“La nuova concezione del mondo: un dialogo fra fisica e filosofia”
Primo capitolo: le origini
Premessa. Questo testo vorrebbe essere una riflessione sul rapporto fra filosofia e fisica, e più in generale sulla relazione fra le varie discipline scientifiche, che sembrano essere oggi sempre più separate e chiuse in ambiti distanti gli uni dagli altri.
Pubblicheremo questo scritto a puntate, attraverso un itinerario che va dalle origini della filosofia e della fisica, nel pensiero greco, per passare poi alla modernità e alla contemporaneità. Cercheremo perciò di scoprire se è ancora possibile una con-versione delle molteplici branche del sapere, al fine di distillarne una sintesi inedita per l’essere umano di oggi.
Il primo capitolo riguarda proprio le origini, quando agli albori del pensiero greco germogliarono i primi presupposti della riflessione scientifica occidentale.
Buona lettura
- La filosofia come culla della conoscenza
Secondo l’opinione comune, che assorbe il riverbero della visione scientifica dominante, fisica e filosofia costituirebbero due ambiti (completamente) separati del sapere umano, dal momento che l’oggetto della loro ricerca è differente. Questa idea ha delle ragioni storiche e scientifiche, che meritano di essere comprese fino in fondo, ma che non approfondiremo in questa sede. Ciò che vorrei sostenere in questo scritto è che questa concezione, per la quale fisica e filosofia sono due ambiti (completamente) separati della ricerca scientifica, ha bisogno di essere rivista.
La fisica infatti, come disciplina scientifica, nasce dalla filosofia, così come molte delle aree più importanti del sapere umano. I primi filosofi infatti erano chiamati “i filosofi della Φύσις”, cioè appunto gli amanti del sapere riguardante la natura, che era vista come la totalità misteriosa, e tutta da indagare, della realtà. Talete, Anassimene, Anassimandro ed Eraclito, per esempio, cercarono di capire se questa realtà nella quale abitiamo avesse un principio, ἀρχή in greco, dal quale ogni forma visibile traesse la sua origine e la sua essenza.
Con Aristotele poi la fisica viene sistematizzata, assurgendo al rango di disciplina scientifica vera e propria, con un oggetto preciso e definito di indagine, ovvero quello dei corpi sensibili passibili di movimento. L’opera di Aristotele è stata alla base del pensiero scientifico occidentale per milleottocento anni, fino a quando cioè l’epoca moderna ne ha scardinato i principi di fondo, realizzandone più pienamente il progetto originario.
La rivoluzione scientifica che si avvia a partire dal 1500 infatti, non è in contrapposizione con la visione del mondo precedente, ma in un certo senso ne porta a compimento i presupposti, proprio attraverso l’approfondimento delle linee guida tracciate dal pensiero filosofico greco.
Quando per schematizzare diciamo che la rivoluzione scientifica dell’epoca moderna trae la sua linfa dal cambiamento di ciò che prima erano le cause di tipo qualitativo a quelle di tipo quantitativo, con la matematica che diviene perciò il motore propulsivo attraverso il quale indagare le leggi della natura, siamo nel vero.
Tuttavia, si dimentica, che questo passaggio fu reso possibile solamente perché nell’epoca moderna ci si rese conto, che proprio l’impostazione filosofica del problema della verità e della certezza, aveva bisogno di un rigore e di una precisione maggiori.
Faccio un esempio in modo da chiarirci l’aspetto del problema, sperando che possa risultare più chiaro. Aristotele, con la sua teoria dei luoghi naturali, ipotizzò che il fuoco o l’aria o i corpi naturali si muovessero perlopiù a causa di una forza capace di indirizzarli verso il loro luogo naturale di partenza: il fuoco si sviluppa verso l’alto così come una pietra tende a precipitare verso il basso perché attratta verso il suo luogo originario, la terra, essendo un elemento pesante.
Quando la scienza moderna in senso lato, e quindi la fisica, iniziano a considerare questi problemi attraverso una lente matematica (cioè cercando di ricondurre la spiegazione di questi fenomeni a cause di tipo quantitativo, e quindi il meccanicismo diventa la chiave interpretativa dominante, attraverso Bacone, Cartesio e poi nella fisica newtoniana e in quella galileiana con il metodo sperimentale), essa assume l’impianto filosofico iniziale per potenziarlo nelle sue parti carenti. La concezione fondamentale della natura, ciò nondimeno, è sempre la medesima: la natura come una realtà in sé sostanziale, effettuale, che posso definire nella sua fenomenicità attraverso la riconduzione dei suoi effetti visibili a cause in grado di fornirne una spiegazione, un resoconto preciso ed esaustivo che renda conto del problema in questione.
Non vorrei sembrare troppo complesso, se così fosse, me ne scuso. L’intento di questo discorso infatti è essenzialmente divulgativo e creativo, per cercare di sfatare il mito di una lontananza estrema fra le discipline scientifiche che ci sta sempre più paralizzando e segregando ognuno nei propri ambiti di appartenenza, con conseguenze di specializzazione sempre più sterili e inconcludenti.
Lo scopo di questo primo punto è di far capire come la fisica e quindi la scienza moderna in realtà nascano e si alimentino dalla filosofia, per poi trovare una autonomia sempre più delimitata, fino ai giorni nostri, dove ogni ambito ha un suo proprio dominio di ricerca, e il dialogo diventa perciò sempre più infruttuoso, o, quando avviene, non ci comunica sempre granché di interessante.
- Prosegui al secondo capitolo, “La svolta della modernità“
Grazie Francesco, è molto importante conoscere le origini. Io mi sto appassionando alle radici delle parole.. E questo tu scritto capita a “cecio” per ampliare le mie conoscenze. A presto
Grazie Francesco! Io che ho potuto “sbirciare” i punti successivi (che pubblicheremo con regolarità, ma intervallando con altri post, in modo da mantenere sempre una attitudine “polifonica”), vedo l’importanza direi quasi “fondativa” di un testo di questo tipo, per il lavoro che stiamo facendo e per la connessione fortissima con l’esperienza di chi si occupa di poesia e letteratura.
C’è bisogno, adesso, di questo lavoro. Adesso, dove come ben giustamente dici, le discipline sono sprofondate in un ambito di conoscenza così specializzato e ristretto, che si corre il rischio di perdere di vista la connessione ultima e profonda di ogni cosa.
Ma la divisione tra la cultura è specchio della divisione interna alla nostra anima – per un Navajo americano, per dire, non c’è alcuna divisione: il “cosmo” gli parla un linguaggio globale. “The European materialist tradition of despiritualizing the universe is very similar to the mental process which goes into dehumanizing another person.” diceva acutamente Russell Means (indiano d’america) già nel 1980.
Dimenticando che la fisica nasce e cresce all’interno del pensare filosofico (e dunque – lungi dall’essere “oggettivo” e culturalmente “agnostico” ne assorbe profondamente il sistema di convinzioni, di credenze, in cui volta per volta si incarna) Abbiamo despiritualizzato l’universo, e le conseguenze sono sotto gli occhi di ognuno.
Il Tao della Liberazione ha delle pagine splendide su questa necessità di una “nuova cosmologia” (l’ho affrontato quest’estate e mi sono realmente entusiasmato), ma anche – più sinteticamente, il libro di Marco Guzzi, Fede e Rivoluzione.
Come scienziato, sento e capisco che c’è molto da lavorare, ma è un bel lavoro (ed è bello e necessario farlo in compagnia del filosofo, del poeta). Ridare senso al cosmo, è forse il lavoro più bello che posso immaginare 😉
Nel dialogo tra fisica e filosofia posso inserire anche la biologia? A parte gli scherzi, credo che sia davvero fondamentale che tutte le discipline sappiano mettere in dialogo le loro specializzazioni, amalgamare le conoscenze, avendo il coraggio di tenerci larghi in ciò che ci dà conoscenza.
La ragione umana è potente e affascinate. Questo crea una sorta di ammaliamento che ci trae in inganno, come le sirene di Ulisse.
A me pare che la sfida per la nuova umanità sia quella di imparare ad armeggiare con la razionalità senza farsi schiacciare sotto il suo peso, facendo spazio e dando credito a tutte le nostre capacità di conoscenza. Certo la vigilanza e la discriminazione dovranno guidarci per evitare l’inglobamento indifferenziato, nella ricerca di un senso che noi creiamo, ma nella consapevolezza che non tutto può avere senso.
Anch’io ho avuto il privilegio di una lettura anticipata dello scritto di Francesco nel suo complesso e credo sia una bella occasione di riflessione intrecciata!
iside
Cara Iside,
certamente che dovremmo inserire anche la biologia, anzi! Di fatto già da anni in molti testi viene intrapreso questo approccio (come ben sai), molto più “globale” di quanto veniva fatto forse un tempo. Ci si sta iniziando a muovere nella comprensione che, o si prende TUTTO insieme, oppure rimaniamo ad analisi parziali e poco conclusive: in un certo senso stiamo tornando “all’origine”, dove la divisione tra le discipline era ancora di là da venire. Ci stiamo tornando, ma il tempo non è passato invano, perché ci rientriamo con una semplicità “di secondo livello” (direbbe qualcuno….).
Le analisi veramente avvertite, come “Il Tao della Liberazione”, oppure anche il libro di Capra, “La rete della vita“, come anche tanti altri che conosci probabilmente meglio di me, hanno questo approccio globale (il Tao passa da economia, a biologia, a sociologia, a spiritualità, a psicologia e cosmologia).
Insomma c’è qualcosa veramente di nuovo, ma c’è tanto da lavorare… per nostra fortuna!
Grazie delle risposte,
credo che siamo già in cammino
verso una riformulazione della stessa
idea di conoscenza, che quindi amplia
e trasforma tutte le discipline.
Anche la biologia nasce dall’impianto filosofico platonico-aristotelico(Aristotele è il primo biologo della storia dell’umanità), per poi divenire scienza autonoma nel corso della tarda modernità,
con Linneo, Buffon, fino a Darwin, le cui intuizioni sono
alla base dell’interpretazione dominante della vita.
Ora stanno nascendo nuove visioni, che tengono conto
di una ampiezza maggiore, nella quale credo che l’essere
umano possa fare esperienza di una ulteriorità
tutta da indagare e riscoprire, come per esempio
“l’interrelazione attuale del tutto”, la vita come un tutto
unito in continua trasformazione.
Grazie
Francesco
Bellissima iniziativa… Non vedo l’ora di seguirne le tappe???
Gli errori della fisica prodotti dalla separazione dalla filosofia
La separazione della Fisica dalla Filosofia, pur giusta, non sempre ha giovato alla Fisica.
Se chiedete ad un Fisico perché nell’esperimento di Michelson-Morley non si ha lo slittamento delle frange d’interferenza dei due raggi, ruotando le braccia dell’interferometro, non saprà darvi una risposta.
Un Filosofo, utilizzando la sola logica risponderà che i due raggi viaggiano alla stessa velocità e percorrono la stessa distanza per cui le frange iniziali restano inalterate.
Nessun fisico del l887 né uno attuale potrebbe accettare una risposta così ovvia e banale, anche se vera, perché ha una falsa idea della Terra (dei pianeti, e dei corpi materiali in generale) frutto di antichi errori di valutazione e fenomeni non compresi e dunque dimenticati.
E’ capitato a tutti di sdraiarsi su un prato o su una spiaggia e godersi il meraviglioso spettacolo del lento modificarsi sopra le nostre teste di quelle grandi nuvole bianche che assumono le forme più strane, cui cerchiamo, con un po’ di fantasia, di associare a forme umane o animali o altro.
Quante volte, da convinti copernicani, ci siamo chiesti se quello spettacolo non contrastasse la teoria per cui la Terra (intesa come globo terraqueo) ruoti all’equatore a quattrocento sessanta metri al secondo attorno al proprio asse e rivoluzioni a trentamila chilometri all’ora attorno al Sole.
In effetti o si è sulla superficie terrestre o ad una certa altezza da questa, ma comunque nell’ambito del suo campo gravitazionale, siamo, senza nulla avvertire, costretti a seguire i moti che interessano il pianeta che ci ospita.
C’è chi ritiene che l’atmosfera terrestre ruoti, a basse quote, solidalmente alla Terra per cui non notiamo il suo moto di rotazione.
La cosa potrebbe anche avere un senso se l’atmosfera fosse materia coesa, ma questa è costituita da atomi e molecole di gas che si muovono in tutte le direzioni in rapporto allo stato energetico in cui si trovano.
La forza gravitazionale terrestre non può giustificare detto fenomeno, perché se ci alziamo da terra con un elicottero e ci fermiamo ad una certa altezza, non scorgiamo scorrere il pianeta sotto di noi, bensì ci ritroviamo sempre sulla verticale da cui siamo partiti perché ruotiamo alla stessa velocità della Terra.
Se così non fosse sarebbe sufficiente alzarsi dall’Italia con un aerostato, attendere all’incirca sei o sette ore e scendere negli USA.
Al copernicano Galilei, i Tolemaici fecero osservare che la rotazione terrestre implicava un conseguente vento d’Oriente di cui non si rilevava traccia e che un grave che cade da una torre scende lungo la verticale, ignorando la rotazione terrestre.
L’atmosfera terrestre assume forme diverse localmente, ma nell’insieme ruota anch’essa solidalmente alla Terra.
L’insanabile contraddizione tra questi dati incontrovertibili è risolvibile solo se si ipotizza un contesto dove la teoria copernicana possa convivere con la rotazione solidale alla Terra dei corpi materiali.
Se definiamo (impropriamente) etere l’insieme di tutte le onde elettromagnetiche naturali le relative frequenze, considerata la spinta che riceve un elicottero per ruotare solidalmente alla Terra, è da ritenere che questo è costituito da particelle con massa a riposo o in agitazione.
A riposo o in agitazione, solo se ha massa l’etere può obbligare i corpi che si trovano in essa a ruotare solidalmente alla Terra.
Anche i gas dell’atmosfera sono ingabbiati nella rete materiale che costituisce l’etere, per cui possiamo considerare che la Terra (come tutti corpi materiali) è avvolta in un suo etere di appartenenza.
Newton, nel costruire la sua fisica dovette far propria la legge della caduta dei gravi, per cui ipotizzò che tutti i corpi cadono con la stessa accelerazione perché subiscono due effetti che si compensano.
Da una parte c’è la forza di gravità (forza insita) che è proporzionale alla massa gravitazionale del corpo, dall’altra la forza d’inerzia (forza impressa) che è proporzionale alla massa del corpo.
Se in un laboratorio terrestre, da cui sono stati evacuati tutti i gas, poggiamo un corpo su di una bilancia per misurarne la forza peso, la massa è detta gravitazionale. Se si lancia lo stesso corpo, questi, durante la spinta viene accelerato; il rapporto tra la forza impressa e l’accelerazione derivata è detta massa inerziale, perché (secondo Newton) si oppone alla variazione di velocità.
Se si raccoglie il corpo dopo il lancio e lo si pesa, avremo lo stesso risultato ottenuto dalla massa gravitazionale.
Le due masse sono uguali e quindi (sostiene Newton) i corpi pesanti se da una parte sono attirati maggiormente dalla Terra, dall’altra resistono anche maggiormente a modificare il loro stato.
L’ipotesi newtoniana è sconcertante perché illogica, si ipotizza che la massa di un corpo può, nello stesso tempo. essere causa del moto (gravitazionale) e frenare il moto medesimo (inerziale).
Poiché non è possibile contestare l’ipotesi newtoniana ricorro al Filosofo Greco Protagora per il quale: “L’uomo (individuo) è la misura di tutte le cose, delle cose in quanto sono, delle cose che non sono” (dove “cose” sono gli oggetti percepiti attraverso i sensi).
La verità scoperta da Galilei provoca, ad un attento esame, sconcerto, tra ciò che vediamo, l’arrivo contemporaneo dei diversi gravi, da quanto presumevamo prima di farli cadere, con l’arrivo a terra di quello di massa maggiore.
Anni fa verificai la reazione dei bambini di fronte alla contraddizione tra le sensazioni descritte in precedenza, entrambe certamente vere, per cui realizzai due sfere identiche, una di piombo e l’altra di legno.
Proposi a Loris (12 anni) di dirmi quale delle due sfere sarebbe arrivata prima a terra. Non senza una certa presunzione, rispose che sarebbe precipitata prima la sfera di piombo perché “sfugge dalle mani per portarsi a terra”.
Nel vedere cadere assieme le due sfere abbandonò con sdegno il gioco perché non tollerò la sconfitta.
Riproposi l’esperienza a Federica (8 anni) che quando verificò il risultato, per non accettare l’errata previsione della caduta più rapida della sfera di piombo, sbottò: è una magia! è una magia!
Cos’è la magia per un bambino se non un trucco invisibile?
A fronte di un conflitto tra i due sensi, una risposta attendibile è possibile solo se si riesce a definire uno scenario dove le controverse sensazioni possano convivere in termini logici.
L’unico scenario logico e realistico possibile è rappresentato dal trucco invisibile; vale a dire dall’esistenza di una qualche forma di materia che occupa tutto lo spazio, che attraversata con moto variabile dai gravi imprime a questi una forza resistente al moto in proporzione alla loro massa.
Per quanto sostenuto in precedenza è l’etere e la sua massa che frena la caduta dei gravi che l’attraversano in proporzione alla medesima massa dei gravi perché un grave in caduta libera può essere frenato solo da elementi materiali (che hanno massa).
Poiché definisco che l’energia è massa in agitazione, i cosiddetti campi elettromagnetici sono particelle con piccolissime masse che oscillano (si agitano) ad una certa frequenza, che occupano tutto lo spazio. per cui, non esiste nell’universo il vuoto (come assenza) di materia.
Il contrasto evidenziato tra forza insita e forza impressa trova una più ampia conferma nel contrasto tra la Legge della gravitazione universale e la legge della caduta dei gravi.
Se nel nostro laboratorio sospendiamo alla stessa altezza due sfere identiche, una di platino ed una di legno sambuco, con la sfera di platino con una massa cinquanta volte la massa del sambuco, con semplici calcoli verificheremmo che la caduta della sfera di platino è cinquanta volte più rapida di quella del sambuco.
Per la legge newtoniana sulla sfera di platino agisce una forza cinquanta volte la forza che agisce sulla sfera di sambuco ed una velocità di caduta cinquanta volte maggiore.
La identica velocità di caduta delle sfere è un autentico miracolo, a meno che non si accetta l’ipotesi che è stata formulata.
Nel XVIII secolo si riteneva che lo spazio fosse formato da una sostanza invisibile che già i filosofi dell’antica Grecia avevano denominato ETERE.
A metà dell’ottocento Il fisico Maxwell sintetizzò con le famose quattro equazioni l’intero fenomeno elettromagnetico. In queste figuravano due costanti, costante dielettrica e permeabilità magnetica caratteristiche del mezzo, ovvero dell’ETERE.
Si avviarono diverse ricerche, senza un esito positivo, fino a quando il fisico Michelson propose l’esperimento che avrebbe evidenziato l’esistenza dell’ETERE misurando la velocità relativa della Terra rispetto ad esso, e per misurare la suddetta velocità si utilizzò uno strumento che è denominato interferometro di Michelson.
L’interferometro permette di suddividere un fascio di luce in due fasci che seguono cammini perpendicolari e vengono poi nuovamente fatti convergere su uno schermo, formandovi una figura d’interferenza.
Il lettore può trovare in ogni buon manuale di fisica la problematica in esame corredata da immagini e calcoli numerici.
Ripetuto l’esperimento nel corso dell’anno e per diversi orientamenti dei bracci dell’interferometro, Michelson e Morley, ignorando che lo strumento è fisso rispetto alla Terra, perché è immerso nella sua etere di appartenenza, non registrarono alcuno scorrimento delle frange d’interferenza concludendo che la Terra è immobile rispetto all’ETERE.
Al cosiddetto fallimento di Michelson-Morley seguirono anni di sconforto perché quell’esperimento rappresentava il coronamento di un secolo di ricerche e successi nel campo elettrico e magnetico.
Negli anni seguenti l’esperienza fu condotta con diverse fonti luminose (sole e stelle), con strumenti di rivelazione più sofisticati capaci di rilevare spostamenti tra Terra ed ETERE di pochi millimetri ma con identico esito.
I risultati smentivano l’ipotesi dell’esistenza di un ETERE immobile che la Terra attraversa nei suoi moti, infatti attraversa l’etere immobile con la sua etere di appartenenza.
L’atteggiamento intellettuale dei fisici fu filosoficamente discutibile: se un dato sperimentale è vero (perché verificato indefinite volte) ma contrasta l’ipotesi teorica su cui è fondata l’esperienza che l’ha prodotto, un minimo di logica avrebbe preteso che si riconducesse l’ipotesi al risultato, piuttosto che rinnegarlo in toto, affermando la non esistenza di un supporto materiale della luce.
Nel 1905, dopo oltre vent’anni di stallo, Albert Einstein propose con la cosiddetta Teoria della relatività speciale il superamento dell’impasse. Ben lungi però dall’offrire una soluzione all’irrisolta questione, propose una teoria costruita su due postulati, uno dei quali sostiene che la velocità della luce nel vuoto è costante e non dipendente, o è invariante se la sorgente o l’osservatore si muovono con moto uniforme.
Il postulato è il prodotto di una la lettura del risultato dell’esperimento di Michelson, anche se lo svizzero ha spesso negato di aver considerato il risultato di quell’esperimento nel definire la sua teoria della relatività.
L’invarianza della velocità della luce, e più in generale delle onde EM, rispetto a sistemi di riferimento inerziali, ha trovato ampia conferma, perché collima con le nostre ipotesi.
Se si invia, ad esempio, un segnale EM da Roma a New York o viceversa la durata del segnale è la stessa nonostante il segnale che ha viaggiato nel senso di rotazione della Terra abbia percosso una distanza minore.
Lo stesso risultato si ottiene se si collega Roma a New York con un cavo elettrico e si invia un segnale. Questo impiegherà lo stesso tempo perché la distanza tra le due città è sempre la stessa.
Se si suppone la materialità della luce (e in generale delle onde EM), e non si osservano spostamenti delle frange d’interferenza, nell’interferometro, significa che la Terra, come tutti i corpi materiali, è circondata da una sua etere di appartenenza che ruota solidalmente ad essa, e l’esperienza di Michelson-Morley ne è la conferma, perché perfettamente riuscita.
Il nostro etere, come già detto, è costituito da particelle con massa a riposo o in agitazione.
A riposo o in agitazione la massa dell’etere svolge un ruolo determinante nell’obbligare i corpi che si trovano in essa (o meglio l’attraversano) sulla Terra o nelle sue vicinanze a ruotare solidalmente ad essa. Rotazione determinata da un ingabbiamento di tali corpi nella rete materiale che lo costituisce.
Se consideriamo che siamo immersi in un ambiente elettromagnetico, un indizio sul valore della forza di trascinamento (è compito dei Fisici valutarne il vero valore) in cui sono immersi i corpi materiali è possibile dall’analisi della pesa che spesso facciamo per controllare la linea.
Quando ci pesiamo con la bilancia pesapersone con indicatore meccanico a lancetta o dischetto rotante verifichiamo che l’indicatore non riesce a stare fermo, ma oscilla intorno ad una data misura.
Se adagiamo sulla bilancia un oggetto verifichiamo che l’indicatore dopo qualche istante resta sempre fermo.
Quando ci pesiamo, l’oscillazione della lancetta è prodotta dagli involontari e impercettibili movimenti del nostro corpo – nonostante non spostiamo i piedi dalla bilancia – che non ci riesce di tenere completamente fermo.
Il fenomeno ci sembra del tutto naturale e infatti lo imputiamo alla instabilità dell’equipaggio mobile della bilancia, senza renderci conto che questo è meno ovvio di quanto non appaia.
La bilancia pesapersone è un dinamometro, strumento con cui si misura la forza, che, nel caso in esame, è detta forza-peso quale prodotto della massa del mio corpo per l’accelerazione di gravità.
Poiché la massa del mio corpo e l’accelerazione di gravità non mutano, non vi è alcuna causa apparente che giustifica il fenomeno.
Per meglio rappresentarlo accentuiamo il fenomeno; si ha maggiore chiarezza se la pesa è fatta su una basculla con cui si pesano le granaglie, per via della lunghezza e lentezza della lancetta.
Quando sto fermo peso intorno agli ottanta chili; se di scatto assumo la posizione accovacciata, durante la discesa l’indicatore della bilancia scende fino a circa trenta chili per poi riportarsi a ottanta quando sono di nuovo fermo.
Pertanto detta m la massa del mio corpo, g l’accelerazione di gravità. m la massa del corpo che ho spostato verso il basso e a l’accelerazione relativa, la pesata minima è
Pm = mg – ma
nonostante g e a hanno lo stesso verso.
Inverto l’esperienza passando, sempre in modo accelerato dalla posizione accovacciata a quella eretta e verifico che durante la risalita l’indicatore sale fino a centrotrenta chili per poi riportarsi a ottanta quando sono di nuovo fermo.
La pesata massima è
PM = mg + ma
nonostante g e a hanno versi opposti.
L’aumento del peso quando passo da accovacciato ad eretto indica, in termini incontrovertibili, che nel sollevarmi ho incontrato una resistenza contro cui ho dovuto far leva: una resistenza materiale quando la massa del mio corpo da dovuto attraversare quella materia, che nella prima pesa ha trattenuto non facendo gravare sulla bilancia la parte del mio corpo che si abbassava.
Il cosidddetto fallimento dell’esperimento di Michelson-Morley suggerì ad Albert Einstein “Elettrodinamica dei corpi in movimento” che fu oggetto di severe critiche da parte di fisici, matematici e filosofi della scienza.
L‘epistemologo Pierre Duhem affermò, pressappoco, che al cospetto della teoria della relatività “il senso comune (o Logica) fugge via terrorizzato”.
Negli anni a seguire la teoria superò gli ostacoli iniziali e si affermò come il punto di vista da cui osservare e descrivere i fenomeni naturali.
Nel 1916 Einstein presentò una versione divulgativa della teoria, (cfr. Albert Einstein – Relatività: esposizione divulgativa. Universale Bollati Boringhieri) con lo scopo, dichiarato nella Prefazione, di “offrire una visione per quanto è possibile esatta della teoria della relatività a quei lettori che si interessano di tale teoria da un punto di vista scientifico generale e filosofico, senza avere familiarità con l’apparato matematico della fisica teorica. L’opera presuppone nel lettore un livello culturale che corrisponde, pressappoco, a quello dell’esame di maturità e richiede – malgrado la sua brevità una buona dose di pazienza e di forza di volontà”.
Il carattere esplicativo dell’opera consente, contrariamente, alla concisa e matematica “Elettrodinamica”, di confrontare la teoria, con il buon senso comune, come denunciato dall’epistemologo francese.
A titolo d’esempio proponiamo la lettura del Paragrafo 3. Spazio e tempo nella meccanica classica.
Nel Paragrafo 3. Spazio e tempo nella meccanica classica Einstein scrive: Io sto al finestrino di un vagone ferroviario che viaggia a velocità uniforme, e lascio cadere una pietra sulla banchina, senza imprimerle alcuna spinta. Allora, prescindendo dalla resistenza dell’aria, vedo discendere la pietra in linea retta. Un pedone, che osserva il fattaccio dal sentiero lungo la ferrovia, vede che la pietra cade a terra descrivendo un arco di parabola. Domando ora: le “posizioni” percorse dalla pietra stanno “in realtà” su una retta o su una parabola? [……] siamo in grado di dire: la pietra percorre una linea retta relativamente a un sistema di coordinate rigidamente collegato al vagone mentre descrive una parabola relativamente a un sistema di coordinate rigidamente collegato al terreno (banchina). Da questo esempio si vede chiaramente che non esiste una traiettoria in sè (vale a dire una curva lungo cui si muove il corpo), ma soltanto una traiettoria rispetto ad un particolare corpo di riferimento”.
Poiché è caduta una sola pietra, l’acculturato lettore dotato di pazienza e forza di volontà, immagina debba individuarsi l’unica vera traiettoria percorsa dal grave.
Einstein che si trova in condizioni di moto rispetto alla caduta del grave vede una traiettoria rettilinea, ma, conoscendo la meccanica newtoniana, sa che il grave lasciato libero di cadere è sottoposto allo stesso tempo alla verticale forza di gravità e orizzontale forza d’inerzia, per cui la sua traiettoria è una parabola.
Difatti sostiene che l’osservatore sulla banchina, quindi fermo rispetto al fenomeno, vede una traiettoria parabolica.
La conclusione cui perviene però Einstein è stupefacente: uno stesso fenomeno visto in condizioni diverse non solo appare diverso ma è diverso, vale a dire ciò che appare è.
Einstein e l’osservatore sulla banchina (che stimiamo vicini) valutano lo stesso tempo di caduta, per cui il fisico svizzero valuterà una velocità di caduta ed una energia cinetica del grave minore di quanto non sia in realtà.
Effetti collaterali evidentemente trascurabili per il grande genio.
Il fisico svizzero non si rende conto che la sua affermazione è verificabile sperimentalente ponendo uno strato di sabbia dove cade il grave. Dalla profondità del cratere provocato dal grave può dedursi l’energia cinetica del grave in caduta e dunque la velocità di caduta e dunque l’unica traiettoria.
Nel prosieguo Einstein tenta (in maniera piuttosto incerta) di definire “La relatività della simultaneità” senza rendersi conto che per per assegnare un significato al termine simultaneità è necessario individuare il significato di tempo perché questa sottintende l’espressione tra tempi.
Einstein non sapeva cosa fosse il tempo né si è premurato, nella sua straordinaria opera, di ipotizzarne una definizione. Ancora oggi la questione è irrisolta.
Non sapendo cosa fosse il tempo, non coglieva nemmeno la correlazione tra il tempo e l’orologio, ovvero lo strumento della sua misura.
Infatti nella “Elettrodinamica dei corpi in movimento” aveva profetizzato: “Dobbiamo tener presente che tutte le nostre asserzioni nelle quali il tempo gioca un ruolo sono sempre asserzioni su eventi simultanei. Quando per esempio dico: “Quel treno arriva qui alle ore 7”, ciò significa “Il porsi della lancetta piccola del mio orologio sulle 7 e l’arrivo del treno sono eventi simultanei”.
Le lancette dell’orologio sulle sette non indicano e non misurano alcunché; esse indicano semplicemente che sono trascorse sette ore da mezzanotte o da mezzogiorno.
Nel Paragrafo 9. “La relatività della simultaneità” tra l’altro scrive:
Le nostre considerazioni sono state finora svolte rispetto ad un particolare corpo di riferimento, a cui abbiamo dati il nome di “banchina ferroviaria”.
Supponiamo che un treno molto lungo viaggi sulle rotaie con velocità costante v e nella direzione indicata dalla figura 1.
Fig. 1
[…….] Ora però si presenta, come conseguenza naturale, la seguente domanda: due eventi (per esempio i due colpi di fulmine A e B) che sono simultanei rispetto alla banchina ferroviaria saranno tali anche rispetto al treno?
[..….] Sia M’ il punto medio dell’intervallo AB sul treno in moto. Proprio quando si verificano i bagliori del fulmine (giudicando dalla banchina), questo punto M’ coincide naturalmente con il punto M, ma esso si muove verso destra del disegno con la velocità v del treno.
Se un osservatore seduto in treno nella posizione M’ non possedesse questa velocità, allora egli rimarrebbe permanentemente in M e i raggi di luce emessi dai bagliori del fulmine A e B lo raggiungerebbero simultaneamente, vale a dire s’incontrerebbero proprio dove egli è situato. Tuttavia nella realtà (considerata con riferimento alla banchina ferroviaria), egli si muove rapidamente verso il raggio di luce che proviene da B, mentre corre avanti al raggio di luce che proviene da A.
Pertanto l’osservatore vedrà il raggio di luce emesso da B prima di vedere quello emesso da A. Gli osservatori che assumono il treno come loro corpo di riferimento debbono perciò giungere alla conclusione che il lampo di luce B ha avuto luogo prima del lampo di luce A. Perveniamo così al seguente importante risultato: gli eventi che sono simultanei rispetto alla banchina non sono simultanei rispetto al treno e viceversa (relatività della simultaneità);
Questo brano, banale nella formulazione della simultaneità, è a dir poco sconcertante nella conclusione. Un minimo di buon senso impone che se l’arrivo sui binari dei raggi A e B è simultaneo per l’osservatore fermo sulla banchina e dunque fermo rispetto al fenomeno è simultaneo anche per l’osservatore che sta sul treno.
E’ certo che questi non assisterà alla simultaneità dei raggi A e B perché la velocità finita della luce fa si che egli veda il raggio B con un certo anticipo su A, ma se è cosciente di trovarsi su un treno che si muove con una precisa velocità uniforme verso destra, dalla differenza dei tempi con cui avverte i raggi in B ed in A dedurrà la simultaneità del fenomeno.
Conoscendo la velocità della luce saprà valutare anche la velocità del treno rispetto alla banchina.
In conclusione il fisico svizzero, con l’espressione, eventi che sono simultanei rispetto alla banchina non sono simultanei rispetto al treno e viceversa, sostituisce al relativismo dei diversi punti di vista un irreale relativismo del fenomeno.