentale nel 1923 grazie all’effetto Compton:
l’urto di un elettrone da parte di un corpuscolo di
luce, il fotone.

22. Le trasformazioni di Lorentz
Salvate la relatività galileiana! H. A. Lorentz (1904)
• Il limite della relatività galileiana è che, mentre le leggi della
meccanica classica sono invarianti per trasformazioni galileiane, lo
stesso non vale per le Equazioni di Maxwell, che riassumono tutto
l'elettromagnetismo.
• Le trasformazioni di Lorentz sono un sistema di equazioni:
x’=γ (x−vt )
y’=y
z’=z
t’=γ ( t−vx/c2
)
• Queste trasformazioni rendono le equazioni di Maxwell invarianti
in qualsiasi sistema di riferimento inerziale vengano applicate.
• Le trasformazioni suddette compaiono nella teoria della Relatività
Ristretta di A. Einstein, come diretta conseguenza degli assiomi di
costanza della velocità della luce c e dell'invarianza delle leggi
fisiche in seguito a cambi di sistemi di riferimento inerziali.

23. La Relatività Ristretta
L’Annus Mirabilis della Fisica Albert Einstein (1905)
• Nel 1905 Einstein pubblica gli articoli sull'effetto fotoelettrico, il
moto browniano e la relatività ristretta. Il primo di questi articoli
gli varrà il premio Nobel.
• Il principio di relatività speciale di Galilei viene esteso a qualsiasi
fenomeno, campo elettromagnetico compreso.
• Ciò comporta la rinuncia ai concetti di spazio e tempo assoluti e
scollegati (a favore di uno spazio-tempo nel quale non c'è un
sistema di riferimento privilegiato e per ogni evento le
coordinate spaziali e temporali sono legate tra di loro in funzione
dello spostamento relativo dell'osservatore), la rinuncia al
concetto classico di simultaneità, l’adozione delle trasformazioni
di Lorentz al posto di quelle galileiane ed una legge di
composizione delle velocità più complicata dell’addizione.
• Come conseguenza, l’energia è convertibile in massa e viceversa
in base alla formula: E=mc2
.
• Lo spazio-tempo (detto di Minkowski) è ancora piatto come
quello euclideo, ma va definito con l'invariante relativistico che
ingloba il tempo : Δσ2
=Δx2
+Δy2
+Δz2
−c2
Δt2

24. Le orbite elettroniche quantizzate
Niels Bohr (1913) L’atomo classico non sta in piedi
• Nel 1911, sotto la guida di E. Rutherford, H. Geiger e E. Marsden
bombardano una sottile lamina d'oro con particelle alfa: mentre la
maggior parte di esse passa con deviazioni minime dalla traiettoria
iniziale, altre vengono notevolmente deviate o addirittura respinte.
• Rutherford propone un modello di atomo in cui quasi tutta la massa
dell'atomo è concentrata in una porzione molto piccola, il cosiddetto
nucleo (caricato positivamente) e gli elettroni gli ruotano attorno.
• Il suo allievo Niels Bohr scopre, però, che il modello proposto è
elettricamente instabile: l'elettrone nel suo moto intorno al nucleo positivo
accelera ed è costretto ad irraggiare energia elettromagnetica perdendo
quantità di moto e cadendo sul nucleo con un moto a spirale.
Per giustificare la struttura atomica, nel 1913 Bohr propone tre postulati:
• l'elettrone può muoversi stazionariamente solo su determinate orbite;
• l'atomo irraggia solo quando l'elettrone transita da uno stato stazionario
ad un altro;
• Il momento angolare dell'elettrone in un'orbita stabile è quantizzato.
L’atomo di Bohr trova conferma sperimentale nell’analisi spettrografica.

25. La Relatività Generale
Il Principio di Equivalenza Il tensore sorgente Tij (1916)
• Il principio di equivalenza afferma che:
“non esiste un esperimento locale per
distinguere tra una caduta libera in un
campo gravitazionale ed un moto uniforme
in assenza di campo”.
• Partendo da tale considerazione, Einstein
arriva ad estendere il principio di relatività
anche ai sistemi non inerziali: “per la
descrizione dei fenomeni naturali, tutti i
sistemi di riferimento si equivalgono
qualunque sia il loro stato di moto”.
• Affinché ciò accada, la gravità deve essere
inglobata nella struttura dello spazio-tempo,
ovvero, la geometria dello spazio-tempo
quadridimensionale Gij deve essere legata alla
densità di materia ed energia Tij tramite
l’equazione di campo:
Gij=kTij con i,j=1,2,3,4 e k=8πG/c4

26. La Relatività Generale confermata
Einstein “eclissa” Newton L’eclisse del 1919
• L’interazione gravitazionale (descritta da Newton in
base alla nota formula F=Gm1m2/r2
) prevede che la
luce, in quanto priva di massa, non sia soggetta
all’attrazione delle masse e dunque proceda in
rettilineo nello spazio vuoto.
• La gravità di Einstein (descritta dall’equazione di
campo Gij=kTij con i,j=1,2,3,4) è una curvatura dello
spazio-tempo in presenza di masse che deve
riguardare qualsiasi oggetto, luce compresa.
• Durante l’eclisse solare del 1919, Sir Arthur Stanley
Eddington verifica la deviazione dei raggi luminosi
da parte del Sole prevista dalla relatività,
sancendone la superiorità rispetto alla fisica classica
di Newton.

27. La materia come onda
L. De Broglie (1924) Il dualismo onda-corpuscolo
• Nella sua tesi di dottorato del 1924, il duca Louis de
Broglie getta le basi della meccanica ondulatoria che,
integrata nella vecchia teoria quantistica, dà origine
alla meccanica quantistica.
• Secondo De Broglie, anche la materia presenta il
doppio aspetto ondulatorio-corpuscolare della
radiazione elettromagnetica e ad ogni particella
elementare è associata un'onda di lunghezza:
λ=h/mv.
• Nel 1927 C. J. Davisson e L. H. Germer verificano
l'ipotesi di De Broglie mediante esperimenti di
diffrazione di elettroni su cristalli.
• Nel 1936 W.M. Elsasser e nel 1947 E. Fermi
conducono un analogo esperimento di diffrazione sui
neutroni con esito positivo.

28. L’elettrone è probabile
Erwin Schrödinger (1926) La funzione d’onda
• Nel 1926 Schrödinger elabora la meccanica
ondulatoria dimostrandone l'equivalenza con
la meccanica delle matrici di Heisenberg.
L'equazione che descrive l'evoluzione nel
tempo della funzione d'onda porta il suo nome
ed è interpretata in termini probabilistici.
• Il quadrato della funzione d'onda rappresenta
la distribuzione di probabilità dei possibili esiti
di un esperimento.
• L’osservazione presuppone un collasso della
funzione d’onda, altrimenti in bilico tra due
stati quantici opposti.
• L’esempio del gatto di Schrödinger mostra il
ruolo chiave dell’osservatore nello stabilire la
fisionomia della realtà osservata.

29. Il fattore quantico
W. Heisenberg (1927) L’irriducibile indeterminabilità
• Nel 1925 Werner Heisenberg elabora la meccanica delle matrici, la
prima formulazione matematicamente coerente della meccanica
quantistica.
• Nel 1927 Heisenberg formula il principio di indeterminazione:
“non è possibile conoscere simultaneamente posizione e quantità di
moto di un dato oggetto con precisione arbitraria”.
Sulla rivoluzione della Meccanica Quantistica scrive:
• «Dividendo la materia in unità sempre più piccole non giungiamo alle
unità fondamentali ed indivisibili, giungiamo bensì ad un punto in cui
le divisione non ha più senso».
• «La teoria atomica ha allontanato la fisica dalle tendenze materialiste
che aveva avuto durante il XIX secolo».
• «Tutti gli oppositori dell’interpretazione di Copenhagen sono
d’accordo su di un punto. Sarebbe secondo loro desiderabile tornare al
concetto di realtà della fisica classica, ossia all’ontologia del
materialismo. Loro preferirebbero tornare all’idea di un mondo reale
oggettivo, le cui parti più piccole esistono oggettivamente nello stesso
senso in cui esistono pietre ed alberi , indipendentemente dal fatto che
le osserviamo o meno».

30. Il principio di complementarietà
Contraria sunt complementa (1927) Gli opposti sono complementari
• Nel 1927 Niels Bohr postula che i due
aspetti corpuscolare e ondulatorio
non possano essere osservati
contemporaneamente perché sono
complementari e allo stesso tempo
escludentisi a vicenda: l'osservazione
dell'uno preclude quella dell'altro.
• Sull’approccio quantistico scrive:
«La fisica ci dice ciò che possiamo
sapere sull’universo e non come
l’universo effettivamente è».
• Alla rivendicazione di Einstein: «Dio
non gioca a dadi con l'universo»,
• Bohr risponde scherzosamente : «Non
solo Dio gioca a dadi, ma bara pure».

31. La particella fantasma: il neutrino
W. Pauli (1933) La scoperta del neutrino
• L' esistenza del neutrino è ipotizzata nel 1933 dal fisico
austriaco Wolfgang Pauli per spiegare la variabilità
dell'energia cinetica degli elettroni emessi dai nuclei
soggetti al decadimento radioattivo di tipo β.
• Pauli postula l'esistenza di una particella priva sia di
massa che di carica elettrica per salvaguardare i principi
di conservazione dell'energia e della quantità di moto.
• Essendo ritenuta quasi nulla la massa dei neutrini, si deve
ammettere che essi si muovano con una velocità quasi
uguale a quella della luce.
• A proposito del terremoto epistemologico prodotto dalla
Meccanica Quantistica scrive: «La fisica moderna,
costretta dai fatti, ha dovuto rinunziare, in quanto
astrazione troppo ristretta, al concetto di oggetto
materiale, o in generale fisico, la cui costituzione e natura
sia indipendente dal modo in cui viene osservato».

32. La causalità non esiste
Paul A. M. Dirac (1930) La scoperta dell’antimateria
• Nel suo trattato “The Principles of Quantum Mechanics”
(1930) il fisico inglese Dirac propone un’equazione di moto
la quale, nella sua forma completa, implica che l’elettrone
subisca un’accelerazione prima che sia applicata la forza
acceleratrice.
• Questo effetto precausale avrebbe luogo in un intervallo
temporale di 10-23
secondi prima dell’applicazione della
forza, attualmente non verificabile.
• Dirac afferma: «Dobbiamo rivedere le nostre idee sulla
causalità. La causalità si applica solo ad un sistema lasciato
indisturbato. Se un sistema è piccolo non possiamo
aspettarci di trovare alcuna connessione tra i risultati della
nostra osservazione».
• Dirac prevede anche l’antimateria, particelle caratterizzare
da energia negativa la cui presenza viene rilevata per la
prima volta nei raggi cosmici da Carl D. Anderson nel 1932.

33. La Relatività Ristretta confermata
L’atomo scisso nel 1932 L’intervista radiofonica
«It followed from the special theory of
relativity that mass and energy are both
but different manifestations of the same
thing -- a somewhat unfamiliar conception
for the average mind. Furthermore, the
equation E is equal to m c-squared, in
which energy is put equal to mass,
multiplied by the square of the velocity of
light, showed that very small amounts of
mass may be converted into a very large
amount of energy and vice versa. The mass
and energy were in fact equivalent,
according to the formula mentioned above.
This was demonstrated by Cockcroft and
Walton in 1932, experimentally ».

34. Il ruolo chiave dell’osservatore
R. P. Feynman (1945) L’interazione sorgente-assorbitore
• Nell’articolo “Interaction with the Absorber as the Mechanism of
Radiation” (1945) i due fisici J. A. Wheeler e R. P. Feynman
considerarono le soluzioni delle equazioni di Maxwell nella loro
forma completa senza, cioè, trascurare quelle che ammettono una
propagazione indietro nel tempo.
• Spiegarono, in tal modo, certi fenomeni nei quali si ravvisa una
certa reazione, da parte della sorgente, nell’emettere il segnale.
• Tale reazione sarebbe dovuta al fatto che l’assorbitore (che assorbirà
il segnale nel futuro) fa sentire la sua presenza immediatamente, sì
che la sorgente ne avverte l’esistenza nell’atto di emettere il segnale.
• Un’interpretazione diffusa tra i fisici quantistici è che il segnale
stesso possa essere emesso proprio in virtù della presenza
dell’osservatore.
• In un universo privo di qualsiasi possibilità di assorbimento, la
stessa emissione non potrebbe aver luogo.
• Inoltre, Feynman introduce gli omonimi diagrammi per
rappresentare le interazioni quantistiche.

35. La non-località quantistica
John S. Bell (1963) Il Teorema di Bell
• L'articolo di Bell Sul paradosso Einstein-Podolsky-Rosen (1965)
analizza le misure su coppie di particelle entangled (intrecciate) che
hanno interagito e sono state separate.
• Mentre le teorie a variabili nascoste limitano le correlazioni possibili
nelle successive misure sulle particelle, per la meccanica quantistica
questi limiti alla correlazione (disuguaglianze di Bell) possono essere
violati.
• Vari esperimenti hanno violato le disuguaglianze di Bell, sancendo la
superiorità predittiva della meccanica quantistica e dimostrando
l’esistenza dell'entanglement quantistico o correlazione quantistica
(il fenomeno per cui ogni stato quantico di un insieme di due o più
sistemi fisici dipende dagli stati di ciascuno dei sistemi che
compongono l'insieme, anche se questi sistemi sono separati
spazialmente) e delle azioni a distanza previste dall'esperimento
ideale EPR.
• I principi della relatività speciale sono comunque salvati dal teorema
di non-comunicazione, che implica l’impossibilità per gli osservatori
macroscopici di utilizzare gli effetti quantistici per comunicare
informazione a velocità superiore a quella della luce.

36. Le fisiche inconciliabili del XX secolo
Relatività di Einstein
Ambizione ontologica
Spiega solo la gravità
Valida nel macrocosmo
Approccio deterministico
La traiettoria è continua
Più affine alla predestinazione
Propende per il riduzionismo
Non esistono osservatori privilegiati
Lavoro di un singolo
Meccanica Quantistica
Interpretazione positivista
Spiega tutto tranne la gravità
Valida nel microcosmo
Approccio probabilistico
La traiettoria non esiste
Più affine al libero arbitrio
Propende per l’olismo
Ogni osservatore è arbitro della realtà
Lavoro di gruppo

37. Conferme inoppugnabili alle teorie
La lente gravitazionale
Quando un corpo di grande massa viene a trovarsi fra una
sorgente di luce e l'osservatore, i raggi di luce provenienti dalla
sorgente vengano deviati in modo tale da amplificare il segnale
luminoso in modo simile ad una lente, giungendo, talvolta, a
generare immagini multiple.
L'osservazione diretta di un'immagine sdoppiata dall'effetto di
un campo gravitazionale, si ha nel 1980. Il 29 marzo di
quell'anno, infatti, si scopre la presenza di due quasar molto
particolari: molto vicini tra loro e identici in quanto a luminosità
e spettro.
L'ipotesi che si tratti di un quasar doppio viene scartata poiché lo
spettro luminoso osservato mette in evidenza che la luce
proveniente da esso ha attraversato una nube di gas e polveri, e
nonostante ciò le due immagini appaiono praticamente
identiche.
In seguito si effettuano le prime osservazioni di immagini triple e
quadruple e, nel 1986, dell’anello di Einstein:
Il tunnel quantistico
Classicamente una particella può oltrepassare un ostacolo (o una
barriera di potenziale) soltanto se possiede sufficiente energia.
Tale situazione non è vera in meccanica quantistica: il grado di
indeterminazione esistente tra i vari livelli di energia e tempo
permette, per tempi che si aggirano intorno al miliardesimo di
trilionesimo di secondo, ad un gruppo di particelle di prendere a
prestito, dal "nulla", energia sufficiente per oltrepassare una
barriera di potenziale altrimenti insuperabile. Il Principio di
Indeterminazione vincola però tale transizione alla
rapidissima restituzione dell'energia utilizzata nel prestito.
Il nucleo di un atomo è normalmente circondato da una altissima
barriera che non permette ai neutroni e ai protoni di allontanarsi
da esso. Nonostante ciò ( specialmente nei minerali di Uranio e
Radio) in seguito a Effetto Tunnel, i nucleoni, possono "scavarsi
profonde gallerie" e lasciarsi alle spalle le barriere di potenziale
rappresentate dall'attrazione nucleare, dando così vita al
fenomeno della radioattività:

38. Questioni controverse
Esistono i buchi neri?
Attorno a un buco nero v’è una superficie ideale, detta orizzonte
degli eventi, superata la quale, qualunque cosa è attirata
irreversibilmente dal campo gravitazionale.
Poiché neppure la luce riesce a allontanarsi dall'orizzonte degli
eventi, un buco nero risulta invisibile e la sua presenza può
essere attestata solo indirettamente tramite gli effetti del suo
intenso campo.
A tutt'oggi non è possibile conoscere lo stato della materia
interna di un buco nero, le leggi stesse che regolano la fisica
all'esterno dell'orizzonte degli eventi perdono validità in
prossimità del buco nero.
L'esistenza dei buchi neri non è sicura, in quanto manca ancora
una osservazione diretta del fenomeno nelle immediate vicinanze
dell'orizzonte degli eventi. Da maggio 2008, l’acceleratore di
particelle LHC, presso il CERN di Ginevra, potrebbe generare
minuscoli buchi neri che a causa della radiazione di
Hawking dovrebbero evaporare in circa 10-42
secondi.
Esiste il gravitone?
Il gravitone è una particella elementare ipotetica, responsabile
della trasmissione della forza di gravità nei sistemi di gravità
quantistica.
Questa particella è prevista nei modelli teorici che mira no ad
unificare i fenomeni gravitazionali con quelli quantistici. La sua
esistenza non è ancora stata sperimentalmente verificata.
I gravitoni dovrebbero svolgere lo stesso ruolo svolto dai fotoni
nell'ambito dell'elettrodinamica quantistica, ma contrariamente
ai fotoni, che agiscono direttamente l'uno sull'altro e sulle
particelle cariche, la gravità è creata da qualsiasi forma di energia
che è difficile descrivere in modo analogo alla carica.
Ad oggi tutti i tentativi di creare una teoria quantistica
consistente per la gravitazione sono falliti.
I gravitoni devono esercitare sempre una forza attrattiva e agire a
qualsiasi distanza. Nella teoria quantistica, queste caratteristiche
definiscono un bosone con spin pari (2 in questo caso) e massa a
riposo nulla.

39. Problemi aperti
Il campo elettromagnetico?
I tentativi di unificare il campo gravitazionale (descritto dalle
equazioni della relatività generale) col campo elettromagnetico
(descritto dalle Equazioni di Maxwell) sono ancora in atto.
Nel 1926, la teoria di Kaluza-Klein estende la teoria della
relatività generale in uno spazio fornito di quattro dimensioni
spaziali ed una temporale. La quarta dimensione spaziale non si
estenderebbe all'infinito ma sarebbe arrotolata su se stessa a
costituire, in ciascun punto, uno spazio compatto circolare. La
compattificazione consentirebbe alla dimensione aggiuntiva di
estendersi (a differenza di quelle ordinarie) su distanze
infinitesime che sfuggirebbero alla sensibilità degli strumenti.
Introdotta negli anni '60, la teoria delle stringhe recupera la
congettura delle dimensioni aggiuntive "nascoste" dell'universo.
In essa (e nella contigua M-teoria) si ipotizza l'esistenza di sei
dimensioni spaziali aggiuntive, compattificate non in semplici
cerchi, sfere o ipersfere ma nell'infinita varietà di forme degli
Spazi di Calabi - Yau compatti:
La massa delle particelle?
Prevista dal fisico britannico Peter Higgs nel 1964 la particella di
Higgs è necessaria per giustificare la massa nel Modello
Standard; se non ci fosse la particella di Higgs, le particelle non
avrebbero massa.
La massa delle particelle dipenderebbe da quanto intensamente
esse interagiscono con il bosone di Higgs: un elettrone, per
esempio, sarebbe più leggero di un quark perché interagisce
meno con il bosone di Higgs.
Al CERN di Ginevra, nell’LHC (Large Hadron Collider). un
anello lungo 27 km a circa 100 metri di profondità, a partire dal
prossimo maggio, cominceranno a muoversi fasci di protoni a
velocità prossime a quella della luce.
Dall’urto di 2 protoni energetici, nascono centinaia di altre
particelle, dando vita a quello che in fisica si chiama un “evento”.
I rilevatori dovranno individuare, tra i tantissimi (circa 1
miliardo) eventi che avvengono ogni secondo, tracce del bosone
di Higgs prima che si disintegri in altre particelle:

40. La gravità quantistica
LQG e gravità semiclassica
Applicando ad uno spazio-tempo curvo la teoria quantistica dei
campi, si ha la l’incompatibilità dovuta alla dipendenza del vuoto
dalla traiettoria dell'osservatore attraverso lo spazio-tempo
(effetto Unruh).
Un tentativo di teoria quantistica indipendente dallo sfondo è la
LQG (Loop Quantum Gravity), una teoria dello spazio-
tempo che si fonda sul concetto di quantizzazione dello spazio-
tempo alla scala di Planck (10-35
m) mediante i loop (costituenti
dello spazio-tempo, come i fili di una maglietta).
Nella gravità semiclassica i campi di materia sono trattati
come quanti mentre il campo gravitazionale come classico.
La curvatura dello spazio-tempo è data dall'equazione
semiclassica di Einstein: Gij=k〈Tij〉ψ
dove ψ indica lo stato quantistico dei campi di materia.
L’applicazioni più importante è la comprensione della radiazione
di Hawking dei buchi neri:
Un’ipotesi “stringata”
Introdotta per superare le singolarità dovute ai modelli
puntiformi, la teoria delle stringhe (o delle corde) ipotizza
che i costituenti fondamentali della realtà (la materia, l'energia e
in, alcuni casi, lo spazio e il tempo) siano stringhe o corde di
lunghezza pari a quella di Planck (1,616x10-35
m) che vibrano a
frequenze diverse.
Il gravitone, la particella proposta quale messaggera della
gravità, è descritta come una stringa con lunghezza d'onda
uguale a zero.
Il fotone avrebbe massa nulla in quanto risultante dall’elisione di
tutte le componenti energetiche sui vari piani di vibrazione.
Una particella ordinaria di massa non nulla nascerebbe dalle
oscillazioni di una stringa nello spazio in cui alcune componenti
energetiche non si elidono.
La teoria (sia quella bosonica a 26 dimensioni sia la
supersimmetrica a 10 dimensioni) non ha prodotto alcuna
predizione sottoponibile a verifica sperimentale.

41. Supertentativi di avvicinamento
Supersimmetria
•La supersimmetria (o SUSY da SUperSYmmetry)
mette in relazione le particelle bosoniche (che
possiedono spin intero) con le particelle
fermioniche (che hanno spin semi-intero) riguardo
alla massa ed allo spin.
•Ogni fermione dovrebbe avere un superpartner
bosonico ed ogni bosone avrebbe un superpartner
fermionico.
•I superpartner dei fermioni avrebbero spin 0 e i
superpartner dei bosoni avrebbero spin 1/2.
•Le coppie sono state battezzate partners
supersimmetrici, e le nuove particelle vengono
chiamate spartner o superpartner, o sparticelle.
•Nessuna di esse è stata fino ad ora individuata
sperimentalmente ma si spera nel Large Hadron
Collider (LHC) del CERN di Ginevra in funzione dal
2007.
•La teoria spiega alcuni problemi insoluti che
affliggono il Modello Standard ma purtroppo ne
introduce altri.
Supergravità
•La supergravità è una teoria di campo che
combina la supersimmetria con la relatività
generale.
•Come ogni teoria di campo della gravità, anche la
supergravità contiene un campo di spin-2 il cui
quanto è il gravitone. La supersimmetria richiede
che il campo del gravitone abbia un super-partner.
Questo campo ha spin 3/2 ed il suo quanto è il
gravitino. Il numero dei campi del gravitino è
uguale al numero delle supersimmetrie. Si pensa
che le teorie della supergravità siano le uniche
teorie coerenti dei campi interagenti privi di massa
con spin 3/2.
•Il gravifotone e il graviscalare sono campi che
compaiono, tra gli altri, nelle teorie di supergravità
accoppiata a certi campi vettoriali (simili al fotone)
in 4 dimensioni con 4 generatori di supersimmetria.
Questi al momento sono il risultato della richiesta
che la teoria sia supersimmetrica, in quanto ancora
non sono stati rivelati partner supersimmetrici delle
particelle elementari note.

42. La “mission impossible” di Mr. Bonac(c)i
Time Magazine (2005) Blu Magazine (2007)

43. Rivisitazione della Relatività
Ripartire dai fondamenti della Relatività,
esaminandone tre aspetti trascurati
Equazioni di Lorentz? Misura del tempo? Relatività tra v=c e v<c?
Esistono particelle
tra -m0c2
e +m0c2
L’atemporalità a v=c si
palesa acausalità a v<c
Il tempo è
tridimensionale
Estensione della
Relatività Ristretta
Estensione della
Relatività Generale
Relatività Assoluta

44. Estensione della Relatività Ristretta
Sunto
Il saggio Estensione della Relatività
Ristretta propone una modifica alle
equazioni di Lorentz tale che
l’intervallo tra –m0c2
e + m0c2
abbia
significato fisico, in grado di
spiegare:
• l’asimmetria materia-antimateria;
• la freccia del tempo;
• la natura del neutrino;
• la materia oscura.
Frontespizio del saggio

45. Una modifica Lorentz-invariante

46. Classificazione delle particelle

47. Livelli energetici e trasformazioni

48. Passaggi transmassa-nilmassa

49. Passaggi transmassa-cismassa

50. Violazione della simmetria CP

51. Tempo, materia oscura, neutrino
FRECCIA DEL TEMPO
• Le trasformazioni che producono
materia, antineutrini e antitachioni, sono
energeticamente favorite, cioè
asimmetriche, rispetto a quelle che
portano all’antimateria, ai neutrini ed ai
tachioni.
• Tale asimmetria definisce due versi
temporali e noi, osservatori ordinari,
stiamo seguendo quello a minima
energia, come mostra la predominanza di
materia, la cui abbondanza relativa,
crescente rispetto all’antimateria, assurge
a misurazione cosmica irreversibile del
tempo.
• Sebbene coincida con la freccia
d’entropia, il fluire del tempo ha, dunque,
una spiegazione in termini microscopici,
svincolata da considerazioni
termodinamiche.
MATERIA OSCURA
• La nilmassa ha le stesse caratteristiche
della cosiddetta materia oscura,
presentando effetti gravitazionali ed
elettromagnetici inesplicabili per le
attuali conoscenze.
NATURA DEL NEUTRINO
• La nilmassa a carica nulla presenta le
medesime caratteristiche di neutrino (se
m=0+
) ed antineutrino (se m=0−
).
VIOLAZIONE CONSERVAZIONE
• Nelle trasformazioni in cui è coinvolta la
cismassa, vi sono violazioni apparenti
della conservazione di carica, spin e del
bilancio massa-energia, in quanto gli
osservatori ordinari non percepiscono né
tachioni né antitachioni.

52. Possibili verifiche sperimentali

53. Estensione della Relatività Generale
Sunto
Il saggio Estensione della Relatività
Generale propone una
geometrodinamica esadimensionale,
basata sulla dimostrazione della
tridimensionalità del tempo tramite
un esperimento ideale diodo-
fotodiodo, in grado di spiegare:
• la distribuzione quasi complanare
degli oggetti celesti;
• il getto di materia ed il disco
d’accrescimento delle quasar;
• il confinamento adronico e la libertà
asintotica dei quark;
• le coppie di Cooper e gli effetti
Podkletnov e Searl.
Frontespizio del saggio

54. Verso l’esadimensionalità (1963-2007)
R.P. Kerr (1963) Descrive il buco nero con una metrica a sei componenti.
J.S. Dowker (1977) Studia le divergenze ad anello singolo in sei dimensioni.
R. Critchely (1978) Illustra la necessità d’integrare di due dimensioni il tensore sorgente relativistico 4X4 per
spiegare l’anomalia di traccia di neutrini e gravitoni.
F. Bastianelli, S. Frolov e A.A. Tseytlin (1999) Analizzano teorie conformi supersimmetriche in 3d e 6d.
K. Intriligator (2000) Analizza le teorie di campo N= (2,0) in sei dimensioni a bassa energia.
P.S. Howe (2000) Descrive alcuni aspetti del tensore multipletto (2,0) in sei dimensioni.
R. Manvelyan e A.C. Petkou (2001) Analizzano le anomalie di traccia nel tensore multipletto (2,0) in 6d.
B. Eden, S. Ferrara ed E. Sokatchev (2001) Descrivono i (2,0) OPEs superconformi a sei dimensioni.
D.R. Lunsford (2003) Sviluppa una geometria di Weyl su SO(3,3) interpretando le due extradimensioni come
materia coordinatizzata, mostrando come i neutrini 6d si palesino fermioni 4d massivi e proponendo
l’unificazione di gravità ed elettromagnetismo.
X. Chen (2005) Propone una teoria tempo-tridimensionale per unificare i principi base della fisica quantistica e la
relatività, dove le due etra-dimensioni temporali sono interpretate come variabili quantiche nascoste e l’elettrone è
espresso come monopolo.
I. Bars (2006) Sviluppa una teoria 2T in 4+2 dimensioni che supera incongruenze nel Modello Standard.
E. Bonacci (2006) Dimostra la tridimensionalità del tempo con un esperimento ideale di rilevazione diodo-
fotodiodo, formulando una geometrodinamica esadimensionale basata su un tensore sorgente supersimmetrico
6x6 in grado di descrivere tutti i campi conosciuti.
G. Sparling (2006) Conferma lo spazio-tempo a 3+3 dimensioni tramite considerazioni spinoriali, sollecitando una
verifica sperimentale tramite il Large Hadron Collider.
E. Bonacci (2007) Conferma la tridimensionalità del tempo in base al principio di reciprocità, estensione acausale
della terza legge della dinamica che unisce la Relatività alla Meccanica Quantistica.

55. Dimostrazione tempo tridimensionale
Sistema di rilevamento diodo-fotodiodo
In Quiete Moto Circolare Uniforme
Segnale laser
in qualsiasi
direzione
Segnale laser
in direzione
angolare
Segnale laser
in direzione
radiale
Segnale laser
in direzione
tangenziale
Moto Rettilineo Uniforme
Segnale laser
perpendicolare
al moto
Tempo Inerziale Tempo Tangenziale
Tempo Angolare
Tempo RadialeTempo a Riposo

56. Rilevamento diodo-fotodiodo in MCU

57. Tempo inerziale e tangenziale

58. Tempo angolare

59. Tempo radiale

60. Legame tempo-gravità
• Nelle trasformazioni di
Lorentz v’è proporzionalità tra
il tempo e la massa:
m/m0=∆t/∆t0.
• Pertanto, le linee di flusso
temporale forniscono, in
condizioni quasi-euclidee,
un’indicazione qualitativa
dell’intensità d’interazione:
∆t=∆ti è l’interazione normale
(relativistica);
∆t>∆ti è l’iperinterazione;
∆t<∆ti è la subinterazione.

61. Riferimenti esadimensionali

62. Tensore sorgente esadimensionale
Supersimmetrico: consta di 4 quadranti ciascuno con 9 componenti
Densità
totale di
energia
T00 T01 T02 T03 T04 T05 Componenti
flusso
d’energiaT10 T11 T12 T13 T14 T15
T20 T21 T22 T23 T24 T25
Componenti
densità
d’impulso
T30 T31 T32 T33 T34 T35 Componenti
tensore
degli sforzi
(flusso di
impulso)
T40 T41 T42 T43 T44 T45
T50 T51 T52 T53 T54 T55
Può contenere tutte le sorgenti: energia-q.d.m., cariche
elettromagnetiche e di colore

63. Continuum esadimensionale

64. Sfera rotante priva di struttura

65. Altre forme rotanti prive di struttura

66. Conseguenze dell’effetto equatoriale
Effetto equatoriale iperattrattivo
Allineamento spin
elettronici nei
superconduttori
Accrescimento di
materia intorno al
corpo rotante
Distribuzione
quasi-complanare di
corpi satelliti
Coppie di Cooper
condensate
Dischi di
accrescimento per
quasar e buchi neri
Anelli di Saturno Sistema solare
Stelle all’interno
delle galassie

67. Fenomeni ascrivibili all’effetto assiale
Effetto assiale
Subattrattivo
(da vicino)
Iperattrattivo
(da lontano)
Getto di materia da
quasar e buchi neri
Libertà asintotica
dei quark
Confinamento
adronico

68. Anomalie imputabili all’effetto assiale
Anomalie gravitazionali spiegabili con
l’effetto repulsivo assiale di corpi
rotanti privi di struttura
Effetto Podkletnov
(riduzione di peso)
Effetto Searl
(levitazione)
Scudo gravitazionale
(disco rotante di
materiale ceramico)
Gravitomagnetismo
(segmenti rotanti
di terre rare)
Esperimento di Tampere? Searl Effect Generator?
Equazione di Q. Majorana
(coefficiente d’estinzione)
Assorbimento
gravitazionale
Osservazioni astronomiche?
Teoria di Russel
(effetti mareali)

69. Fonti energetiche alternative?
Modificare la gravità
• Tramite dischi rotanti,
assimilabili a corpi piatti non
strutturati, si può generare
subgravità o ipergravità;
• tramite cilindri rotanti,
assimilabili a corpi filiformi
non strutturati, si può
generare l’ipergravità;
• pertanto la subgravità e
l’ipergravità si configurano
come possibili fonti
energetiche alternative.
Problemi costruttivi
solo pochi materiali
possiedono, a livello
strutturale, un ordine
parziale sufficiente per essere
assimilati ad un corpo privo
di struttura, e.g. le terre rare
usate nell’effetto Searl o i
superconduttori usati
nell’effetto Podkletnov.

70. Relatività Assoluta
Sunto
Il saggio Relatività Assoluta propone
l’indistinguibilità tra sistemi inerziali a
v=c, caratterizzati dall’atemporalità, e
quelli a v<c ove i corrispondenti
fenomeni mostrano acausalità; ne
segue:
• il principio di reciprocità, estensione
acausale dell’azione-reazione che
suffraga la natura tridimensionale del
tempo;
• un modello di massa come elica
elettromagnetica che spiega tutte le
grandezze intrinseche delle particelle,
l’irraggiungibilità della velocità c e
della condizione a riposo per la massa,
il dualismo onda-corpuscolo, l’assenza
di monopoli magnetici e l’asimmetria
materia antimateria.
Frontespizio del saggio

71. Da un postulato ovvio…
I sistemi di riferimento inerziali sono indistinguibili
indipendentemente dalla loro velocità, compresa v=c
Gli anelli elettromagnetici, possibili
a v=c ove il tempo è fermo,
si palesano eliche a v<c
I fenomeni acausali, possibili
a v=c ove il tempo è fermo,
si palesano paradossi a v<c
Il binomio causa-effetto non è necessario nella
descrizione fisica né identificabile col principio di
azione-reazione, reinterpretabile come reciprocità
L’elica elettromagnetica, la cui energia interna
è inferiore a quella esterna (cioè è stabile),
è un modello efficace per descrivere massa e carica
La reciprocità conferma il tempo tridimensionale ed
unisce la Relatività alla Meccanica Quantistica
La formazione di massa, pur essendo energia concentrata,
è favorita in base al Principio di Minima Energia

72. L’anello elettromagnetico simultaneo

73. La massa è un’elica elettromagnetica

74. Caratteristiche del modello elicoidale

75. Quantizzazione e conservazione

76. La matita dell’Imperatore?

77. Principio di Reciprocità
• Se causa ed effetto non sono più
indispensabili nella descrizione
fisica, azione e reazione possono
essere considerate paritetiche e la
terza legge della dinamica di
Newton va riformulata come
reciprocità.
• Il principio esprime l’invarianza,
nella descrizione fisica, a seguito
della permutazione tra soggetto
(causa) e complemento oggetto
(effetto) all’interno di una
proposizione ben formulata.
• Superando lo schema causa-effetto a
vantaggio di una perfetta simmetria
logica e reversibilità temporale,
costituisce l’anello mancante per
unire Relatività e Meccanica
Quantistica in merito ai paradossi
acausali e precausali.

78. Bibliografia
Estensione della Relatività
di Einstein (Aracne, 2007)
Beyond Relativity
(Aracne, 2007)

79. Sitografia
http://www.blumagazine.it/pisa.wmv
http://atticon.sif.it/onlinepdf/atticon3691.pdf