Relatività galileiana

Durante la controversia sul copernicanesimo, Galileo Galilei aveva enunciato il principio di relatività meccanica: due osservatori, l'uno in quiete e l'altro in moto rettilineo uniforme, vedono un qualunque fenomeno meccanico nello stesso modo; per entrambi il comportamento dei corpi è identico. Per questo motivo nessuno dei due è in grado di stabilire, con esperienze di carattere meccanico, se il sistema in cui si trova è in quiete o in moto, rispetto allo spazio assoluto.

Dal punto di vista matematico, il fatto che due osservatori in movimento l'uno rispetto all'altro vedano gli stessi fenomeni meccanici si esprime attraverso una particolare proprietà di cui godono le equazioni che costituiscono i principi primi della meccanica: le equazioni della meccanica non cambiano, sono cioè invarianti, se a esse si applica-no delle formule, dette trasformazioni galileiane, le quali consentono di passare dalla descrizione di un qualsiasi fenomeno meccanico fatta da un osservatore immobile alla descrizione fatta da un altro osservatore in moto rettilineo uniforme rispetto al primo. Date le equazioni con cui un osservatore descrive un fenomeno dal proprio punto di vista, applicando a esse le trasformazioni galileiane, si ottengono le equazioni con cui un secondo osservatore, in moto rispetto al primo, descriverà gli stessi avvenimenti così come gli appaiono dal suo punto di vista: se il fenomeno è di tipo meccanico, se cioè viene descritto dalle equazioni della meccanica, le equazioni impiegate dal secondo osservatore per descrivere il mondo dal proprio punto di vista saranno identiche a quelle impiegate dal primo osservatore. Questo significa che entrambi gli osservatori vedono i fenomeni in modo identico e perciò nessuno dei due è in grado di stabilire se si trova in quiete o in moto, rispetto allo spazio assoluto.