Limiti della fisica classica

Limiti della Fisica Classica

Galileo riteneva che in un sistema inerziale, ovvero un sistema nel quale i corpi si muovono ad una velocità costante, le relazioni tra i corpi all'interno del sistema non dipendano dal moto del sistema.

Famoso il passo del Dialogo sui massimi sistemi dove afferma che è impossibile, per un uomo che si trova in una stiva di una nave, stabilire se questa sia ferma o in moto.

Il principio della relatività galileiana non si dimostrò valido, tuttavia, nel caso di  velocità vicine a quelle della luce.

In questa nuova visione il tempo assume una diversa accezione. Nella fisica di Galileo e Newton il tempo è visto come un'entità assoluta, indipendente dalla posizione e dalla velocità dell'osservatore. Nel 1905 Einstein pubblica un articolo nel quale definisce i principi della Teoria della relatività Ristretta che rivoluzionerà profondamente le concezioni di spazio e tempo.

Vi sono alcune esperienze di laboratorio che hanno permesso di dare l'allarme sui limiti delle teorie affermate dalla fisica classica, e al tempo stesso hanno consentito di verificare la validità delle teorie della relatività ristretta di Einstein. Uno degli esperimenti più importanti è quello del Pione.

Il pione è una particella che si può creare in un acceleratore di particelle ad alta energia. E' una particella molto instabile che ha una vita media di soli 26 ns . In un particolare esperimento si sono prodotti pioni in moto a una velocità v = 0.913c, dove c è la velocità della luce ( In queste occasioni si è potuto notare che essi percorrevano una distanza media D = 17,4 m prima di decadere, dalla quale è stato possibile dedurre che decadono in un tempo pari a 63,7 ns, molto maggiore rispetto alla vita media a riposo (26 ns). Questo effetto è chiamato dilatazione del tempo. Questo effetto non si può spiegare in base alla fisica newtoniana che considera il tempo come una coordinata universale avente un identico valore per tutti gli osservatori.