L’etere e Maxwell

La TEORIA della RELATIVITA’ … per stupidi (5).

Ancora sul continuo spaziotempo

Dai commenti che ricevo, sembra che il concetto che passato e futuro possano coesistere nel continuo spaziotempo quadridimensionale sia difficile da digerire. Certo, la nostra immaginazione fatica a concepire l’idea che il nostro passato e il nostro futuro esistano ora, simultaneamente al nostro presente, in altre dimensioni.

Il non matematico ”, dice Einstein, “ quando sente parlare di cose a quattro dimensioni, è afferrato da un brivido misterioso, da un senso non troppo dissimile da quello destato dalle idee dell’occultismo. Eppure non vi è un’affermazione più comune di quella che il mondo nel quale viviamo è uno spaziotempo continuo a quattro dimensioni ”.

Ci vuole uno sforzo di astrazione non indifferente per immaginare l’universo a quattro dimensioni.

Un mio lettore proponeva di fare questo esempio. “Facciamo finta che nell’universo ci sia un calendario universale, uguale per tutti, e che oggi sia il 20 marzo del 2018 per tutti gli abitanti dello spazio. Mettiamo poi che degli omini blu abitino un pianeta distante 100 milioni di anni luce dalla Terra. Proprio oggi, gli omini blu mettono a punto un telescopio potentissimo e cominciano a scrutare il loro cielo. Gli omini blu intercettano la Terra con il loro telescopio, zoomano incuriositi e cosa vedono? Deserti e praterie rossastre percorse da animali mastodontici, i dinosauri, … dell’uomo nessuna traccia. Stanno scrutando il passato della Terra. A noi sembra ovvio che il nostro passato non esista più nella realtà fisica, ma come fanno allora gli omini verdi a vederlo? C’è qualche dubbio che quando fra 100 milioni di anni gli omini blu inquadreranno di nuovo la Terra nel loro telescopio vedranno grattacieli altissimi e miliardi di piccoli animali bipedi che scorrazzano in giro come formiche impazzite? No, non c’è alcun dubbio, è già determinato; anzi più che determinato, è già realizzato: il nostro presente è nel loro futuro.”  

Questo esempio sembra calzante … è, invece, fuorviante.  

Anche se affascinante, questo esempio non ha niente a che fare con lo spaziotempo quadridimensionale. Gli sfasamenti dei tempi che sperimentano gli omini blu nel racconto sono compatibili con l’universo tridimensionale che conosciamo e sono solo dovuti alla velocità della luce.  

Occorre arrendersi alla nostra incapacità di visualizzare una realtà quadridimensionale … e accontentarsi dell’idea di una dimensione che è ‘oltre’ le tre dimensioni che noi sperimentiamo.

Ma torniamo al nostro percorso verso la teoria della relatività di Einstein.

Maxwell mette in crisi il principio di relatività di Galileo.

Il grande merito di Galileo è stato quello di aver ideato e messo in atto un metodo completamente nuovo per capire le leggi della natura. Mentre Aristotele diceva che per capire la natura bastava usare la logica ragionando sui ‘principi di per se stessi evidenti’ , Galileo cercava di capire la natura facendo esperimenti pratici come far rotolare palle di peso diverso lungo piani inclinati. La scienza moderna è nata quando Galileo ha cercato di investigare ‘come’ avvengono i fenomeni naturali impiegando il metodo sperimentale. Adesso può sembrare strano, ma nessuno prima di Galileo aveva pensato di fare esperimenti pratici per mettere alla prova le leggi della fisica proposte da Aristotele circa duemila anni prima.

Tutti gli scienziati successivi adottarono il metodo sperimentale di Galileo; esso è ancora oggi alla base della ricerca e dello sviluppo scientifico. Partendo dal metodo sperimentale galileiano, Newton aveva scritto nel 700 le leggi della meccanica e proposto una legge della gravitazione in grado di descrivere il movimento dei corpi celesti. Negli anni successivi gli scienziati avevano sviluppato una serie di concetti e metodi che avevano permesso loro di affrontare e risolvere problemi legati al moto dei corpi, al calore, all’energia e alla sua trasformazione in lavoro. Gli studi scientifici avevano dato un fortissimo impulso allo sviluppo della tecnologia. I motori a vapore e l’elettricità cominciavano a sostituire l’uomo nei lavori più faticosi. La conseguente trasformazione dei metodi di produzione che, sotto il nome di ‘rivoluzione industriale’, alla fine del 700 prende corpo in Inghilterra, ha avuto conseguenze economiche, sociali, politiche e culturali che hanno determinato le condizioni di vita attuali dell’umanità. La scienza, nata con Galileo, ha realmente ‘illuminato’ la vita dell’uomo e spiegato fenomeni naturali che per millenni erano rimasti dei misteri insolubili.

E’ allora ben comprensibile l’entusiasmo che nell’ 800 attraversava il mondo scientifico. A un certo punto sembrò che non esistesse fenomeno naturale che non potesse essere spiegato in termini di comuni esperienze se non addirittura predetto dalle precise leggi della dinamica di Newton. Ma l’orizzonte luminoso della scienza stava per essere oscurato da qualche nuvoletta scura. Prima della fine del secolo, infatti, si presentarono al mondo scientifico alcune incongruenze che rendevano instabile l’intero edificio dell’universo meccanico newtoniano.

Nel 1864, James C. Maxwell aveva pubblicato le equazioni cui obbediscono le onde elettromagnetiche e proprio queste equazioni contenevano la nuvoletta scura che rendeva incerto l’orizzonte della conoscenza scientifica.

Fino a quel momento l’elettricità e il magnetismo erano considerati come due fenomeni nettamente distinti. Gli esperimenti di Oersted e Faraday avevano dimostrato invece che una corrente elettrica è sempre accompagnata da un campo magnetico e che, reciprocamente, in certe condizioni, forze magnetiche possono creare correnti elettriche. Questi esperimenti portarono Maxwell alla proposta di unificazione del magnetismo e dell’elettricità. Le famose equazioni di Maxwell formalizzarono matematicamente le leggi che regolano la propagazione nello spazio delle onde elettromagnetiche come le onde radio e le onde luminose.

Il problema nasceva dal fatto che, da che mondo è mondo, le onde si propagano in un mezzo e non certo nel vuoto. Le onde del mare si propagano nell’acqua, le onde sonore hanno bisogno dell’aria o di qualche altro mezzo per propagarsi. D’altra parte un’onda è l’oscillazione di qualcosa. Ad esempio un’onda marina è uno spostamento in su e in giù di una certa quantità d’acqua. Se l’acqua non c’è, cosa oscilla, cosa potrebbe alzarsi e abbassarsi ritmicamente?

Tutti questi erano ottimi motivi per pensare che anche le onde elettromagnetiche, e quindi anche la luce, avessero bisogno di un mezzo, una materia, che vibrando, permettesse la propagazione delle onde. Questa materia, inventata lì per lì, fu chiamata ‘etere’. Essa doveva essere perfettamente trasparente — altrimenti la luce del Sole non sarebbe arrivata fino a noi — e impalpabile, dato che non si riusciva a toccarla. L’etere avrebbe dovuto essere una sostanza immobile che riempie tutto l’universo, attraverso la quale vagano le stelle, e la luce si propaga come le vibrazioni in un vaso di gelatina.

Maxwell, nel 1878, scriveva per l’ Enciclopaedia Britannica :

Qualunque difficoltà possiamo avere nel formarci un’idea coerente della costituzione dell’etere, non ci può essere dubbio che gli spazi interplanetari e interstellari non sono vuoti, ma sono occupati da una sostanza o corpo materiale , che è certamente il più grande e probabilmente il corpo più uniforme fra quelli di cui abbiamo qualche conoscenza . ”

L’etere così pensato, in fondo, somiglia molto al reticolo o griglia del Motore Primo dello spazio aristotelico visto nel capitolo 2.  In questa prospettiva, l’etere non è altro che il sistema di riferimento in stato di quiete assoluta propugnato da Aristotele e demolito dal principio di relatività galileiano.

A questo punto, le equazioni di Maxwell sembrano dare ragione ad Aristotele. Ma che ne facciamo del principio di relatività di Galileo e del concetto di assenza dello stato di quiete assoluta? Non è possibile buttarli a mare a cuor leggero, dato che tutta la meccanica di Newton si basa su questi principi. Che cosa fare?

Ma i problemi non finiscono qui.

Dalle equazioni dell’elettromagnetismo viene fuori che le onde e, quindi, anche la stessa luce, composta di onde elettromagnetiche, si propagano alla velocità costante, sempre uguale, di 300.000 km/s . Ora, il fatto che la velocità della luce non può mai superare i 300.000 km/s è in contrasto con il modello spazio-tempo galileiano.

Per cercare di capire perché, analizziamo i fattori coinvolti in un esperimento di misurazione della velocità della luce. (1) Innanzitutto dobbiamo considerare la velocità rispetto all’etere della sorgente che emette la luce; (2) dobbiamo poi considerare la velocità costante di 300.000 km/s della luce stessa; e infine, (3) la velocità, rispetto all’etere, dell’osservatore che compie la misurazione della velocità.

Per quanto riguarda la sorgente, gli scienziati del tempo concordavano sul fatto che la velocità delle onde e quindi anche della luce non è modificata dalla velocità della sorgente. Per esempio, la velocità cui il suono viaggia nell’aria non ha niente a che fare con la velocità della sorgente che emette il suono stesso. Lo sparo di una pistola produce un’onda di pressione che è trasmessa attraverso l’aria a una velocità che è indipendente dal fatto che a sparare sia stato Tizio su un’auto che viaggia a 200 km/h o sia stato Caio fermo lungo il ciglio della strada.

Similmente c’è da aspettarsi che la velocità della luce non sia influenzata dalla velocità della sorgente luminosa rispetto all’etere. Questo è un dato di fatto sperimentato scientificamente. Le innumerevoli stelle del cielo si muovono tutte a velocità diverse rispetto alla terra, eppure la loro luce ci arriva sempre con la stessa velocità.

Secondo gli scienziati del tempo, la ragione per cui la velocità della luce non dipende dalla velocità della sorgente è che la luce è una vibrazione dell’etere la cui frequenza dipende esclusivamente dalle proprietà dell’etere. Una volta che la vibrazione è applicata, l’etere si disinteressa della sorgente e delle sue caratteristiche, e si preoccupa solo di trasmetterla alla sua solita velocità costante di 300.000 km/s.

Mettiamo ora che io sia un osservatore che vuole misurare la velocità della luce. Se io sono fermo rispetto all’etere, allora non ci sono dubbi: misurerò una velocità di 300.000 km/s indipendentemente dalla velocità della sorgente luminosa rispetto all’etere.

Ma se io sono in movimento rispetto al mare immobile dell’etere, non dovrei misurare una velocità della luce diversa in relazione alla mia direzione e velocità? Se io mi muovo, rispetto all’etere, verso la sorgente luminosa dovrei misurare una velocità della luce più grande di 300.000 km/s perché la mia velocità andrebbe a sommarsi a quella della luce. Per contro misurerei una velocità della luce inferiore a 300.000 km/s se mi allontanano dalla sorgente.

Sono un osservatore in movimento rispetto al mare immobile dell’etere e voglio misurare la velocità della luce. Più precisamente sono trasportato dalla navicella spaziale chiamata Terra a una velocità di 30 km/s rispetto all’etere, in direzione opposta a quella di propagazione della luce.

Nell’animazione 29, la luce rispetto all’etere si muove alla velocità ‘c’ di 300.000 Km/s. La Terra invece si muove alla velocità ‘v‘ di 30 km/s, sempre rispetto all’etere. (Questa è la velocità con cui la Terra si muove attraverso il mare immobile dell’etere nel suo movimento intorno al Sole.)

Quando, come nel caso in figura, la luce e la Terra si muovono in senso opposto, la velocità della luce, misurata sulla Terra, dovrebbe essere di 300.030 Km/s (c + v) per lo stesso motivo per cui se due auto si scontrano frontalmente, e ambedue vanno a 50 Km/h, la velocità dell’impatto sarà di 100 km/h.

Viceversa, se la Terra si muove nello stesso senso delle onde luminose, allora, la velocità della luce dovrebbe essere di 299.970 Km/s (c – v) .Questo è quello che dovrebbe succedere se la teoria dell’etere fosse corretta.

I fisici statunitensi Michelson e Morley, verso la fine dell’800, partendo da questi presupposti, condussero un esperimento per misurare la velocità della luce rispetto alla Terra e, allo stesso tempo, per provare l’esistenza dell’etere. Il loro obiettivo era di evidenziare la differenza di velocità della luce dovuta al moto della Terra attraverso l’etere, cioè, come esplicitamente dichiarato da Michelson, provare sperimentalmente l’ipotesi dell’etere a riposo.

L’idea geniale di Michelson e Morley fu di ricorrere a un metodo basato sull’interferenza delle onde luminose per evidenziare le differenze di velocità. Essi escogitarono uno strumento ottico che chiamarono interferometro perché appunto serviva a misurare l’interferenza tra due raggi luminosi: uno proveniente dalla direzione longitudinale al movimento della Terra rispetto all’etere, e uno proveniente dalla direzione perpendicolare.

Un raggio di luce parte dalla sorgente S e arriva sullo specchio semiriflettente A .

Per le caratteristiche dello specchio, il raggio si divide in due parti: metà attraversa lo specchio (quella colorata in verde ) e colpisce lo specchio completamente riflettente C. La velocità con cui il raggio luminoso si muove per raggiungere lo specchio C è c – v.

L’altra metà (quella in rosso ) è invece riflessa dallo specchio A e colpisce lo specchio completamente riflettente B . La velocità del raggio in questo caso è  c.

L’impulso di luce colorato in verde, riflesso da C, torna in A alla velocità di c + v; mezzo è riflesso dallo specchio A sulla lastra di rilevazione interferenza D, mezzo se ne torna verso la sorgente. La stessa cosa accade all’impulso luminoso disegnato in rosso riflesso dallo specchio completamente riflettente B.

La distanza L1 (da A a C) è uguale alla distanza L2 (da A a B). Nel primo esperimento era di 120 cm, nell’esperimento di Morley e Miller del 1902 era di ben 32 metri. E’ importante notare che il braccio L1 dell’interferometro è orientato longitudinalmente alla direzione di propagazione delle onde luminose, mentre il braccio L2 è orientato trasversalmente.

Mentre i raggio di luce è sempre lo stesso, l’interferometro lo spezza a metà e gli fa percorrere due percorsi diversi anche se della stessa lunghezza. Se L1 e L2 sono uguali, e l’interferometro è fermo rispetto all’etere, quando le due metà del raggio si ricompongono sulla lastra di rilevazione D saranno in fase.

Che cosa vuol dire che sono in fase? La luce è composta di onde che, come le onde del mare, hanno un punto alto e un punto basso. Se i raggi sono in fase, vuol dire che i punti alti e i punti bassi delle due onde coincidono e, sulla lastra di rilevazione D, si formeranno dei bei cerchi chiari, dove la luce è massima alternati a cerchi più scuri come quelli nella figura a fianco.

Se le onde invece sono fuori fase non si formeranno i cerchi d’interferenza.

Abbiamo visto che quando lo strumento è in stato di quiete rispetto all’etere, si dovranno vedere dei bei cerchi d’interferenza sulla piastra di rilevamento. Ma cosa succede se lo strumento si muove alla velocità di 30 km/s rispetto all’etere, come in effetti accade?

Mettiamoci nei panni di Michelson e Morley e, prima di avviare l’esperimento, facciamo dei calcoli a tavolino per prevedere quale dovrebbe essere l’esito dell’esperimento.

Ricordo che la Terra si muove a velocità v, che L2 è in posizione perpendicolare al moto della Terra e che L1 è parallelo. Abbiamo visto che il raggio di luce arriva nello specchio semiriflettente A e viene diviso in due. Una parte va verso lo specchio B e l’altra verso lo specchio C.

Le due situazioni sono però completamente diverse. Guardiamo prima dal lato dello specchio B.

Mentre il raggio di luce viaggia da A a B, rispetto all’etere B si è spostato nella posizione B1 . Quando torna indietro, A sarà nella posizione A1.

Se guardi la figura, vedi che il raggio di luce, rispetto all’etere, non percorre più lo spazio L2, ma uno spazio più lungo L2’. Questo sia all’andata che al ritorno.

La velocità del raggio di luce è sempre uguale a c sia da A a B1 sia da B1 ad A1.

La situazione verso lo specchio C è diversa. La distanza tra A e C rimane sempre costante e uguale a L1. La velocità del raggio è c – v all’andata e c + v al ritorno, per cui la velocità media sul percorso A-C-A è sempre c.

Dovendo percorre un percorso più lungo, il tempo ( tb )   impiegato dal raggio per raggiungere lo specchio B e tornare in A è maggiore del tempo ( t c necessario per raggiungere C e tornare in A .

Ti evito i passaggi matematici, ma dai calcoli viene fuori che se L1 e L2 sono lunghi 1 metro e se l’interferometro si muove rispetto all’etere alla velocità di 30 km/s , allora,   tb – tc = 3 x 10-17 secondi. Questa differenza, anche se di valore molto piccolo, mette ‘fuori fase ‘ i due raggi perché interferisce con il periodo di oscillazione dell’onda luminosa, che è T = 10-15 secondi, di circa un 3%. Questo sfasamento si dovrebbe tradurre nell’assenza, sulla piastra di rilevamento, dei cerchi di interferenza ben definiti. Questo è ciò che i due fisici americani si aspettavano di trovare.

Ma quando fecero l’esperimento pratico, essi si trovarono di fronte ad una sconfortante sorpresa: sulla piastra di rilevamento si vedevano sempre cerchi d’interferenza ben definiti. In pratica essi rilevarono che lo sfasamento dei due raggi luminosi era sempre molto vicino a zero e quindi la velocità della luce risultava costante sia nella direzione parallela sia nella direzione perpendicolare al moto della Terra.  Sulle prime questo risultato fu preso con scetticismo dal mondo scientifico, poi, dopo innumerevoli repliche con strumenti sempre più precisi, con sincera costernazione.  L’idea che l’etere, come era stato ipotizzato per decenni, non esistesse gettò nello sconforto il mondo scientifico.

L’etere, inteso come mezzo immobile rispetto al quale misurare la velocità della luce, non ha più ragione di essere perché le misure di onde elettromagnetiche non mostrano alcuna velocità rispetto all’etere stesso. Questo significa la fine del concetto di etere, non solo come mezzo che trasmette la luce, ma anche come riferimento assoluto in stato di quiete: se ogni osservatore inerziale, cioè in moto rettilineo e uniforme, può dire a ragione di essere fermo rispetto all’etere, cade definitivamente il concetto di spazio assoluto.

Visto sotto un’altra prospettiva, l’esperimento di Michelson-Morley mostra anche che la velocità della luce predetta dalle equazioni di Maxwell è costante non solo rispetto al cosiddetto etere ma anche rispetto a qualsiasi sistema di riferimento inerziale (che si muove di moto rettilineo e uniforme). Poiché la velocità della luce è la stessa per tutti gli osservatori inerziali, questi esperimenti decretano il fallimento, nel caso della luce, della legge galileiana della composizione delle velocità.

Per spiegare meglio questo concetto alla base della teoria della relatività, riprendo l’esempio fatto nel capitolo 2:

Mettiamo che io sia sulla spiaggia e che la nave di Galileo transiti lungo la costa proprio di fronte a me a una velocità di 21 km/ora (o 6 metri al secondo circa). Proprio mentre è di fronte a me, Galileo, sul ponte della nave, lancia la sua pallina da poppa verso prua con una certa forza e verifica che la velocità media della pallina è di 10 metri il secondo. Io sono posizionato sulla spiaggia con accurati strumenti di misura per misurare la velocità della stessa pallina e … sorpresa, sorpresa …  rilevo una velocità media di 16 metri il secondo. Ma a pensarci bene … non c’è tanto da sorprendersi: in effetti, rispetto a me sulla spiaggia, la pallina già viaggiava a 6 metri il secondo insieme alla nave quando era ancora nella mano di Galileo. Quindi la velocità impressa alla pallina dal gesto di Galileo va a sommarsi alla velocità della nave.

Cosa succede se, invece di lanciare la pallina, Galileo dovesse accendere un laser per inviare un impulso di luce in direzione della prua della nave? Secondo la legge della somma delle velocità, per me che sono sulla spiaggia, la velocità della luce dovrebbe andare a sommarsi a quella della nave.

Ricorro ai soliti diagrammi di Minkowsky per visualizzare geometricamente la situazione. Per rendere chiaro il diagramma, devo però ricorrere a un espediente: simulo che la nave di Galileo viaggi alla fantascientifica velocità di 150.000 km/s. Per problemi di scala, solo così riesco a rappresentare in maniera visivamente comprensibile la geometria delle worldline coinvolte. Ma non c’è da preoccuparsi: dal punto di vista matematico il discorso è lo stesso sia se la velocità della nave è di 21 km/h, sia se è di 150.000 km/s.

Come vedi, nel diagramma 27 , ho graduato l’asse dello spazio (x) in migliaia di chilometri e l’asse del tempo (t) in secondi.

Nel diagramma considero la nave di Galileo come sistema di riferimento fermo, in stato di quiete. Per questo motivo, la sua worldline è una retta verticale.

Dal suo sistema di riferimento fermo, Galileo fa partire un impulso luminoso verso la prua della nave. La worldline dell’impulso di luce è la wordline gialla.

La velocità dell’impulso di luce rispetto alla nave ferma è di 300.000 km/s. Infatti dal diagramma puoi vedere che dopo 1 secondo l’impulso è a 300.000 km dalla nave, dopo 2 secondi è a 600.000 km. Nel diagramma 27 c’è anche la mia worldline sulla spiaggia. Dal punto di vista di Galileo, io mi muovo in direzione opposta all’impulso luminoso, quindi nella direzione della poppa della nave, alla velocità di 150.000 km/s. Infatti, in 2 secondi mi allontano dalla nave di 300.000 km. Ci sei fin qui? Credo di sì.

A questo punto cambiamo il sistema di riferimento. Provo a ridisegnare il diagramma dal mio punto di vista dalla spiaggia. Considero la spiaggia e quindi me stesso come sistema di riferimento in stato di quiete. Ormai sappiamo che per fare questo occorre fare la cosiddetta trasformazione galileiana e ruotare tutte le worldline, in maniera solidale, fino a quando la mia worldline non sia perfettamente verticale.

Il risultato della trasformazione è riportato nel diagramma 28 . Qui io sono fermo sulla spiaggia e osservo il movimento della nave di Galileo e dell’impulso luminoso.

Dal mio sistema di riferimento stazionario io vedo la nave di Galileo che si allontana verso destra alla velocità di 150.000 km/s. Infatti, dopo 2 secondi si è allontanata di 300.000 km.

Fin qui niente di strano. Guarda ora la worldline dell’impulso di luce. Dopo un secondo, la luce ha percorso 450.000 km rispetto a me sulla spiaggia! Maxwell dice che la luce non può superare i 300.000 Km/s!

Come puoi vedere, la teoria della somma delle velocità galileiana è sbagliata nel caso della luce perché non è compatibile con l’elettrodinamica di Maxwell. La rappresentazione corretta della worldline della luce nel diagramma 28, secondo Maxwell, dovrebbe avere sempre una pendenza di 45 gradi rispetto all’asse x esattamente come nel diagramma 27.

Il principio di relatività di Galileo dice che le leggi meccaniche della fisica sono le stesse per tutti gli osservatori inerziali. Ciò significa che non esiste una nozione di velocità assoluta, non ci può essere un accordo universale su quale sia la velocità di un oggetto perché ogni osservatore inerziale misura la sua velocità privata o relativa rispetto all’oggetto. Per questo motivo il concetto di Aristotele di stato di quiete assoluta fu abbandonato e sostituito con lo spazio-tempo galileiano.

Le leggi di Maxwell sul moto delle onde elettromagnetiche e, quindi, anche della luce, dicono ora che la velocità della luce è una costante per tutti gli osservatori inerziali. Indipendentemente dalla velocità con cui l’osservatore inerziale si muove rispetto al flusso di onde luminose, egli misurerà sempre una velocità della luce di 300.000 km/s. Anche se io dovessi muovermi in senso opposto a quello di propagazione delle onde luminose alla velocità di 200.000 km/s, misurerei sempre una velocità della luce di 300.000 km/s.

Come vedi, c’è un conflitto insanabile fra il principio di relatività di Galileo e le leggi dell’elettrodinamica di Maxwell. Nel modello spazio-tempo di Galileo, la velocità della luce non può essere una costante per tutti gli osservatori inerziali.

Questo conflitto mette in crisi il pensiero scientifico verso la fine dell’800. Gli scienziati del tempo cercavano di trovare delle spiegazioni ragionevoli. Alcuni propendevano per la tesi che l’etere fosse trascinato dalla Terra come l’atmosfera terrestre. Altri proponevano l’ipotesi che i corpi si contraessero nella direzione del moto. Qualcuno addirittura arrivò a mettere in dubbio la teoria copernicana che la Terra si muove.

Alla fin fine però tutto si riduceva al gioco di chi buttare giù dalla torre: Galileo o Maxwell.

Fino a quando un oscuro impiegato dell’ufficio brevetti di Berna non se venne fuori con un’idea geniale che metteva tutti d’accordo. Einstein riuscì a far coesistere sulla torre sia Galileo sia Maxwell. Nella sua elaborazione della Teoria della Relatività Ristretta egli parte da due postulati: (1) vale il principio di relatività: le leggi della fisica sono le stesse in ogni sistema di riferimento inerziale; (2) in ogni sistema si riferimento inerziale la velocità della luce è sempre la stessa.

Vedremo nella prossima puntata come fece Einstein a conciliare le due cose.

Luigi Di Bianco

ldibianco45@gmail.com