L’ETERE NEL LUNGO PERCORSO DELLA CONOSCENZA DELLA FISICA

L’ETERE E LA SUA STORIA
Pillole di Filosofia
ARISTOTELE
Per Aristotele il movimento degli oggetti era regolato secondo la composizione della
materia: aria, acqua, terra e fuoco, come se questi fossero delle entità coscienti.
Il movimento della materia cercava il suo naturale obiettivo: il centro della terra.
Più massiccio era un oggetto, più rapidamente cadeva. Oltre i quattro elementi della terra
Aristotele postulò per i corpi celesti la
quintessenza “: l’ETERE. Un plasma trasparente ed immutabile che, riempiendosi nell’universo, permetteva agli astri di ruotare su orbite circolari e velocità senza che cadessero sulla terra.
 Si dovette aspettare fino all’inizio del diciassettesimo secolo per avere una forma più moderna del concetto di etere.
CARTESIO
Come principio filosofico Cartesio respinse l’idea
che i sistemi fisici potessero interagire gli uni con gli altri (azione a distanza). Senza una qualche forma di contatto fra loro.
Secondo Cartesio la sostanza intermedia che permetteva di propagare la luce e il calore era l’etere. Quindi Cartesio nel 17° secolo, quello del rinascimento , condusse agli sviluppi anche della matematica, oltre alle sue nuove proposte per la geometria che prese il suo nome, la cartesiana, come apporto a quella Euclidea e dette un ampio contributo al calcolo infinitesimale successivo, che come si sa fu pensato da Lebniz e Newton , del quale ancora oggi si discute su chi di due scienziati cade la paternità .
HUGYGENS E NEWTON
 Verso la fine del diciassettesimo secolo, Huygens compì i primi passi verso una teoria ondulatoria della luce, introducendo l’etere come mezzo che permetteva la propagazione delle onde. Il suo lavoro però venne ignorato a causa della notevole influenza di Newton. Il quale come si sa pensava la luce formata da corpuscoli e così vista, l’etere non era necessario alla sua diffusione.
Riguardo alla questione annosa dell’Etere , fu l’800 il secolo maggiormente coinvolto per i grandi passi che vide fare alla fisica
 IL19° SECOLO
 Ai primi dell’ottocento, si ha la conferma sperimentale
della natura ondulatoria della luce e si ripresentò il problema dell’azione a distanza.
Nel 1818 il concetto di etere viene ripreso da Fresnel: “Se la luce è onda deve pur esserci qualcosa che ondeggia e quindi negli spazi interstellari c’è l’etere”.
MAXWELL
 Nel 1870, con la teoria elettromagnetica di Maxwell, l’etere tornerà in auge per ben oltre quarant’anni. Le leggi di Maxwell erano per quei tempi in netto contrasto con la meccanica di Newton.
Come si sa ai risultati Maxwell aveva già fatto capolino sperimentalmente Faradey con le sue intuizioni.
Maxwell unificò i due campi con le sue equazioni
Infatti secondo queste equazioni Luce ed onde elettromagnetiche sono manifestazioni di un identico fenomeno di campi e si propagano con la velocità della luce
nello spazio.
Se la sorgente che genera l’onda è in moto rettilineo uniforme nella stessa direzione della propagazione dell’onda la sua velocita’ e’ sempre C e non la somma delle due
velocità come afferma la relatività di Newton.
Dato che le equazioni non sono invarianti alle trasformazioni di Galileo crollava quindi ( fu una vera rivoluzione),
il principio di relatività di Newton: i moti relativi di due corpi dentro uno spazio sono sempre gli stessi sia che lo spazio sia fermo o sia che i due corpi di muovano in linea retta (non su un cerchio) di moto uniforme. Crollava pure l’impossibilità di misurare il moto assoluto sostenuto da Newton. Se con Maxwell furno fatti passi avanti nelal Fisica , l’ETERE comunque restò.
Perfino Lorentz concluse che l’ETERE e’ una certezza che esista. Addirittura i Fisici fino agli inizi del 20° secolo 1902- continuavano ad essere talmente influenzati dall’idea dell’etere che le
teorie di Lorentz persuasero Morley ed il suo collega Miller ad intraprendere una nuova serie di esperimenti, per la sua dimostrazione e conferma, che però non ebbe risultati.
Ma Il Giugno 1905 CAMBIO’ RADICALMENTE LE CERTEZZE DELLA FISICA Su “Annalen der Physik”, la più importante rivista
fisica tedesca, appare l’articolo “ Sull’elettrodinamica dei corpi in movimento “.
IL giovane Albert Einstein manda all’aria l’etere e tutte le concezioni dello spazio e del tempo sulle quali si era basata la fisica. E’ un articolo di una semplicità impressionante. L’unico riferimento all’etere è la famosa frase nel secondo paragrafo: “L’introduzione di un etere luminoso si rivelerà superflua, allo stesso modo in cui la teoria che svilupperò qui non richiederà uno spazio assolutamente statico”.
Ecco le sue ipotesi:
Einstein formula l’ipotesi che la velocità della luce sia una costante universale, sottolineando che è valida solo in sistemi di riferimento che si muovono uniformemente l’uno rispetto all’altro.
Con semplici esperimenti mentali colloca dapertutto due semplicissimi strumenti noti
a tutti i fisici dell’ottocento: righelli e orologi”. L’etere non esiste, sono le leggi di Newton a perdere validità quando ci si muove con velocità confrontabili con quel della luce C.
Le leggi da cambiare dunque sono quelle della meccanica e non quelle dell’elettrodinamica.
La principale differenza fra la relatività di Einstein e quella di Newton - Galileo sta nelle leggi
di trasformazione che legano le coordinate spaziali (x, y, z) e il tempo (t) di due sistemi in moto relativo.
Le trasformazioni sono proprio quelle di Lorentz, ma con
un’enorme differenza: per Einstein la contrazione dei corpi non è attribuibile ad un modello di forze che tengono insieme la materia.
La contrazione della lunghezza è insita nel procedimento per cui le lunghezze sono misurate da righelli,
allo stesso modo in cui la dilatazione del tempo non ha niente a che vedere con la costruzione
materiale dell’orologio, ma piuttosto con il confronto della lettura degli orologi.
Le equazioni di Maxwell non variano se sono soggette alle trasformazioni di Lorentz, che equivale a dire che soddisfano al principio di relatività.
L’articolo di Einstein non fa riferimento e non cita nessun fisico. Alla fine l’unico
ringraziamento è per l’ingegnere Besso, un collega dell’ufficio brevetti, sul quale
scrive: “ Per finire desidero dire che nell’elaborazione del problema qui trattato ho avuto la fedele assistenza dall’amico Michelangelo Besso, che gli sono debitore di molti validi suggerimenti”.
Ci furono però negli anni successivi svariati fisici che contestarono
Eistein e nel 1906 Poincaré fu il primo di una lunga serie e solo
nel 1916 si scoprirà che le contestazioni erano inadeguate.
 La semplicità degli articoli di Einstein, senza dimostrazioni teoriche matematiche e scritte da un ingegnere sconosciuto,
fece sì che furono ignorati da molti. La reazione fu in
genere d’indifferenza e rifiuto. Ma non per tutti: il professor Witkowski di Cracovia lesse l’articolo della relatività ristretta e si accorse che era nato un nuovo Copernico.
Quando poi nel 1907 incontrò Born ad un convegno di fisica, gli parlò di Einstein.
. Max Born dopo avere letto le conclusioni di Eistein ne riconobbe la grandezza e la necessità di
generalizzazioni formali. In seguito le ricerche di Born sulla teoria della relatività
divennero uno dei primi contributi importanti.
Altri tentativi furono intrepresi da gruppi di Fisici del primo novecento poi per dimostrare la realtà dell’Etere, ma senza alcun risultato.
Insomma:
L’ETERE, CHE HA RETTO NELLA SUA ESISTENZA SCIENTIFICA PER 2 MILLENNI, CADE CON LE EQUAZIONI DELLA RELATIVITA’ DI EISTEIN E DA QUEL MOMENTO SIAMO ANDATI AVANTI.
Astianatte.
"Einstein affermò che la luce è quantizzata, costituita cioè da un flusso di particelle di energia o quanti che nel 1923 chiamò fotoni. Einstein suppose che l’elettrone potesse essere espulso solo quando il fotone che lo colpiva aveva un’energia minima..." con questa scoperta apri i lavori per nuovo capitolo quello della teoria dei Quanti....
astianatte