1. Dilatazione del tempo:
* Misurazioni: I satelliti GPS si affidano a cronometraggio preciso. A causa delle loro alte velocità e del campo gravitazionale della Terra, sperimentano la dilatazione del tempo rispetto agli orologi sulla Terra. Questo effetto deve essere tenuto conto per mantenere un posizionamento accurato.
* Perché Einstein è meglio: La fisica newtoniana non prevede la dilatazione del tempo. La teoria della relatività speciale di Einstein mostra che il tempo è relativo e rallenta gli oggetti che si muovono ad alta velocità o in forti campi gravitazionali.
2. Lensing gravitazionale:
* Misurazioni: La luce da galassie distanti può essere piegata su oggetti enormi come galassie o cluster, creando più immagini della stessa fonte.
* Perché Einstein è meglio: La fisica newtoniana non spiega come la gravità può piegare la luce. La teoria della relatività generale di Einstein prevede questo fenomeno, dimostrando che la gravità influisce sulla curvatura dello spazio -tempo stesso, facendo seguire la luce percorsi curvi.
3. Sposchi rossa gravitazionale:
* Misurazioni: La luce emessa da oggetti in forti campi gravitazionali, come nani bianchi o stelle di neutroni, appare spostata verso lunghezze d'onda più lunghe (spostate in rosso) rispetto alla luce da oggetti simili in campi più deboli.
* Perché Einstein è meglio: La fisica newtoniana non spiega questo redshift. La teoria della relatività generale di Einstein prevede che la luce perde energia mentre emerge da un pozzo gravitazionale, causando un aumento della sua lunghezza d'onda (spostamento verso il rosso).
4. Buchi neri:
* Misurazioni: L'esistenza di buchi neri, regioni dello spaziotempo con una gravità così forte che nulla, nemmeno la luce, può sfuggire, è una conseguenza diretta della teoria della relatività generale di Einstein.
* Perché Einstein è meglio: La fisica newtoniana non può spiegare i buchi neri. Richiedono i concetti di curvatura dello spaziotempo e la velocità di fuga che supera la velocità della luce, entrambi spiegati solo dalla teoria di Einstein.
5. Espansione dell'universo:
* Misurazioni: Lo spostamento verso il rosso di galassie distanti, la radiazione cosmica a background a microonde e l'abbondanza di elementi di luce forniscono tutti prove per l'espansione dell'universo.
* Perché Einstein è meglio: Mentre il modello newtoniano può spiegare un universo statico, non può spiegare l'espansione osservata. La teoria della relatività generale di Einstein prevede un universo dinamico, consentendo l'espansione e fornendo un quadro per comprendere l'evoluzione del cosmo.
6. Precessione del perielio di Mercurio:
* Misurazioni: L'orbita di Mercurio attorno al sole mostra una lenta precessione (spostamento dell'ellisse orbitale) che non può essere completamente spiegata dalla gravità newtoniana.
* Perché Einstein è meglio: La teoria della relatività generale di Einstein prevede accuratamente la precessione, dimostrando che la gravità non è una forza semplice ma una curvatura di spaziotempo.
7. Fisica ad alta energia:
* Misurazioni: Gli esperimenti in acceleratori di particelle che si occupano di energie estremamente elevate, come quelle condotte nel grande collider di Hadron del CERN, richiedono correzioni relativistiche per analizzare i dati in modo accurato.
* Perché Einstein è meglio: In tali energie, gli effetti della relatività speciale diventano significativi e la fisica newtoniana non riesce a fornire una descrizione completa.
In conclusione, le teorie della relatività di Einstein sono essenziali per comprendere una vasta gamma di misurazioni che coinvolgono velocità elevate, forte gravità o struttura su larga scala dell'universo. Forniscono una descrizione più completa e accurata della realtà rispetto alla fisica newtoniana, specialmente in condizioni estreme.
