La teoria della relatività

La domanda

Salve professore, come tesina d’esame vorrei portare Einstein e la teoria della relatività, ristretta e generale. Volevo esporre la relatività ristretta e generale per fisica, i buchi neri per scienze come soluzione per le equazioni di Einstein, e la rilevanza che la teoria ha avuto in altri campi come filosofia (Bergson) e arte (cubismo). Per matematica avevo pensato di collegarmi ai sistemi di riferimento, sempre che sia un collegamento sensato, ma non riesco a trovare dei libri di divulgazione scientifica sui sistemi di riferimento e sto avendo anche difficoltà riguardo alla relatività, poiché, al contrario, ne ho visti tanti ma non saprei quale sarebbe il più adatto per una tesina, mentre per i buchi neri sto leggendo Hawking; potrebbe consigliarmi lei qualche libro? Grazie per l’attenzione.

Alberto, Liceo Scientifico

La mia risposta

A me sembra che il percorso di Alberto sia piuttosto corposo e non richieda integrazioni ulteriori. Per quanto riguarda matematica, piuttosto che parlare di “sistemi di riferimento” (che con questa denominazione hanno rilievo soprattutto in fisica) potrebbe essere interessante presentare l’argomento “trasformazioni geometriche”. Le equazioni di una trasformazione geometrica, ad esempio una traslazione o una rotazione, sono indispensabili per comprendere l’apparato matematico della teoria della relatività. Le stesse trasformazioni di Lorentz, che permettono in relatività ristretta di passare da un sistema di riferimento inerziale ad un altro in moto uniforme rispetto al primo, sono equazioni di questo tipo.

Non credo che uno dei libri di divulgazione di Stephen Hawking possa bastare come testo su questo argomento. Ancora una volta vorrei invitare l’editore Zanichelli, per il quale scrivo questo blog, a ristampare Fisica dello spazio-tempo di Taylor e Wheeler. Nell’attesa — che potrebbe essere lunga… — saranno utili di Wheeler Gravità e spazio-tempo e di Vittorio Silvestrini Guida alla teoria della relatività.

Per la lezione

Prosegui la lettura