The fundamentals of space-time: Part 3 - Andrew Pontzen and Tom Whyntie

Fondamenti di spazio-tempo: Parte 3 - Andrew Pontzen e Tom Whyntie

Traduttore: Barbara Dipino Revisore: Maria Ivana Palumbo

Gravity. It controls the universe.

La gravità. Controlla l'universo.

Everything attracts everything else.

Tutto attira tutto.

Ouch!

Ahia!

Including you.

Voi compresi.

Ow!

Oh!

In this final lesson,

Con quest'ultima lezione

we'll explore what gravity means for space-time,

esamineremo che cosa rappresenta la gravità per lo spazio-tempo,

or rather what space-time means for gravity.

o meglio, cosa rappresenta lo spazio-tempo per la gravità.

Until now, we've been dealing with things moving

Finora, ci siamo occupati dei corpi mobili

at constant speeds,

a velocità costante,

with straight world lines in space-time.

in linea retta nello spazio-tempo.

But once you add gravity,

Ma una volta che si aggiunge la gravità

if you measure a speed at one moment,

se si misura la velocità in un istante,

then again a bit later,

e si riprova dopo un po',

the speed may have changed.

la velocità può essere cambiata.

In other words, as I discovered,

Insomma da quanto abbiamo scoperto,

gravity causes acceleration,

la gravità causa un'accelerazione,

so we need the world line to look different

Pertanto avremo una linea mondiale diversa

from one moment to the next.

tra un istante e un altro.

As we saw in the last lesson,

Come abbiamo appreso dall'ultima lezione,

the correct way to tilt an object's world line

il modo giusto per deviare la traiettoria di un corpo

is using a Lorentz transformation:

sta nell'applicare la trasformazione di Lorentz:

Einstein's stretch and squash trick.

Il principio di espansione e contrazione di Einstein

So, to map out what gravity is doing to Tom's motion,

Così da definire l'effetto della gravità sul moto di Tom,

we need to create a whole load of little patches of space-time,

dobbiamo creare tanti piccoli pezzi di spazio-tempo,

each transformed by different amounts.

e trasformare ognuno con valori diversi.

So that my world line is at a different angle in each one.

Cosicché la mia traiettoria abbia angolo diverso in ognuno.

And then, we're ready to stitch everything together.

E poi siamo pronti per cucire il tutto.

We assemble a cozy quilt of space-time

Abbiamo creato una bella trapunta di spazio-tempo

where world lines look curved.

dove le traiettorie risultano curve.

Where the world lines join, the objects collide.

Dove le traiettorie si uniscono, i corpi collidono.

By making these connections between the patches,

Creando queste connessioni tra i pezzi,

a curvature gets built into space-time itself.

si genera una curvatura nello stesso spazio-tempo

But Einstein's true genius

Ma la genialità di Einstein

was to describe precisely how each patch

fu nell'abilità di descrivere con precisione come ciascun

is stretched and squashed

pezzo si estendesse e si contraesse

according to nearby mass and energy.

in base alla massa e all'energia vicine.

The mere presence of stuff curves the space-time,

La sola presenza delle cose curva la traiettoria spazio-tempo

and curving space-time moves the stuff around.

e curvandola causa il movimento delle cose intorno.

This is gravity, according to Einstein.

Questa è la gravità secondo Einstein.

Previously, Isaac Newton had explained gravity

Per primo fu Isaac Newton a spiegare la gravità

using the ideas of force and acceleration,

mediante i concetti di forza e accelerazione,

without any wibbily wobbly space-time,

senza strambe oscillazioni spazio-temporali,

and that did pretty well.

e funzionava piuttosto bene.

But Einstein's theory does just slightly better

Ma Einstein fa un passo in avanti

at predicting, for example,

col prevedere, ad esempio,

the orbit of Mercury around the Sun,

l'orbita di Mercurio intorno al Sole,

or the way that light rays are deflected by massive objects.

o il modo in cui i raggi di luce sono deviati da oggetti enormi.

More importantly, Einstein's theory predicts things

E, ben più importante, Einstein ha previsto cose

that simply don't exist in older theories

che non ci sono del tutto nelle teorie precedenti

where space, time and gravity were separate.

in cui lo spazio, il tempo e la gravità erano entità separate.

The stitching can leave wrinkles in the space-time material.

L'unione dei vari pezzi può determinare delle increspature nello spazio-tempo.

These are called gravitational waves,

Le cosiddette onde gravitazionali

which should be detectable as tiny, repetitive,

che dovrebbero manifestarsi come espansioni e contrazioni

subtle squashes and stretches in space.

brevi e ritmiche nello spazio.

So we're building experiments to check if they are there.

Pertanto facciamo degli esperimenti che dimostrino la loro esistenza

In the meantime, indirect evidence,

Nel frattempo, con prove indirette,

most recently in the polarization patterns of light

i più recenti schemi di polarizzazione della luce

left over from the Big Bang,

emessa dal Big Bang

strongly suggest that they are.

indicano chiaramente che queste onde esistono.

But despite Einstein's successes,

Ma malgrado il successo di Einstein,

when too much stuff gets concentrated

quando troppi oggetti si concentrano

in too small a space,

in uno spazio minuscolo,

like in a black hole,

come in un buco nero,

the curvature of space-time becomes so large,

la curvatura della traiettoria spazio-tempo diventa cosi ampia,

that his equations collapse.

che anche le sue equazioni crollano.

Abbiamo bisogno di un nuovo quadro spazio-temporale,

We need a new picture of space-time

that incorporates quantum mechanics

che includa la meccanica quantistica

to unlock the secret at the heart of black holes.

per svelare i misteri che si celano nelle profondità dei buchi neri

Which means there's plenty more to be discovered

Il che significa che c'è ancora tanto da scoprire

about space, time, and space-time in the future.

sullo spazio, il tempo e la traiettoria spazio-tempo in futuro