Teoria della relatività/Introduzione/Il principio della relatività cinematica

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Il principio della relatività cinematica

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Il principio della relatività cinematica
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b) Il principio della relatività

cinematica1


Eliminiamo a tutta prima i dati delle scienze naturali, quelli della fisica in particolare e limitiamoci a quelli delle sole scienze puramente geometriche, cioè alla rappresentazione dello spazio tale come ce la danno la vista e il tatto: la relatività è allora illimitata. Se, guardando dalla [p. 10 modifica]finestra io giro la testa a sinistra, nessuna ragione geometrica m’impedisce di considerare questo movimento come semplicemente relativo agli oggetti circostanti. Posso dunque figurarmi che non è la mia testa, ma il mondo intero che si è spostato, i punti lontani piú rapidamente, i punti vicini piú lentamente (se voglio fare intervenire la nozione del tempo) senza trovare in ciò nulla di geometricamente inammissibile, poiché le due teorie conservano egualmente la posizione relativa di tutti i corpi, che è il solo fatto geometricamente percettibile. Io posso naturalmente scegliere un punto qualsiasi come polo in stato di quiete, ed immaginare un adeguato spostamento del resto del mondo, comprendendovi la mia testa. E cosí è, per quanto il movimento possa essere complicato; e se io, per esempio, mi metto a ballare su di un meccanismo in marcia, nulla mi impedisce, dal punto di vista geometrico, di suppormi in quiete e di attribuire i movimenti necessari al resto dell’universo, compresi i corpi celesti piú lontani. Quanto alla verosimiglianza di una simile concezione e alle ragioni che la condannano, esse non dipendono piú dalla geometria.

Il principio della relatività cinematica non è cosí evidente né cosí privo di significato come potrebbe apparire dopo quanto si è detto. Benché non sotto questo nome, esso ha rappresentato nella storia delle scienze una parte importante, sopratutto in quella del sistema del mondo. Gli antichi astronomi e quelli del medio-evo sino allo stesso Copernico, erano ben lontani dalla [p. 11 modifica]concezione fisico-meccanica dei movimenti dei corpi celesti; essi non li immaginavano altro che geometricamente, provandosi solamente a descriverli e non proponendosi affatto di ricercarne le cause. Da questo punto di vista la relatività era illimitata: un punto qualsiasi dell’universo poteva essere considerato come in stato di quiete, e da questa scelta si deducevano i movimenti degli altri punti, considerati come mobili. Si poteva, per esempio, considerare la terra come fissa: era, com’è noto, il punto di vista del sistema di Tolomeo, che fu per 1500 anni, con la filosofia di Aristotile, il canone intangibile della verità; pure è notevole il fatto che lo stesso Tolomeo, nell’introduzione della sua grande opera, ha accennato alla possibilità di una spiegazione “forse piú semplice” del moto delle stelle per mezzo di quello della terra. Egli dunque intuí il nostro principio della relatività dei moti. Non sono delle ragioni geometriche, cioè rispondenti alle sue concezioni astronomiche, ma delle ragioni fisico-meccaniche, benché erronee, che l’hanno condotto a negare il movimento della terra e a persistere nel suo sistema.

Anche ai nostri giorni la comprensione di questi problemi sembra presentare delle difficoltà. Ho ancora presente chiaramente un piccolo fatto accaduto in un cerchio di studiosi del quale io facevo parte. Avvenne durante una conferenza sull’astronomo Ticone Brahe, autore, com’è noto, di un sistema cosmico intermedio tra il sistema di Tolomeo e quello di Copernico, e nel quale la terra è supposta immobile, come dal primo fu [p. 12 modifica]ritenuto. La critica del conferenziere era assai dura, e noialtri uditori ci sentivamo alquanto superiori a simili anticaglie, poiché ci ritenevamo al sicuro per la nostra superiorità copernicana. Ma un professore, che evidentemente aveva un’idea recondita, entrò nella discussione e pretese che il sistema di Ticone fosse letteralmente esatto e richiese che gliene indicassero uno migliore. Si videro allora tutti i volti pervasi di stupore, e vi furono delle risposte fiacche. La soluzione giusta fu infine data da un giovane studioso, autore in seguito di opere scientifiche stimate. La questione, disse, non può essere risolta con lo studio geometrico del sistema solare, è necessario introdurvi le relazioni col sistema delle stelle fisse, esterno a quello dei pianeti, o considerazioni meccaniche.

In un’opera recentemente apparsa si afferma che le fasi di Venere, scoperte da Galileo, non siano possibili se non nel sistema di Copernico. (Le fasi di Venere, visibili senza strumenti ad occhi buonissimi, sono molto simili a quelle della Luna, ma procedono molto piú lentamente e sono accompagnate da una sensibile variazione della grandezza totale del disco). Sarebbe piú esatto il dire: la formazione di ombre, come quelle che creano le fasi di Venere e della Luna, è un fenomeno puramente geometrico, la cui spiegazione, assolutamente indipendente dal punto considerato come in quiete, è altrettanto buona nei sistemi di Tolomeo o di Ticone, come in quello di Copernico, secondo il nostro principio della relatività cinematica. Infine notiamo che gli “Annuarî Astronomici” o “Nautici,” destinati agli [p. 13 modifica]usi pratici dell’astronomia o della navigazione, descrivono i movimenti degli astri tali quali appaiono dalla terra considerata come centro immobile; val dire che in questi scopi unicamente di utilità, il sistema geocentrico è ancora valevole; astronomi e navigatori lo utilizzano sempre.

Note

  1. Sotto il nome “Cinematica" o “Foronomia" s’intende lo studio dei movimenti senza considerare il tempo e le forze (in opposizione alla Meccanica).