Relativita'

RELATIVITA'

La teoria della relatività di Einstein unifica i due tradizionali concetti fisici di spazio e tempo in un unico concetto spazio - temporale Verso il 1900 parecchi grandi matematici e fisici avevano intuito molti dei suoi contenuti principali, ma solo nel 1905 Albert Einstein fondò la teoria su principi molto generali di carattere filosofico (inizio di una nuova era).

La teoria di Einstein è basata dunque su due postulati fondamentali:

Le leggi della fisica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Non esiste un sistema inerziale privilegiato (Principio di relatività).

La velocità della luce nel vuoto ha lo stesso valore c= 300000 km/s in tutti i sistemi inerziali (Principio della costanza della velocità della luce).

Sin dall'antichità presupposto irrinunciabile per ogni riflessione scientifica divenne l'esistenza di uno spazio assoluto e di un tempo altrettanto assoluto, indispensabile per descrivere il mutamento della realtà. Una concezione di spazio e di tempo, così delineata, pone due importanti problemi:

Tra tutti i sistemi di riferimento che si possono scegliere esiste un sistema privilegiato, ovvero esiste un sistema di riferimento assoluto?

L'intervallo di tempo che intercorre tra due eventi dipende dallo stato di moto del sistema di riferimento cui appartiene l'orologio, ovvero, esiste un tempo assoluto?

Il problema dell'equivalenza dei sistemi di riferimento fu affrontato, per la prima volta, da Galileo che individuò i sistemi di riferimento (sistemi inerziali o sistemi galileani) rispetto ai quali i fenomeni meccanici possono essere descritti mediante i principi della dinamica. Galileo enunciò anche l'equivalenza tra due sistemi di riferimento inerziali in moto uniforme l'uno rispetto all'altro (principio di relatività galileiana Il problema del tempo assoluto non venne invece mai messo in discussione. Quando, nel XIX° secolo, Maxwell unificò i fenomeni elettrici e quelli ottici nella sua teoria dell'elettromagnetismo, stabilì anche che gli stessi fenomeni si propagano nello spazio attraverso onde: nella visione meccanicistica dell'epoca, occorreva quindi un "mezzo" che riempisse tutto lo spazio per consentire la propagazione di tali onde. Questo mezzo - individuato nel mitico etere - veniva così ad assumere il ruolo di riferimento spaziale assoluto, rispetto al quale - misurando la velocità della luce - doveva essere possibile misurare, per esempio, anche il movimento della Terra. Agli inizi del XX° secolo, quindi, mentre la meccanica ne escludeva l'esistenza, l'elettrodinamica e l'ottica sembravano richiedere l'esistenza di un riferimento assoluto. Einstein diede un taglio netto alla questione del riferimento assoluto (e quindi dell'etere) attraverso due ipotesi rivoluzionarie che costituivano la base della cosiddetta "Relatività Speciale.

Poco tempo prima che Einstein divulgasse la teoria della relatività il famoso fisico Lorentz intuì le nuove equazioni di trasformazione dello spazio e del tempo, note come Equazioni di Lorentz, esse portavano a due risultati strabilianti che accentuarono la crisi della fisica classica e che rappresentavano alcune conseguenze della successiva teoria della relatività:

lo spazio veniva dilatato

il tempo veniva contratto

Praticamente cadeva il concetto di spazio e tempo assoluti, spazio e tempo divennero relativi: la durata di un fenomeno rispetta ad un sistema mobile è maggiore della durata dello stesso fenomeno rispetto ad un sistema fisso. E un osservatore in moto vede un corpo con una lunghezza minore di quella vista da un osservatore fermo. Tuttavia queste trasformazioni vennero immediatamente accettate come valide causando grandi cambiamenti culturali, letterari, sociali e artistici.