Cosa succede se un oggetto immobile incontra una forza inarrestabile è una domanda popolare su internet. Naturalmente, la relatività ci dice chiaramente che non esiste un oggetto inamovibile. Ecco perché. Se scegliete un qualsiasi oggetto presumibilmente immobile, o anche solo qualcosa come la vostra casa o la Terra, io posso farlo muovere. Tutto quello che devo fare è iniziare a muovermi rispetto ad esso. Per esempio, potrei cavalcare un razzo. E improvvisamente, dalla mia prospettiva, io non mi sto muovendo, e la Terra naviga all’esterno.
Le leggi della fisica non fanno alcuna preferenza per il quadro di riferimento inerziale, quindi dalla mia prospettiva qui non mi muovo, eppure è chiaro che l’oggetto immobile si muove. Quindi, a causa della relatività, gli oggetti immobili non possono essere, ma quello che penso che la gente normalmente intenda per oggetto immobile è qualcosa che se non si muove, non puoi farlo iniziare a muoversi spingendo su di esso, quindi non un oggetto immobile ma uno non accelerabile.
Utilizzando la seconda legge di Newton, sappiamo che l’accelerazione di un oggetto è uguale alla forza totale su di esso divisa per la sua massa, anche se probabilmente avete visto questo come F è uguale a MA. Quindi un oggetto non accelerabile sarebbe un oggetto con massa infinita, un oggetto così massiccio che non importa quanto sia grande la forza totale F, quando si divide F per M, si ottiene sempre zero.
Ovviamente, come abbiamo detto, non essere in grado di accelerare un oggetto non significa necessariamente che l’oggetto non si stia muovendo. Significa solo che non si può cambiare direttamente la sua velocità. Se non si muove, allora continuerà a non muoversi, e se si muove a 100 miglia all’ora, allora continuerà a muoversi a 100 miglia all’ora.
E allora che dire di una forza inarrestabile? Beh, tutte le forze fondamentali in natura sono in realtà causate da particelle, come fotoni, o gluoni, o gravitoni, che interagiscono con un oggetto e cambiano la sua quantità di moto. L’unico modo per non essere influenzati da una forza è quello di non interagire affatto con essa, come gli elettroni non interagiscono con i gluoni, quindi non sono soggetti alla forza nucleare forte. Anche la luce stessa è una forza inarrestabile. Ogni fotone che colpisce il tuo corpo cambia la tua quantità di moto di una piccola parte, e non c’è niente che tu possa fare a riguardo se non evitare del tutto la luce o diventare trasparente.
Quindi tutte le forze sono già inarrestabili, ma la mia impressione è che la frase forza inarrestabile non sia realmente intesa ad implicare qualcosa riguardo a forze come l’elettromagnetismo o la gravità, ma piuttosto qualcosa che non si può fermare dall’abbattersi su di noi– cioè, un oggetto la cui velocità non può essere cambiata spingendo su di esso. Quindi, se per forza inarrestabile intendiamo un oggetto che si muove ad una velocità che non può mai essere modificata, allora significa che l’oggetto non può accelerare.
Ma aspetta un secondo. Questo suona familiare. Ricordando ciò che abbiamo imparato prima, una forza inarrestabile deve essere un oggetto non accelerabile, e questo significa che una forza inarrestabile e un oggetto inamovibile sono in realtà la stessa cosa, visti da diversi quadri di riferimento.
Ora, poiché una massa infinita richiede un’energia infinita, non conosciamo nulla nell’universo che si comporti così, anche perché sarebbe automaticamente un buco nero così grande che tutto nell’universo sarebbe già al suo interno.
Ma se ignorassimo la gravità e immaginassimo che ci fosse un oggetto non accelerabile? Beh, innanzitutto sarebbe una fonte infinita di energia gratuita e ci permetterebbe di vivere in una società utopica felice al 100% e di infrangere la seconda legge della termodinamica e probabilmente creare portali e anche viaggi nel tempo. Si possono fare molte cose con l’energia infinita.
Ma soprattutto, se due di questi oggetti infinitamente massicci e non accelerabili si muovessero l’uno verso l’altro e si scontrassero, allora, poiché per definizione non è possibile che la velocità di uno dei due cambi, l’unica possibilità è che passino l’uno attraverso l’altro senza alcun effetto l’uno sull’altro.