La relatività generale - Fondamenti fisici della teoria

La Teoria della Relatività Generale, elaborata da Einstein fra il 1907 e il 1916, è presentata in questo libro da un illustre fisico, come teoria fisica, in semplice linguaggio d'ogni giorno, appena aiutato qua e là da pochissima matematica elementare. Si parte da esperienze tra le piu familiari, quelle relative all'inerzia, di cui si svela però l'aspetto enigmatico e l'insospettata parentela con la gravitazione. La relatività generale appare quindi come teoria dell'interazione gravitazionale-inerziale fra tutte le masse dell'universo. Si fa vedere poi l'opportunità di collocarsi da un altro punto di vista, considerando l'interazione fra ogni massa e un campo, il campo gravitazionale-inerziale; e infine di mettersi da un altro punto di vista ancora, quello delle interazioni fra masse e spazio: la teoria appare qui nella sua forma piu affascinante, che è anche quella originaria einsteiniana, di una piu generale geometria dell'universo. Strada facendo si discutono le famose verifiche sperimentali della teoria: lo spostamento verso il rosso delle righe spettrali nei campi gravitazionali, la deviazione dei raggi di luce che rasentano il Sole, l'avanzamento del perielio di Mercurio. Idea centrale del libro è quella che la Teoria della Relatività Generale non sia contraddizione ma complemento logico della classica meccanica newtoniana: alla stessa idea, per la Relatività Ristretta, si ispirava il libro di Bondi, La Relatività e il Senso Comune, in questa collana. Indice Prefazione 1 Il Problema dell'Inerzia Introduzione. Sistemi di riferimento inerziali. Sistemi di riferimento non inerziali. Forze inerziali. Spazio assoluto. 2 Le sorgenti delle forze inerziali Introduzione. La teoria di Berkeley. Il principio di Mach. Perché l'accelerazione? 3 La legge dell'induzione inerziale Introduzione. Dipendenza da proprietà intrinseche della materia. Dipendenza dal moto relativo. Dipendenza dalla distanza. Dipendenza dall'inverso della prima potenza. Il gas intergalattico. Conclusione. 4 Il principio di equivalenza Introduzione. Come si rivela l'interazione statica. Il principio di equivalenza. 5 Lo spostamento einsteiniano verso il rosso Introduzione. Gravitazione e lunghezza d'onda della luce. Lo spostamento einsteiniano verso il rosso nel Sole. Le nane bianche. Prove di laboratorio. Lo spostamento einsteiniano come effetto dell'energia. 6 Le equazioni di campo di Einstein Introduzione. Non linearità dell'interazione gravitazionale inerziale. Il punto di vista del campo. Le leggi di campo. 7 Il moto della luce nel campo gravitazionale del Sole Introduzione. Forze inerziali e cammino della luce. Forze gravitazionali e cammino della luce. La prova del radar. 8 Il moto di un pianeta nel campo gravitazionale del Sole Introduzione. L'avanzamento del perielio. Implicazioni della soluzione esatta di Schwarzschild. 9 Le onde gravitazionali Introduzione. Onde elettromagnetiche. Onde gravitazionali. Le onde gravitazionali nella teoria non lineare. Gli esperimenti di Weber. 10 La curvatura dello spazio-tempo. Introduzione. La geometria di un disco scaldato. La geometria di un disco rotante. Curvatura e geometria non euclidea. Le equazioni di campo di Einstein in forma geometrica. Indice analitico