ARAGO` un esperimento ritrovato! - Io Studio al Fermi

Jean Francois Dominique Arago (Estagel 1786÷…1853): professore di geometria
analitica, astronomo dell’osservatorio e membro dell’Accademia delle scienze alla quale
fu ammesso a seguito di un estenuante colloquio con il “mitico” matematico Legendre, il
quale si ostinava a non riconoscerlo francese a causa del nome! Al termine del colloquio,
Legendre si alzò per abbracciarlo!
Nell’ intento di misurare velocità della luce in differenti mezzi rispetto a quella del vuoto per
distinguere tra teoria corpuscolare dii Newton e teorie ondulatorie di Young e Fresnel,
Arago incappò in risultati.. sconcertanti: misurando la velocità della luce con metodo
astronomico alla Roemer, essa risultò assolutamente la stessa indipendentemente dalla
differente velocità relativa della terra rispetto alla sorgente!!
Quando venne inviato alle Baleari per la misura di un meridiano fu coinvolto nelle
campagne napoleoniche in Spagna e fu costretto ad interrompere per vari anni le sue
ricerche ma, al suo ritorno, riprese ad occuparsi del fenomeno che lo assillava,
assegnando il compito di migliorare la precisione nelle misurazioni della velocità della luce
ai suoi allievi ed assistenti tra i quali Fizeau.
Si decise a pubblicare una memoria sul suo esperimento del 1809 soltanto due anni prima
della morte, nel 1851, nella quale affermò profeticamente che, qualora si fosse avuta una
spiegazione, questa avrebbe rivoluzionato il modo di vedere l’universo da parte degli
uomini!
Ecco il passo del TRAITE’ DE LA MECANIQUE DI POISSON:
Per Poisson che cita l’esperimento nel suo Traité de mécanique [1933; 2° ed, t.1, p. 315] il
problema sta più in profondità; in effetti l’esperimento di Arago dimostra che la velocità
della luce non si compone con le altre velocità:
“Poisson accostò questo fatto al fenomeno dell’aberrazione della luce che invece si
spiega con la composizione vettoriale della velocità della luce con la velocità orbitale della
Terra e probabilmente capì come fosse assurdo che nel caso dell’aberrazione si
supponesse che il moto della terra si componga con quello della luce, mentre
nell’esperimento di Arago si facesse l’ipotesi opposta! … Gli storici della fisica hanno più
volte osservato come Einstein non abbia citato nessun esperimento preciso come base
della sua teoria nel suo primo lavoro sulla relatività ristretta, ed in particolare hanno
criticato il fatto che egli non abbia accennato all’esperimento di Michelson e Morely,
comunemente ritenuto il pilastro sperimentale della relatività: Commenti di questo tipo
nascono da una insufficiente conoscenza dei fatti storici. A partire dall’ esperimento di
Arago, i fisici dell’Ottocento si impegnarono a fondo nel tentativo di misurare gli effetti
sperimentali della legge di composizione della velocità della luce. Parecchi di questi
esperimenti furono effettuati sotto la direzione di Arago stesso, e fra di essi anche
quelli celebri di Fizeau. Tutti confermarono che la propagazione della luce non segue le
leggi classiche di composizione delle velocità. Einstein non aveva dunque alcun bisogno di
citare dei risultati precisi, poiché tutta la storia dell’ottica fisica sperimentale nell’Ottocento
era una conferma sperimentale delle sue ipotesi. L’esperimento di M.&M. 1 era solo
l’ultimo di una lunga serie, certamente il più preciso: Chi fosse interessato a tali questioni
può trovare una storia, per quanto incompleta, di questi primi esperimenti relativistici nel
libro di Tonnelat [1971; Partie I, Chap. IV].”
[da: Sandro Caparrini2, “I manoscritti di Giovanni Plana dell’accademia delle
Scienze di Torino” – Crisis – Torino 2000].
L’esperimento di M.&M. fu ripetuto ancora nel 1958 utilizzando le microonde: il potere di
risoluzione dello strumento era tale da poter evidenziare una velocità relativa della Terra
rispetto all’etere anche solo di 1/1000 della sua velocità orbitale; pur rappresentando un
aumento in precisione di un fattore 50 rispetto agli esperimenti di M.&M. anche
quest’ultimo esperimento diede esito negativo.
1
Sandro Caparrini, di Orbassano (TO), laureato in fisica ed in matematica all’Università
di Torino, storico della matematica e vincitore nel 2003 del prestigioso SLADE PRIZE
indetto dalla BSHS (British Society for History of Science) quale autore di un lavoro
originale nel campo della storia della scienza.
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