Entrades

El conte de les formigues sobre una esfera. Món pla o corbat? Nombre $\pi$. Circumferències.

Imatge
  Amb aquest conte pretenc ficar sota tela de judici, o sota una lupa, aquells coneixements que aprenem quan som petits (a la ESO) sobre geometria. En particular, analitzarem la geometria sobre la superfície d'una esfera, on veurem que hi ha principis acceptats que s'han de reformular i introduir una nova geometria, la geometria diferencial, que ens permet estudiar espais corbats (com l'esfera). Formigues sobre una esfera. Hi havia un món de dues dimensions on vivien dues formiguetes (A i B). Elles no ho sabien, ja que només es podien moure endavant/endarrere i esquerra/dreta, però vivien a la superfície d’una esfera de radi $R$. No podien sortir cap a la tercera dimensió (dalt/baix), no la coneixien. Havien après geometria amb un llibre de nom “Flatland, la terra dels Euclidians” (1) . Totes dues formiguetes eren molt curioses i feien mesures. Però, sorpresa: Els seus resultats no coincidien amb els que proposava el llibre. En particular, si caminaven en línia recta semp...

Com veuria el món una formiga que viatgès sobre una pilota? Gravitació. Principi d'equivalència.

Imatge
A partir d'un experiment senzill, amb moviment parabòlic, tractaré d'introduir el principi d'equivalència, que va ser fonamental per poder desenvolupar la teoria de la Relativitat General. Aquesta teoria, formulada el 1915 per Albert Einstein, representa una millora, respecte a la teoria de la gravitació formulada per Isaac Newton ( 2 ), respecte a les contrastacions experimentals. El nostre experiment consisteix en el llançament simultani de dues pilotes amb un tir parabòlic. Totes dues pilotes descriuen una paràbola. A partir d'això, ens farem la següent pregunta: Quin tipus de moviment observaríem que tindria una de les pilotes si nosaltres (o una formiga) anéssim fixats a l'altra pilota? O dit d'una altra forma: Què observem quan estem en caiguda lliure (com en un tir parabòlic)? La resposta d'aquesta pregunta, a partir de la gravació de les trajectòries en vídeo i la posterior anàlisi matemàtica és un bon punt per introduir el principi d'equivalènci...