Testo
Galileo vs Einstein. Il principio di relatività di Galileo afferma che le leggi della meccanica sono le stesse in tutti i sistemi inerziali. Quello di Einstein estende l’affermazione. In che cosa consiste l’estensione?
Soluzione
Il principio di Galileo. Nessun esperimento meccanico eseguito all’interno di un laboratorio in moto rettilineo uniforme permette di stabilire se il laboratorio sia fermo o in moto: le leggi della meccanica hanno la stessa forma in tutti i riferimenti inerziali. È l’idea della nave di Galileo (sotto coperta, tutto avviene come se la nave fosse ferma).
La prima estensione: tutte le leggi della fisica. Einstein estende il principio da “leggi della meccanica” a tutte le leggi della fisica, incluso l’elettromagnetismo. Nessun esperimento di alcun tipo (meccanico, ottico, elettromagnetico) può individuare un moto inerziale assoluto. Cade così l’idea di un “etere” che definisca un riferimento privilegiato.
La seconda estensione: il secondo postulato. Poiché le equazioni di Maxwell prevedono che la luce viaggi a velocità , e queste equazioni devono valere in ogni riferimento inerziale, ne segue che
indipendentemente dal moto della sorgente. Questo secondo postulato è incompatibile con la composizione galileiana delle velocità.
La conseguenza. Per conciliare i due postulati bisogna abbandonare le trasformazioni di Galileo (con tempo assoluto) e adottare le trasformazioni di Lorentz, da cui nascono dilatazione dei tempi, contrazione delle lunghezze e relatività della simultaneità.
Collegamenti
Argomenti: Relatività ristretta Concetti: Trasformazioni di Lorentz Competenze: Cambio di sistema di riferimento