PROF. MAURO LUCACCINI – FILOSOFIA e Catalogo online della Biblioteca microlatata filosoficamente configurata Filobiblìa oltrarno in Via Duccio Galimberti 19 a San Giovanni Valdarno in provincia di Arezzo: lucaccini.m@liceisgv.eu

La monografia Albert Einstein, Einaudi 1968 è la presentazione che alla metà del Novecento il fisico teorico polacco Leopold Infeld (1898-1968) dedicava alle idee scientifiche e al pensiero filosofico di Albert Einstein (1879-1955) come scienziato e filosofo novecentesco fondatore della teoria della relatività: «La relatività non nacque soltanto ad opera del genio di Einstein: Einstein attuò la rivoluzione per cui la scienza era ormai matura… Nel 1905 egli era… un giovane dottore in fisica di ventisei anni… Gli fu permesso di pensare e sognare e scrivere articoli destinati a cambiare la faccia della scienza» (p. 15).

In Albert Einstein L. Infeld rilevava il significato filosofico-scientifico della teoria della relatività introdotta da A. Einstein nel Novecento ponendo l’accento sulle premesse storiche della relatività einsteiniana nella scienza fisica precedente: Prima della rivoluzione di Einstein è il titolo del secondo capitolo dedicato all’origine e al fallimento del concetto teorico di etere cosmico: la fisica dell’Ottocento era divisa tra la teoria meccanica galileiano-newtoniana e la teoria dei campi di M. Faraday, J. C. Maxwell e H. Hertz: «Dei vari elementi della teoria meccanica e di quella dei campi possiamo riscontrare le tracce fin nelle antiche filosofie» (p. 17): lo sviluppo della teoria dei campi nella seconda metà dell’Ottocento portava al superamento del meccanicismo filosofico-scientifico moderno dominante nel diciannovesimo secolo: «Fino al diciannovesimo secolo nessuno pensava che questo regime meccanico potesse essere rovesciato. Lo sviluppo della scienza sembrava pianificato secondo linee meccanicistiche per tutto il futuro della nostra civiltà» (p. 18). L. Infeld insisteva sull’efficacia e sul conseguente successo del modello teorico esplicativo scientifico meccanico della fisica moderna galileiano-newtoniana: «Così la spiegazione dei fenomeni del calore, della luce e dei fluidi in movimento implicava l’elaborazione di un quadro meccanico appropriato. Ecco ciò che si intende quando si asserisce che il punto di vista meccanico regnava su tutta la fisica… per quasi tutta la prima metà del diciannovesimo secolo la teoria meccanica si diffuse e si approfondì fino ad assumere l’aspetto di un dogma filosofico… gli scienziati supponevano che tutto il nostro universo, e noi con esso, costituisse una gigantesca e complicata macchina che obbediva alle leggi newtoniane… Pareva… che nulla potesse impedire la sempre più vasta applicazione della teoria meccanica, e l’idea di spiegare tutti i fenomeni naturali alla luce della fisica newtoniana era considerata come una meta teoricamente accessibile» (pp. 18-19). Nel meccanicismo filosofico-scientifico moderno dominante nel diciannovesimo secolo si inquadra l’origine del concetto di etere cosmico per la teoria dei campi della fisica dell’Ottocento: l’ipotesi dell’etere era funzionale alla spiegazione meccanica della fenomenologia elettromagnetica di campo fisico e alla conseguente riduzione della teoria dei campi alla teoria meccanica: L. Infeld rilevava nel fallimento dell’idea dell’etere l’origine della teoria della relatività di A. Einstein.

In Albert Einstein la problematicità del concetto teorico di etere era da L. Infeld già sottolineata nel discorso storico-scientifico sull’origine dell’ipotesi dell’etere cosmico: la supposizione dell’esistenza dell’etere legava la teoria dei campi alla teoria meccanica salvando l’unità della fisica: il meccanicismo filosofico-scientifico ottocentesco portava all’idea del carattere necessariamente meccanico delle oscillazioni o vibrazioni o onde del campo elettromagnetico e quindi alla conclusione che in quanto meccaniche le onde elettromagnetiche comprensive della luce necessitassero di un mezzo materiale di propagazione, da cui l’inferenza dell’esistenza del supporto materiale della trasmissione luminosa ed elettromagnetica e l’identificazione del mezzo materiale trasmissivo elettromagnetico con l’etere cosmico: «Il nostro fisico del diciannovesimo secolo difenderebbe il suo punto di vista, e durante il dibattito apparirebbe… l’etere… Il fisico del diciannovesimo secolo… suppose che il nostro universo fosse tutto immerso in questa sostanza imponderabile, di cui egli conosceva almeno una proprietà: quella di trasmettere le onde elettromagnetiche. Lo stesso fisico ci avrebbe assicurato che col tempo altre proprietà sarebbero state scoperte e l’etere sarebbe diventato così reale come qualunque altro oggetto materiale» (p. 22). La tendenza della scienza meccanicistica ottocentesca ad assimilare la fisica dei campi alla fisica meccanica considerando gli stessi fenomeni elettromagnetici e della luce come oscillazione elettromagnetica meccanicamente trattabili e spiegabili non eliminava la specificità della realtà fisica continua del campo da L. Infeld sottolineata: «La teoria di J. C. Maxwell che governa i fenomeni elettrici e ottici è una teoria di campo perché in essa l’elemento essenziale è la descrizione di variazioni che si propagano con continuità nello spazio e nel tempo. Quindi il concetto di campo è in contrasto col concetto di particelle semplici della teoria meccanica» (pp. 19-20). Nel rilevarne la capacità sintetica esplicativa del mondo delle radiazioni elettromagnetiche L. Infeld rimarcava la distanza delle leggi di campo dello spettro elettromagnetico dalla teoria fisica meccanica: lo spettro elettromagnetico con le radiazioni luminose risponde alle equazioni di J. C. Maxwell: «Sia le onde emesse da una antenna che quelle emesse da un atomo sono onde elettromagnetiche che si diffondono nello spazio alla velocità della luce di 300.000 chilometri al secondo» (p. 20).

In Albert Einstein non solo la distanza ma la contraddizione fisica tra la teoria meccanica e la teoria dei campi era da L. Infeld rilevata nel discorso storico-scientifico sul fallimento della ipotesi dell’etere cosmico: dal superamento della contraddizione tra principi meccanico-elettromagnetici era da A. Einstein sviluppata la teoria della relatività ristretta o speciale da lui enunciata nel 1905: la relatività einsteiniana traeva le conseguenze dell’elevazione di un fatto empirico a principio scientifico: il fatto scientifico era la costanza della velocità della luce in un sistema di riferimento inerziale in moto relativo; era la constatazione empirico-fattuale dell’indipendenza della velocità della luce dal movimento della Terra come sistema inerziale relativo a portare alla negazione dell’esistenza dell’etere ipotetico ma privo di effetti rilevabili dall’esperienza percettiva sensibile. Come costanza o invariabilità elettromagnetica nei sistemi di riferimento inerziali in moto relativo l’indipendenza della velocità della luce dal movimento della Terra limitava la validità fisica del principio meccanico classico galileiano-newtoniano di composizione o somma delle velocità; l’eliminazione dell’etere cosmico come riferimento spaziale assoluto emerso dagli sviluppi ottici ed elettromagnetici della scienza fisica liberava scientificamente il principio meccanico classico di relatività galileiana dal quale muoveva L. Infeld nel discorso storico-scientifico sul fallimento dell’ipotesi dell’etere: «Immaginiamo due sistemi in moto uniforme l’uno rispetto all’altro, cioè con velocità costante, non accelerata, e lungo una linea retta… il principio di relatività di Galileo dice: se le leggi della meccanica sono valide in un sistema, esse saranno valide in qualunque altro sistema animato rispetto al primo di moto uniforme… Il punto essenziale non è il fatto che noi abbiamo due o più sistemi con osservatori in ciascuno di essi, ma che si possa trasferire la descrizione da un sistema ad un altro» (pp. 23-24). La relatività meccanica classica di Galileo stabiliva l’equivalenza fisica dei sistemi di riferimento inerziali per la quale secondo il principio di inerzia è dall’interno impossibile determinare se un sistema fisico sia in quiete o in moto rettilineo uniforme rispetto ad un altro: la possibilità di stabilire quiete o movimento non relativi ma assoluti era da L. Infeld storicamente rilevata nel riferimento privilegiato all’etere cosmico: ecco dagli anni Ottanta dell’Ottocento l’esperimento cruciale di A. A. Michelson e E. W. Morley per stabilire il moto assoluto della Terra determinandone la velocità di movimento non nello spazio vuoto assoluto di I. Newton, «che gli scienziati non ammettono più da quando H. Helmholtz ha dimostrato che l’esperienza non ce lo rivela» (Angiolo Maros Dell’Oro, Filosofia, scienza e tecnica dal positivismo a oggi, Le Monnier 1953, p. 146), ma nell’etere cosmico spaziale: l’esperienza sperimentale di Michelson e Morley prevedeva la composizione delle velocità di luce e Terra ma provava l’indipendenza della velocità della luce dal moto della Terra come sistema inerziale relativo; la violazione del principio fisico meccanico classico galileiano-newtoniano di composizione o somma delle velocità mostrava l’inconsistenza esplicativa scientifica dell’etere cosmico e apriva al riconoscimento relativistico einsteiniano della costanza della velocità della luce come velocità limite massima nell’universo fisico.

In Albert Einstein L. Infeld rilevava la complementarità scientifica fisica meccanica classica del principio galileiano-newtoniano di composizione o somma delle velocità rispetto alla relatività galileiana: «La teoria meccanica accettava: 1) il principio di relatività di Galileo e 2) la legge della somma delle velocità» (p. 30). Il principio fisico meccanico classico della somma delle velocità non funziona tuttavia con la luce e le onde elettromagnetiche in generale in quanto si propagano alla velocità della luce: la velocità delle onde elettromagnetiche o della luce è sempre la stessa e non ha importanza se la loro sorgente o l’osservatore si muovono, dice L. Infeld: «Quest’ultimo risultato era incompatibile col concetto di etere. Inoltre, esso era incompatibile con la legge della somma delle velocità. La velocità della luce e la velocità di un sistema messe assieme non danno come risultato che la stessa velocità della luce» (p. 31). La validità limitata della somma o composizione fisico-matematica per addizione o sottrazione di velocità nei sistemi di riferimento contrastava col meccanicismo opponendo la teoria dei campi elettromagnetici alla teoria meccanica: con la limitazione alla meccanica della legge della somma delle velocità cadeva l’ipotetico etere cosmico spaziale assoluto, «che prometteva di unificare la teoria meccanica e quella dei campi» (p. 30), scriveva L. Infeld. Nella sua prospettiva di unificazione fisica meccanica la scienza meccanicistica ottocentesca era da L. Infeld rilevata così pregiudizialmente legata all’idea teorica dell’etere cosmico da contrastare il principio meccanico classico di relatività galileiana: «Perché il principio di relatività di Galileo afferma che tutti i sistemi in moto uniforme l’uno rispetto all’altro sono equivalenti. Ma non è così per il fisico che crede nell’etere. Fra i vari sistemi uno si distingue da tutti gli altri: il sistema in cui l’etere è in quiete, l’unico in cui la velocità della luce sia c = 300.000 km al secondo. Dunque il principio di relatività di Galileo non regge più. Lo sostituisce l’etere mediante una teoria assoluta» (p. 29). Alla determinazione della velocità del movimento della Terra come sistema di riferimento inerziale rispetto all’ipotetico etere cosmico spaziale assoluto mirava a fine Ottocento l’esperimento di Michelson-Morley: l’esperimento di Michelson-Morley escludeva empiricamente la composizione fisico-matematica meccanica delle velocità della luce e della Terra nel loro moto elettromagnetico-meccanico congiunto rispetto al supposto etere come sistema di riferimento privilegiato: l’esperimento di Michelson-Morley voleva stabilire il moto assoluto della Terra per differenza direzionale della velocità della luce nel suo movimento solidale terrestre ma provava con l’esperienza l’identità della velocità della luce in ogni direzione di moto sulla Terra, dice L. Infeld: «La famosa esperienza di Michelson-Morley… provò in maniera definitiva che non ci sono velocità differenti della luce! Esse sono uguali in tutte le direzioni e il loro valore è c, la velocità della luce, la quale, sembra strano, rimane sempre uguale a se stessa, sempre costante, sempre immutabile» (p. 30).

In Albert Einstein il significato scientifico empirico dell’esperimento cruciale di Michelson-Morley era da L. Infeld ben rilevato ponendo l’accento sulla difesa fisica meccanicistica del concetto teorico di etere cosmico spaziale assoluto: all’inconsistenza esplicativa meccanica dell’etere rispetto ai fenomeni luminosi ed elettromagnetici si affiancava l’opposizione dell’ipotesi fisico-matematica della contrazione di Lorentz-Fitzgerald attribuita ai corpi nel senso del movimento alla contraddizione della identità e costanza della velocità della luce rispetto al principio meccanico classico galileiano-newtoniano di composizione o somma delle velocità: alla fine dell’Ottocento la fisica era matura per la rivoluzione di A. Einstein: unendo al presupposto relativistico einsteiniano della estensione della relatività meccanica classica galileiana al campo elettromagnetico comprensivo della luce il postulato della costanza della velocità della luce nei sistemi di riferimento inerziali in moto relativo la teoria della relatività ristretta o speciale enunciata da Einstein nel 1905 elevava un fatto d’esperienza a principio scientifico.