IL PRINCIPIO di RELATIVITA’ CLASSICA o GALILEIANA
Tutte le obiezioni che gli aristotelici opponevano all’ipotesi del moto della Terra, cadono se si
accetta un principio di relatività:
Nessun esperimento di meccanica eseguito all’interno di un riferimento è in grado di stabilire
se il riferimento stesso è in quiete o si muove di moto rettilineo uniforme <<rispetto alle stelle
fisse>>
Galileo non lo enunciò esplicitamente, ma portò innumerevoli esempi in cui risulta verificato
Sintetizzando il celebre brano del “ Dialogo” che inizia con la suggestiva immagine del
gran navilio, possiamo affermare che
Se in una stanza interna a una nave, quindi non perturbata dal vento di corsa, eseguiamo un
qualunque esperimento di meccanica (lancio di oggetti, caduta di gocce d’acqua, osservazione del
volo di mosche o farfalle , etc, etc.) , se il moto della nave è rettilineo uniforme, non riusciremo
mai, dal suo svolgimento , a misurare la velocità della nave, né a capire se la nave è ferma o si
muove rispetto alla terra
Cioè
qualunque esperimento di meccanica svolto all’interno di un riferimento che si muove di moto
rettilineo uniforme rispetto alla terra dà esattamente gli stessi risultati che darebbe se fosse
eseguito sulla terra stessa.
Analogamente , tutti gli esperimenti eseguiti sulla terra, come la caduta dell’oggetto dalla torre, il
lancio di proiettili come le famose palle di cannone dell’argomento di Tycho Brahe, non possono
provare se la terra è in quiete o si muove di moto rettilineo uniforme rispetto alle stelle fisse.
In effetti il duplice moto della terra è solo in buona approssimazione rettilineo uniforme e, almeno
per quanto riguarda il moto di rotazione diurno, è possibile realizzare qualche esperimento in grado
di evidenziarlo (il Pendolo di Foucault, la deriva dei proiettili, l’andamento dei venti nei cicloni e
negli anticicloni).
Prescindendo comunque dal problema del moto della terra, tutte le esperienze discusse da Galileo
permettono di enunciare il Principio di relatività classica (perché caratterizza la fisica classica) o
galileiana (per ovvie ragioni di diritti d’autore) , nella formulazione introdotta all’inizio.
Il Principio di Relatività, in linguaggio moderno, è espresso mediante le trasformazioni galileiane
(TG)
Un importante risultato delle applicazioni delle TG è l’invarianza dell’accelerazione.
Gli osservatori O e O’, solidali rispettivamente con S e S’, misurano posizione e velocità diverse,
per i corpi in moto, ma la stessa accelerazione, quindi descrivono lo stesso tipo di moto (uniforme o
accelerato).
In particolare un corpo può essere fermo rispetto a O’ e in moto rettilineo uniforme rispetto ad
O (o viceversa) , la traiettoria può essere verticale per O’ e parabolica per O (o viceversa),
Entrambi i punti di vista sono validi e nessuno dei due osservatori può confutare l’altro, a meno che
non ci si riferisca ad un terzo riferimento che per convenzione viene preso come riferimento
assoluto
Applicando il Principio di di composizione dei movimenti, si possono portare numerosi esempi che
provano la validità del Principio di relatività e la sua stretta correlazione col Principio di Inerzia
.
