Albert Einstein nei primi anni del 1900 rivoluzionò i concetti cardine di spazio e tempo attraverso l’introduzione delle teorie relativistiche (ristretta e generale). Per una coppia di sistemi inerziali, ad esempio, queste quantità fisiche risultano essere intimamente connesse tra di loro attraverso le cosiddette trasformazioni di Lorentz. In particolare, il concetto di tempo non risulta più essere assoluto come stabilito dalla meccanica classica galileiana, ma dipendente invece dal sistema di riferimento preso in esame. Non esiste dunque un solo orologio valido per chiunque: per i soli effetti dovuti alle leggi della relatività ristretta, il tempo viene percepito “dilatato” da un osservatore in moto rispetto ad un orologio in quiete.
A livello sperimentale, le prime conferme degli effetti previsti dalla relatività ristretta (e generale) sullo scorrere del tempo, furono raccolte nel 1971 con l’esperimento di Hafele-Keating, in cui due aerei furono fatti viaggiare in direzioni opposte lungo la linea equatoriale. Con orologi atomici, precisi all’ordine del nanosecondo, furono confrontate a fine volo le discrepanze tra i due orologi posti sui due velivoli e precedentemente sincronizzati, rispetto ad un terzo cronometro posto al polo. In tale contesto, le discrepanze in termini di tempo rilevate non potevano essere spiegate con la teoria classica di Galileo, ma erano invece del tutto in accordo con quanto previsto dalle teorie relativistiche.
Un altro esempio potrebbe essere dato dalla vita media di un muone proveniente dai raggi cosmici, che sarebbe dell’ordine del micro-secondo se la particella fosse in quiete, ma viene invece percepita “dilatata” se valutata da noi spettatori terrestri. Oggi, tra le numerose applicazioni delle teorie relativistiche , possiamo citare gli stessi GPS dei nostri smartphone che le utilizzano per correggere il tempo misurato dai satelliti, rispetto al tempo a terra, e garantire un alto grado di precisione nella determinazione nei tempi e delle posizioni.
Ti eri mai accorto di possedere una conferma sperimentale delle teorie di Einstein nelle tue tasche?