La perdita delle precedenti certezze: la teoria della relatività

La perdita delle precedenti certezze

La teoria della relatività

Simone Giani

Classe 5^H

Anno scolastico 2006 / 2007

Introduzione

Il mio percorso si basa essenzialmente sul concetto della perdita dei precedenti valori, ed ho preso come elemento di analisi generale la teoria della relatività formulata dallo scienziato Albert Einstein e le conseguenze che ne sono derivate. Essa, infatti, oltre a sconvolgere le precedenti teorie fisiche, privando ad esempio lo spazio e il tempo della loro assolutezza, ebbe forti ripercussioni anche in molti altri ambiti, segnando fortemente la cultura contemporanea.

Difatti tutto il mondo delle ideologie ottocentesche e dei valori tradizionali perde la centralità nel sistema culturale del XX secolo. Ma a differenza delle epoche precedenti, durante le quali ad un sistema di ideologie che entrava in crisi se ne sostituiva un altro, la fine della prevalenza dei valori ideologici del XIX secolo segna l'inizio di una nuova fase culturale in cui nessun principio, o gruppo di principi, riesce ad affermarsi.

Di questo fatto ne era pienamente a conoscenza uno dei più grandi scrittori italiani contemporanei: Luigi Pirandello, il quale con la frase «Crollate le vecchie norme, non ancora sorte o bene stabilite le nuove; è naturale che il concetto della relatività di ogni cosa si sia talmente allargato in noi, da farci quasi del tutto perdere l'estimativa». Queste righe ci fanno ben comprendere come l'autore sia conscio della crisi ideologica in atto all'epoca e del fatto che il mondo artistico-culturale sia permeato dalla relatività, intesa come impossibilità di avere punti di vista fermi e certezze incrollabili.

Ora invece parlerò del più grande uomo che la scienza abbia mai avuto al suo servizio e della sua nuova e sconvolgente teoria: mi riferisco ad Albert Einstein ed alla sua teoria della relatività.

Astronomia

Italiano

Legge di Hubble e la recessione delle galassie

Verga – Il tema della ballerina

Latino

Pirandello – Relatività di ogni cosa

Giovenale - Perdita degli antichi mores

La perdita delle precedenti certezze

Arte

Astrattismo e Kandinski

Fisica

English

Teoria della relatività

The Industrial Revolution

Filosofia

Popper – Il principio di falsificabilità

Nietzsche – Morte di Dio

Fisica

Einstein

Teoria della relatività

Relatività ristretta Relatività generale

Einstein

Einstein

Nella storia del potere creativo del pensiero umano, Einstein rappresenta un simbolo, un personaggio che ha colpito la fantasia della gente, uno scienziato che ha dato un alto e qualificato contributo allo sviluppo della fisica moderna.

Quest'uomo considerato da molti artista e quasi profeta che disprezzava la violenza e la guerra fu, suo malgrado, doppiamente coinvolto nella realizzazione della bomba atomica di cui è considerato padre: in primo luogo perché uno dei risultati della teoria della relatività, riguardante la cosiddetta equivalenza massa - energia (E = mc²), doveva rappresentare il punto di partenza del successivo sviluppo dell'energia nucleare; in secondo luogo perché si deve al suo intervento (voluto da altri) se il governo degli U.S.A. mise a disposizione i capitali che portarono alla costruzione della bomba di Hiroshima.

Tornando alle ricerche teoriche di Einstein, dobbiamo ricordare "I fondamenti della teoria della relatività generale" (1916) frutto di oltre dieci anni di studio.

Fino agli ultimi anni della sua vita egli tentò più volte di elaborare una teoria capace di unificare su una comune base geometrica i fondamentali campi allora meglio conosciuti: il campo gravitazionale e il campo elettromagnetico.

Nonostante lo sforzo di elaborazione tecnica, i risultati non furono quelli sperati.

"La natura non si lasciò convincere a fare ciò che forse non è nella sua stessa natura". Dopo la seconda guerra mondiale, Einstein cercò in tutti i modi di favorire la pace nel mondo, promuovendo una vasta campagna popolare contro la guerra e le persecuzioni razziste.

Proprio una settimana prima di morire, insieme ad altri sette Nobel, compilò una dichiarazione pacifista contro le armi nucleari. Questo messaggio all'umanità, che rappresenta una specie di testamento spirituale dello scienziato, termina con queste parole:

"Noi rivolgiamo un appello come esseri umani a esseri umani: ricordate la vostra umanità e dimenticate il resto. Se sarete capaci di farlo è aperta la via di un nuovo paradiso, altrimenti è davanti a voi il rischio della morte universale".

La relatività

Nel 1919 Einstein scrisse per il "London Times" un articolo ("Che cos'è la teoria della relatività?") in cui spiegava ad un pubblico di non specialisti la sua celebre teoria.

“La teoria della relatività» afferma Einstein, «assomiglia ad un edificio a due piani separati: la teoria speciale e la teoria generale.

La teoria speciale si applica a tutti i fenomeni fisici tranne la gravitazione. La teoria generale conduce alla legge della gravitazione e alle relazioni di essa con altre forze della natura.»

La teoria della relatività speciale o ristretta fu formalizzata per la prima volta attraverso un saggio pubblicato nel 1905. Successivamente, nel 1916, il fisico propose una nuova teoria (la teoria della relatività generale) che superava la precedente, includendola come caso limite.

Tre anni dopo, nel 1919, questa teoria ebbe, ad opera di Eddington, una clamorosa conferma sperimentale.

Relatività ristretta

La relatività ristretta, chiamata anche relatività speciale fu la prima ad essere presentata da Einstein, per conciliare il principio di relatività galileiano con le equazioni delle onde elettromagnetiche.

Precedentemente, a tal fine, erano state proposte alcune teorie che si basavano sull'esistenza di un mezzo di propagazione delle onde elettromagnetiche, chiamato etere; tuttavia, nessun esperimento era riuscito a misurare la velocità di un corpo rispetto all'etere. In particolare grazie all'esperimento di Michelson-Morley fu dimostrato che la velocità della luce è costante in tutte le direzioni, indipendentemente dal moto della Terra, non risentendo così del cosiddetto "vento di etere".

La teoria di Einstein scarta quindi il concetto di etere, che oggi non viene più utilizzato dai fisici, anche se informalmente si parla ancora di etere per indicare lo spazio in cui si propagano le onde elettromagnetiche.

La relatività ristretta prende in esame ciò che accade quando gli osservatori si muovono l'uno rispetto all'altro ma non prende in considerazione gli effetti del campo gravitazionale che verranno invece introdotti nella teoria della relatività generale. Essa accetta il principio di Galileo secondo il quale non è possibile discernere se un osservatore è in moto rispetto ad un altro, se nel sistema di riferimento si prendono due osservatori, dato che lo spazio è omogeneo e isotropo.

La teoria si basa su due assunti:

• Le leggi della fisica sono le stesse per tutti gli osservatori in moto inerziale.
• La velocità della luce nel vuoto è costante in ogni sistema di riferimento.

Relatività generale

La teoria della relatività generale venne presentata come serie di letture presso l'Accademia Prussiana delle Scienze a partire dal novembre 1915, dopo una lunga fase di elaborazione.

Il fondamento della relatività generale è l'assunto, noto come principio di equivalenza, che un'accelerazione sia indistinguibile dagli effetti di un campo gravitazionale, e dunque che la massa inerziale sia uguale alla massa gravitazionale. Tramite opportuni calcoli, Einstein riuscì a determinare la struttura dello spazio - tempo, partendo dai tre semplici assunti della relatività ristretta e generale.

Pur dimostrandosi nel tempo estremamente accurata, la relatività generale è una teoria classica, cioè una teoria del continuo, in quanto sviluppata indipendentemente dalla meccanica quantistica e finora mai riconciliata con essa, così come la fisica quantistica, pur potendo includere la relatività ristretta, non tiene conto degli aspetti della relatività generale. meccanica