Questo articolo è il primo “episodio” di una serie dedicata alla figura di Einstein e agli anni compresi tra la nascita della relatività speciale e generale, anni fondamentali per la scienza e la filosofia del ventesimo secolo (e non solo).
Sappiamo tutti che il 1905 è stato l’anno mirabile di Einstein, durante il quale, pur lavorando come impiegato all’ufficio brevetti, con i suoi articoli sconvolse la fisica, spiegando l’effetto fotoelettrico con quelli che poi verranno chiamati “fotoni”, spiegando il moto browniano con l’importante nuova nozione di “fluttuazione” e introducendo la relatività ristretta, che rende la vecchia nozione di simultaneità obsoleta: due eventi sono o non sono simultanei a seconda della velocità di chi li osserva. Questo perché la velocità della luce è la stessa in tutti i sistemi di riferimento.
Einstein stava scrivendo un articolo di rassegna per una rivista di fisica sulle sue nuove idee sulla relatività nel 1907 quando si accorge di un problema grande come una casa.
Sappiamo che la teoria newtoniana della gravitazione è basata sull’azione a distanza delle masse, così, ad esempio, il Sole attraendo la Terra, rende possibile la sua orbita. Tuttavia se il Sole si sposta, che cosa succede a questa forza? L’effetto di questo spostamento giunge sulla Terra istantaneamente? Se la teoria della relatività che Einstein ha appena formulato, è vera, ciò è impossibile. Nulla viaggia più veloce della luce. Dunque la relatività ristretta è incompatibile con la teoria della gravitazione. Che disastro.
Non solo, anche il principio della caduta dei gravi di Galileo è in pericolo. Esso afferma che tutti i corpi cadono allo stesso modo nel campo gravitazionale. Ma se io osservo la caduta di due corpi, uno lasciato cadere e l’altro sparato orizzontalmente, essi in teoria dovrebbero toccare Terra nello stesso istante, ma se io mi muovo alla stessa velocità del secondo corpo orizzontalmente, allora vedo il primo allontanarsi orizzontalmente e il secondo cadere diritto. Non solo, siccome la simultaneità è relativa allo stato di moto, il loro toccare Terra non è più simultaneo. Galilei aveva torto?
Nel prossimo post vedremo che cosa ne pensa Einstein!
Trovate il secondo episodio della serie qui.
Vincenzo Fano è docente ordinario di Logica e Filosofia della Scienza presso il corso di laurea magistrale in Filosofia dell’Informazione. Teorie e Gestione della Conoscenza dell’Università degli studi di Urbino Carlo Bo.