Page 71 - Un fisico in salotto

Insuperabilità della velocità della luce

Con il discorso che segue non arriveremo a una dimostrazione matematica
dell’insuperabilità della velocità della luce; ma spero di fornirvi argomenti
plausibili a questo proposito.
Se avete accettato il fatto che massa ed energia vanno di pari passo, secondo la
formula E=mc, non deve sorprendervi il fatto che esista un limite per la velocità che

possiamo imprimere a un certo oggetto. Arriviamo per gradi a capire la questione.
A un oggetto che procede con velocità via via crescente compete un’energia che è
altrettanto via via crescente. Ci ricordiamo infatti, dal liceo, dell’energia cinetica
che compete a un corpo? Essa è proporzionale al quadrato della velocità.
Questo è peraltro il motivo per il quale è pericoloso andare a forte velocità in
automobile. Se andiamo a 50 Km/h noi, con la nostra automobile, abbiamo una certa
energia cinetica; se andiamo a 100 Km/h abbiamo un’energia quadrupla. In un

malaugurato impatto con un ostacolo, si ‘scaricherebbe’ un’energia quadrupla di
quella che avremmo avuto andando solamente a 50.
D’altra parte l’equazione E=mc ci dice che se aumenta l’energia aumenta anche la
massa della nostra automobile! Proprio così: a mano a mano che la velocità
dell’automobile aumenta, aumenta anche la sua massa.
Come al solito non c’è da preoccuparsi quando le velocità in gioco sono

piccolissime rispetto alla velocità della luce. Se la nostra automobile pesa una
tonnellata quando è ferma, a 100 Km/h continua a pesare una tonnellata; anche se a
rigore essa pesa leggermente di più: dell’ordine di qualche frazione infinitesimale di
grammo, della quale ovviamente non ci accorgiamo assolutamente.
Scommetto che avete già capito dove voglio arrivare!
Supponiamo di continuare a premere sull’acceleratore nel tentativo di
incrementare indefinitamente la velocità.

A mano a mano che la velocità diventa non più trascurabile rispetto alla velocità
della luce (!), la nostra automobile sta gradualmente diventando pesante come un
autotreno con rimorchio e ancora di più! Il motore continua a spingere, certamente;
ma si trova dopo un po’ a dover spingere... una portaerei!
Certo, in linea di principio, il motore riesce a incrementare la velocità: ma di

pochissimo. Alla fine, ci accorgeremo che esiste di fatto un limite alla velocità che
riusciamo a raggiungere.
In fisica si dice che esiste dunque un limite asintotico alle velocità che si possono
imprimere a un qualsiasi corpo materiale.
Se vi fosse venuta voglia di iscrivervi a fisica, magari proprio qui alla Sapienza
per capire meglio come stanno le cose, vi trovereste davanti a un calcolo
semplicissimo che mostra qual è questo valore asintotico: la velocità della luce.
Se non vi ha convinto l’argomento dell’automobile, potrete comunque rendervi

conto che un progressivo aumento della massa implica necessariamente
l’impossibilità di raggiungere velocità comunque elevate. Basta tornare un momento
all’esempio del carrello che spingiamo in un supermercato.