Would Headlights Work at Light Speed?YouTube↗  IA↗(long shot)
Science & Technology  8.4M views 218.8K likes 2.9K dislikes   25 Feb 2015
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Hey, Vsauce. Michael here. If you were driving in a car
Hey, Vsauce. Qui è Michael. Se steste guidando una macchina
at the speed of light and you turned on your headlights
alla velocità della luce e accendeste i fari
what would happen? Would light be able to come out
cosa accadrebbe? La luce sarebbe in grado di uscire
or would your headlights just stay dark?
o i fari resterebbero spenti?
Or maybe, light would come out but it just pull up
oppure, la luce uscirebbe ma rimarrebbe incastrata
inside the headlight like a overflowing sink.
dentro ai fari come un lavandino strabordante?
Or maybe the light would come out but at twice the speed of light - at its normal
oppure la luce uscirebbe al doppio della velocità della luce - alla sua velocità normale
speed plus the speed of your car.
più la velocità della macchina
No, that doesn't sound right. None of these answers sound right because,
No, non sembra giusto. Nessuna di queste risposte sembra giusta
of course, there is no answer.
perché, ovviamente, non vi è risposta.
A car cannot travel at the speed
Una macchina non può viaggiare alla velocità
of light. Nothing that has mass can.
della luce. Niente che ha massa può.
But come on, you say, there are things that can travel at the speed of light.
Ma andiamo, direste voi, ci sono cose che viaggiano alla velocità della luce
Things that have no mass, like photons. Let's build a car
Oggetti che non hanno massa, come i fotoni. Costruiamo una macchina
out of light. Okay.
con la luce. Okay
Let's take that suggestion because imagining what it is like
Usiamo questo suggerimento perché immaginando come sarebbe essere
to be light, brings up a lot of questions about
luce, porterebbe portare a molte questioni sulla
light, about why things are the way they are
luce, su come le cose sono quel che sono
and about whether or not we are real.
e su cosa sia o non sia reale.
In order to see what I mean we need to talk about "C".
Per poter "C"apire ciò che intendo dobbiamo parlare di "C".
The speed of light.
La velocità della luce.
It is Constant. As long as you aren't accelarating, you can move as fast or
È una Costante. Finché non stai accelerando, puoi muoverti tanto velocemente o
slow or
lentamente o
in whatever direction you want and you will still
in qualunque direzione tu voglia e vedresti comunque
always see light moving at light
la luce muoversi sempre alla velocità
speed. Even when light appears to slow down, as it passes through different
della luce. Anche quando la luce sembra rallentare, mentre attraversa un materiale
materials,
differente,
the actual photons themselves are still always traveling at "C".
i fotoni stanno ancora viaggiando sempre a "C".
They're just taking a longer path, which takes
Stanno solo intraprendendo un percorso più lungo, che richiede
more time. This law always holds true because whenever you move,
più tempo. Questa legge rimane sempre vera perché ogni volta che ti muovi,
relative to other things, your measurements of them and their
rispetto ad altri oggetti, le tue percezioni di loro e le loro
measurements of you
percezioni di te
change. When you move, everything not moving with you appears to you to be
cambiano. Quando ti muovi, tutto ciò che non si sta muovendo con te ti appare come fosse
shortened
ristretto
in length and to be experiencing time more slowly.
in lunghezza e stesse vivendo il tempo più lentamente.
Whereas to everything else, it is you that these changes happen to.
Rispetto a tutto il resto, è a te che questi cambiamenti avvengono.
These changes really happen - just not noticeably or measurably at the speeds
Questi cambiamenti avvengono davvero - solo non si possono notare o misurare alle velocità
we usually travel at.
a cui normalmente viaggiamo.
For example, while walking to your refrigerator for a snack,
Per esempio, mentre cammini verso il tuo frigorifero per uno snack,
you will measure your fridge to be a 100 quadrillionth
percepirai il tuo frigo come fosse 100 quadrilionesimi
of a meter nearer and thinner than you would while at rest with it.
di metro più vicino e più stretto di quanto faresti da fermo.
You'll also notice that it experiences time more slowly
Noterai anche che percepisce il tempo più lentamente
than you. Each one of its seconds will be a 100 quadrillionth
di te. Ognuno dei suoi secondi sarà 100 quadrilionesimi
of a second longer than yours. But your fridge
di secondo più lungo dei tuoi. Ma il tuo frigo
will measure that these transformations are happening to you.
percepirà che queste trasformazioni stanno accadendo a te.
These are small numbers, but at speeds nearer the speed of light
Questi sono numeri piccoli, ma a velocità prossime a quella della luce
these changes can be dramatic. As I mentioned in an earlier video,
questi cambiamenti possono essere drammatici. Come ho detto in uno scorso video,
to a particle racing toward Earth at 99.9999999999991%
per una particella che corre verso la terra al 99.9999999999991% di "C"
the entire Earth would only appear to be
l'intera Terra apparirebbe come
70 meters deep. Our whole planet.
profonda 70 metri. Il nostro intero pianeta.
Now with all of this in mind, let's take a look at headlights
Ora, con tutto questo in mente, esaminiamo il caso dei fari
being used by a stationary ship and one that is moving
utilizzati da una nave stazionaria e da una che si sta muovendo
at 99 percent the speed of light.
al 99% della velocità della luce.
The Near Light Speed Ship would be flattened in the direction of its travel
La nave prossima alla velocità della luce apparirebbe appiattita nella direzione del suo percorso
to us,
per noi,
while a stationary one would not. As their headlights come on
mentre quella stazionaria no. Quando i loro fari si accendono
the light coming from both ships travels at the same rate.
la luce che si genera da entrambe le navi viaggia alla stessa frequenza.
The speed of a lights' source doesn't push it faster.
La velocità di una sorgente di luce non la spinge più velocemente.
The moving ships velocity does, however, give its headlight energy
La velocità della nave in movimento, però, conferisce in effetti al suo fanale energia
in the direction it's headed, causing a blue shift from the front and a red shift
nella direzione in cui è diretta, causando uno shift verso il blu dal fronte e uno shift verso il rosso
from behind.
dal retro.
What's really cool though is that this is just what
La cosa veramente interessante, però, è che questo è solo ciò che
we would see, floating in space at rest with the stationary ship.
vedremmo noi, galleggiando nello spazio a riposo con la nave stazionaria.
The crew of the fast-moving ship wouldn't see their beams, only gradually
L'equipaggio della nave più veloce non vedrebbe il suo fascio di luce che
gaining on them
si avvicina a loro solo gradualmente
like we do, they would see it exactly what the crew the stationary ships sees.
come facciamo noi, vedrebbe esattamente ciò che la nave stazionaria vede.
Light beams rapidly fleeing their headlights at the speed of light
Fasci di luce che rapidamente lasciano i loro fari alla velocità della luce,
just as if they were moving at all. And here's why. Let's say this distance
come se loro non si stessero neanche muovendo. Ed ecco perché. Diciamo che questa distanza è
is a light second. The distance light travels in one second. Which is
un secondo luce. La distanza che la luce percorre in un secondo. Che è
299,792,458 meters.
299,792,458 metri.
Now, after one of our seconds, sure enough,
Ora, dopo uno dei nostri secondi, ovviamente,
both beams will have traveled a light second. But the crew of the moving ship
entrambi i raggi di luce avranno attraversato un secondo luce. Ma l'equipaggio della nave in movimento
measures light speed to be the same as us.
percepisce la velocità della luce come identica alla nostra.
But how does that make sense? I mean, light hasn't traveled a light second from
Ma come può avere senso? Voglio dire, la luce non ha ancora percorso un secondo luce
them yet. No problem. You see, what they measure a light second to be
da loro. Nessun problema. Vedete, quello che loro percepiscono come secondo luce
is shorter than what we measure. And
è più corto di quello che noi percepiamo. E
they wouldn't agree that a second has passed yet either. Because, of course, to
loro non concorderebbero neanche sul fatto che un secondo sia ancora passato. Perché, ovviamente, rispetto a
us
noi
time is slower for them. They count one second finishing later then we do,
il tempo è più lento per loro. Per loro un secondo finisce più tardi che per noi,
at which point their light has, indeed, traveled one of their light seconds
nel momento in cui la loro luce ha, in effetti, percorso uno dei loro secondi luce
from them. Observers will often disagree
da loro. Gli osservatori saranno spesso in disaccordo
about time and space, but those disagreements with always conspire
riguardo a tempo e spazio, ma quei disaccordi si metteranno sempre d'accordo
to make sure they agree on one thing. The speed of light.
per accertarsi che siano d'accordo su una cosa. La velocità della luce.
It is always the same for everyone.
È sempre la stessa per tutti.
But what if you were travelling
Ma cosa accadrebbe se stessi viaggiando
at the speed of light? Well, the only thing that could do that would be a
alla velocità della luce? Be', l'unica cosa che potrebbe farlo sarebbe
massless vehicle. So, fine, let's assume that we can build one.
un veicolo privo di massa. Per cui, ok, assumiamo che possiamo costruirne uno.
Such a vehicle would travel with
Un veicolo simile viaggerebbe con
light. Light would never even pull
la luce. La luce non si spingerebbe mai nemmeno
a tiny tiny bit ahead of it. No matter how short
un poco poco più avanti di lui. Non importa quanto corto
it thought a meter was. No matter how long it thought a second was.
percepirebbe un metro. Non importa quanto lungo percepirebbe un secondo.
It would never register light ever moving ahead of it.
Non vedrebbe mai la luce muoversi davanti a lui.
It would say that light was stationary. It would not agree that light travelled
Direbbe che la luce è stazionaria. Non sarebbe d'accordo che la luce viaggi
at the speed of light. Right? Not really.
alla velocità della luce. Giusto? Non esattamente.
You see, at the speed of light there is nothing
Vedete, alla velocità della luce non c'è
to see. Not because there's nothing to see but because there is nothing
da vedere. Non perché non c'è nulla da vedere, ma perché non c'è nulla
to do any seeing.
con cui vedere.
As we have seen, as an object's velocity approaches
Come abbiamo visto, mentre la velocità di un oggetto si avvicina
"C", time for everything around it approaches
a "C", il tempo per ogni cosa attorno a lui si avvicina
a standstill. An object
a fermarsi. Un oggetto
traveling very very very very very very near the speed of light
che viaggiasse molto molto molto molto molto molto vicino alla velocità della luce
could travel for billions of our years
potrebbe percorrere per miliardi dei nostri anni
before a single second past for it.
prima che per lui sia trascorso un singolo secondo.
But a massless vehicle, travelling at the speed of light,
Ma un veicolo privo di massa, che viaggia alla velocità della luce,
could travel forever
potrebbe viaggiare per sempre
before an instant even began for it.
prima che per lui un istante sia ancora iniziato.
It experiences no time.
Non percepisce alcun tempo.
And it would have no time to do anything.
E non avrebbe il tempo di fare nulla.
Certainly no time to turn on its
Certo non il tempo per accendere i suoi
headlights. The concept of time doesn't even really
fari. Il concetto stesso del tempo non si applicherebbe
apply. A massless vehicle couldn't even have its headlights on
neanche. Un veicolo privo di massa non potrebbe neanche avere i suoi fanali accesi
before it hits "C", because object with no mass
prima di raggiungere "C", perché un oggetto senza massa
must always travel at "C". Such an object
deve sempre viaggiare a "C". Un oggetto simile
would never have a before. Its origin,
non avrebbe neanche un "prima". La sua origine,
its journey and its destination are simultaneous for it.
il suo viaggio e la sua destinazione per lui sono simultanee.
A billion light year trip from a distant quasar
Un viaggio di un miliardo di anni luce da un lontano quasar
might take a photon a billion years
può richiedere ad un fotone un miliardo di anni
to us. But it literally takes no time
per noi. Ma non richiede letteralmente alcun tempo
for the photon. And to the photon, the distance to us from that quasar
per il fotone. E per il fotone, la nostra distanza da quel quasar
is literally nothing. Photons
è letteralmente nulla. I fotoni
are how we see. How we know anything about our place in the universe,
sono come noi vediamo. Come noi sappiamo qualunque cosa sul nostro posto nell'universo
and the energy they bring our planet from the Sun is responsible for nearly
e l'energia che trasportano sul nostro pianeta dal Sole è responsabile per quasi
all life on Earth. But despite that list of accomplishments,
tutta la vita sulla Terra. Ma nonostante questa lista di meriti,
they don't think much of themselves.
loro non hanno una gran considerazione di sé stessi.
In fact, as far as they're concerned, they
In effetti, per quanto ne sappiano loro,
don't even exist. Outside observers, of course,
non esistono neanche. Degli osservatori esterni, ovviamente,
see them and would measure them to be moving along at the speed of light
li vedono e potrebbero percepire che si stanno spostando alla velocità della luce
with nothing passing or gaining on them. So if you were moving
con nulla che li sorpassa o che si avvicina a loro. Quindi se voi vi steste muovendo
at the speed of light, you'd have to be massless,
alla velocità della luce, avreste bisogno di essere privi di massa,
like a photon,
come un fotone,
and you wouldn't notice anything, because to you there would be nothing,
e non notereste nulla, perché per voi non ci sarebbe nulla,
and no time to notice it. Other people would see you doing nothing
e nessun tempo per notarlo. Le altre persone vi vedrebbero fare nulla
and you would be unaware of yourself. You could never turn on headlights
e voi non avreste coscienza di voi stessi. Non potreste neanche accendere i fanali
because you would feel exactly like you felt before you were conceived.
perché vi sentireste esattamente come prima di essere concepiti.
But why is the speed of light what it is?
Ma perché la velocità della luce è ciò che è?
I mean, this is how far light travels
Voglio dire, questa è la distanza che la luce percorre
in a second. Could it also travel
in un secondo. Potrebbe anche percorrere
this far, or this far, or this far? Could we conceive of a universe where light
questa distanza, o questa, o questa? Potremmo concepire un universo in cui la luce
traveled
viaggia
that quickly? Yeah, easily.
così velocemente? Certo, facilmente.
So then, why is it that the universe we live in
Quindi, perché l'universo in cui noi viviamo
is only one of these ways? Why are the laws
è fatto solo in uno di questi modi? Perché le leggi della
of physics what they are? Instead of
fisica sono ciò che sono? Invece di
some other way they could be.
qualche altro modo in cui potrebbero essere.
Well, there are a lot of theories, but so far we're not exactly sure how to
Be', ci sono un sacco di teorie, ma ad adesso non siamo esattamente sicuri di come
test any of them, because we are stuck in this
provare nessuna di esse, perché siamo bloccati in questo
universe and don't yet know how to create universes of our own
universo e ancora non sappiamo come creare degli universi personali
for experiments. But perhaps there is something we have yet to discover that
per gli esperimenti. Ma forse c'è qualcosa che dobbiamo ancora scoprire che
compels
costringe
reality to be this way, and only this way.
la realtà ad essere in questo modo, e solo in questo modo.
Or, perhaps, nothing compels it to be this way but instead
O, magari, nulla la costringe ad essere così ma invece
there's a multiverse. Every single possible universe
c'è un multiverso. Ogni singolo possibile universo
exists. Some of them collapsed immediately, some of them are empty and dark,
esiste. Alcuni di loro sono collassati immediatamente, alcuni di loro sono vuoti e bui,
some of them involve you watching this very video but
alcuni di loro coinvolgono voi che guardate questo stesso video ma
Earth has two Suns.
la Terra a due Soli.
For those of you, in that universe watching, that was probably very confusing
Per quelli di voi che guardano da quell'universo, probabilmente era molto strano
what I just say
quello che ho detto
because your Earth does have two Suns. But the point is, the multiverse
perché la vostra Terra ha in effetti due Soli. Ma il punto è, il multiverso
would be a pretty elegant explanation. Or maybe,
sarebbe una spiegazione piuttosto elegante. O magari,
universes are born inside black holes.
gli universi nascono dentro i buchi neri.
Universes whose physical laws are only slightly different from the universe
Universi in cui le leggi della fisica sono solo leggermente diverse da quelle dell'universo
that gave birth to it.
che li ha originati.
In this way, universes could replicate according to natural selection.
In questo modo, gli universi potrebbero replicarsi secondo la selezione naturale.
Universes that are more fit for creating black holes
Quelli che sono più predisposti a creare buchi neri
would then have more baby universes,
avrebbero dunque più universi figli,
making universes that support black holes more common,
facendo sì che gli universi che supportano i buchi neri siano più comuni,
like maybe the one that we're in. And that's pretty lucky because universes that
come magari quello in cui viviamo. E questa è una bella fortuna perché gli universi che
support black holes
supportano i buchi neri
support Suns, and us.
supportano i soli, e noi.
Or - and here's my favorite theory -
O - e questa è la mia teoria preferita -
maybe we're just living in a simulation. And someone or something else
forse stiamo solo vivendo in una simulazione. E qualcun altro o qualcos'altro
programmed it up.
ci ha programmati.
That sounds pretty sci-fi.
Questo suona un po' fantascientifico.
Sure. But I like how Julian Baggini puts it in
Certo. Ma mi piace come Julian Baggini ha posto la questione in
"The Pig That Wants to Be Eaten". If you assume, that at some point in time,
"The Pig That Wants to Be Eaten" ("Il Maiale Che Vuole Essere Mangiato"). Se assumete che, in qualche momento del tempo,
virtual reality could become good enough that even its own inhabitants
la realtà virtuale potrebbe diventare abbastanza buona che perfino i suoi abitanti
didn't know they were in a simulation, and if you assume
non sapessero di essere in una simulazione, e se assumete
creating such simulations would be way
che creare una simulazione simile fosse molto più
easier than creating real flesh-and-blood creatures
facile che creare una creatura reale di pelle e sangue
that require an entire universe and billions of years.
che richiederebbe un intero universo e miliardi di anni.
Well, then it's pretty easy to conclude that many many many many more simulated,
Be', allora sarebbe abbastanza semplice concludere che potrebbero essere creati molti molti
faked beings could be created than real ones.
molti molti più finti esseri simulati di uno reale.
Say, 999 fake ones for every one
Diciamo, 999 finti individui per ognuno
real one.
reale.
What's more likely? That you're part of the 0.1%
Cos'è più probabile? Che voi siate parte dello 0.1%
that are real, or that you are part the 99.9%
di quelli reali, o che siate parte del 99.9%
who think they're real but
che crede di essere reale ma
aren't. Perhaps, we live in a simulation created by some other
non lo è? Forse viviamo in una simulazione creata da qualche altra
intelligent species. John Gribbin,
specie intelligente. John Gribbin,
however, points out one possible way to dismiss this idea:
comunque, indica un possibile modo per confutare quest'idea:
irrational numbers. Like the square root of 2
i numeri irrazionali. Come la radice quadrata di due
or Pi. These numbers don't
o il Pi greco. Questi numeri non
end. I mean, they contain a never-ending,
finiscono. Voglio dire che contengono una sequenza di cifre
never repeating sequence of digits, which would mean that whoever programmed this
che non finisce e non si ripete mai, che vorrebbe dire che chiunque avesse programmato questo
universe could
universo potrebbe
fit in all of, say, Pi.
aver inserito tutto, diciamo, il Pi greco.
So, if in our tireless pursuit of calculating more and more and more
Quindi, se nella nostra ricerca senza fine di calcolare altre e altre e altre
digits of Pi,
cifre di Pi greco,
we ever run into an endlessly repeating series
dovessimo mai raggiungere una serie di infinite ripetizioni
or the end, that could be a pretty good sign that we live
o la fine, quello potrebbe essere un ottimo segno che viviamo
in a simulation. A universe that is not real.
in una simulazione. Un universo che non è reale.
But so far we haven't found that and we don't think that we will.
Ma fino ad ora non l'abbiamo trovato e non crediamo che lo faremo.
So, thank you irrational numbers, for keeping
Quindi, grazie, numeri irrazionali, per renderlo
it real.
reale.
And as always,
E, come sempre,
thanks for watching.
grazie per la visione.
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