Einstein

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Einstein e la crisi della fisica tradizionale

L'elemento comune di tutte le correnti filosofiche degli inizi del 900 era
costituito da un approccio più complesso nei confronti dei procedimenti delle scienze
esatte, non più oggetto di quella fiducia illimitata che aveva rappresentato il tratto
essenziale della cultura positivistica. Gli stessi sviluppi del pensiero scientifico
contribuivano del resto, a mettere in crisi il quadro di certezze su cui quella cultura si
era fondata. Si pensi alla elaborazione della "teoria ristretta o speciale" della
relatività formulata da Albert Einstein nel 1905.
Questa nacque dall'esigenza di conciliare due scoperte apparentemente incompatibili
fra loro, cioè il principio della relatività del movimento, già scoperto da Galilei,
secondo il quale le leggi che regolano i mutamenti interni ai sistemi fisici sono
indipendenti dallo stato di quiete o di moto in cui si trovano tali sistemi, ed il carattere
assoluto della velocità della luce, la quale si propaga nel vuoto a velocità costante (c),
indipendentemente dal fatto di essere emessa da un corpo in quiete o di moto.
Einstein comprese che queste due scoperte, le quali sembrano
inconciliabili perché affermano rispettivamente il carattere relativo ed il carattere assoluto
del movimento, possono essere conciliate fra loro solo se si ammette che lo spazio ed il
tempo, in due sistemi di cui l'uno si muova uniformemente rispetto all'altro, non abbiano
gli stessi valori, ma abbiano valori dipendenti dallo stato del sistema a cui si
riferiscono. Ciò significa che i valori dello spazio e del tempo cambiano quando si
passa da un sistema di riferimento ad un altro, per cui non si può parlare di
contemporaneità fra due avvenimenti che si verificano in sistemi diversi,
di cui l'uno sia in movimento rispetto all' altro.
Ad esempio, due eventi luminosi che ad un osservatore rispetto ad essi equidistante
appaiono contemporanei, qualora siano considerati da un osservatore in
movimento verso uno o verso l'altro di essi, appariranno l'uno successivo all'altro.
Questa teoria comportava conseguenze enormi nella rappresentazione dell'universo,
quali l'eliminazione della necessità di ammettere l'etere come sostrato della luce, il
ritardo degli orologi in moto rispetto a quelli in quiete (empiricamente verificato) e
soprattutto la "relativizzazione della massa", cioè il fatto che la massa, anziché
essere una proprietà costante dei corpi, varia in dipendenza della velocità con cui i
corpi si muovono. Einstein espresse questa dipendenza nella celebre equazione che
pone l'energia (E) uguale alla massa (m) moltiplicata per il quadrato della
velocità della luce (c).
STUDIO SULLA RELATIVITA'
Nella "teoria generale" della relatività, formulata nel 1916, Einstein estese
l'affermazione della relatività del tempo e dello spazio, già effettuata da a proposito
di due sistemi in movimento l'uno rispetto all'altro, a tutti i sistemi di riferimento
possibili, dichiarando che le leggi della natura restano sempre le stesse, qualunque
sia il sistema di riferimento che si assume, cioè si riferiscono a valori che variano
tutti insieme a seconda del sistema a cui si fa riferimento, mantenendo inalterati i
rapporti reciproci . In tal modo non solo il tempo e lo spazio, ma tutte le
grandezze naturali (movimento, massa, energia, etc.), hanno valori relativi al
sistema di riferimento che si considera, e non esiste un sistema privilegiato rispetto
a tutti gli altri. Anche questa teoria era gravida di conseguenze di carattere generale,
quali l'idea dello spazio ed il tempo possono essere unificati in una unica
grandezza a quattro dimensioni chiamata "crono - topo", costituita dalle relazioni
esistenti tra i corpi; che l'universo nel suo complesso è di dimensioni finite, anche se
non ha limiti; che infine la geometria più adatta a descriverlo non è quella di
Euclide, basata su uno spazio infinito ed uniforme, ma quella di Riemann, basata
su uno spazio "curvo", i cui piani siano superfici sferiche. L'intera meccanica
Newtoniana veniva in tal modo, come si vede, rivoluzionata, poiché si riduceva
ad essere un caso particolare, valido per un singolo sistema, della teoria generale della
relatività . Einstein portò importanti contributi anche ad altre teorie fisiche, quali la
teoria quantistica, con la scoperta dell'effetto fotoelettrico, ed elaborò riflessioni di
carattere filosofico sulla fisica, negando che la fisica quantistica possa portare ad
una concezione deterministica dell'universo. E' celebre, a questo proposito, la sua
frase secondo cui "Dio non gioca a dadi", la quale rivede una concezione teistica
della realtà, anche se Einstein non ebbe un idea precisa della trascendenza divina,
ma fu piuttosto propenso a pensare Dio come una specie di natura immanente a tutte
le cose.