Sperimentare lo Spazio e il Tempo

È del tutto lecito chiedersi quale sia il significato fisico di due fondamentali grandezze fisiche come lo spazio e il tempo; molto meno semplice è cercare di dare una risposta chiara, che vorremmo fosse definitiva.

Vediamo innanzitutto, con una breve presentazione, come e quando sono stati introdotti questi due fondamentali concetti fisici (vedi Wikipedia):

"Prima del Novecento i concetti di spazio e di tempo erano considerati assoluti e indipendenti: si pensava che lo scorrere del tempo e le estensioni spaziali dei corpi fossero indipendenti dallo stato di moto dell'osservatore che le misurava, ovvero dal sistema di riferimento scelto.

Dopo l'avvento della teoria della relatività di Einstein i fisici dovettero cambiare opinione: le lunghezze e gli intervalli temporali misurati da due osservatori in moto relativo l'uno rispetto all'altro, possono risultare più o meno dilatati o contratti, mentre esiste un'entità, l'intervallo di Minkowski, che è invariante: cioè se viene misurata da entrambi gli osservatori fornisce il medesimo risultato; quest'entità è costituita dalle 3 coordinate spaziali più una quarta, quella temporale, che rendono questo oggetto appartenente ad uno spazio a 4 dimensioni.

Così facendo, lo spazio e il tempo non sono più due quantità fisse e indipendenti tra loro, ma sono correlate tra loro e formano un'unica e nuova base su cui operare, lo spazio-tempo. Con la relatività generale, poi, lo spazio-tempo viene deformato dalla presenza di oggetti dotati di massa o energia (più in generale, di energia-impulso, vd. tensore energia impulso)".
Nota: a tal proprosito vedi anche i post "La Dilatazione relativa del Tempo" e "La Contrazione relativa delle Lunghezze".

Quindi i concetti di spazio e tempo si sono storicamente del tutto modificati fino a fondersi nello spazio-tempo relativistico come unica entità, e di pari passo anche il loro significato fisico si è perciò evoluto. Oggi ad esempio sappiamo che la realtà che sperimentiamo è quella dello spazio-tempo e che non ha più significato fisico chiedersi come misurare lo spazio e il tempo separatamente.
Nota: è però vero che nel contesto classico non relativistico possiamo ancora approssimare la realtà con i vecchi concetti di spazio e tempo separati.

Ma, cosa più importante, ciò significa che le nostre conoscenze, sia teoriche che sperimentali, influiscono direttamente sul significato fisico del mondo che ci circonda.