Etere luminifero

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Rappresentazione dell'etere

In fisica l'etere luminifero era l'ipotetico mezzo materiale attraverso il quale, fino al XIX secolo, si pensava si propagassero le onde elettromagnetiche.

Storia[modifica | modifica wikitesto]

Sebbene il termine e le prime ipotesi sulla sua esistenza e la sua natura risalgano già al XVIII secolo, quando l'ipotesi più accreditata sulla natura della luce era quella corpuscolare di Newton, è nel secolo successivo, con l'affermarsi della teoria ondulatoria della luce di Young e Fresnel, che l'esigenza di postulare un mezzo materiale per la loro propagazione si fa più stringente.

La natura di questo mezzo materiale fu sin dall'inizio fonte di numerosi problemi. Il fatto che le onde luminose fossero onde trasversali richiedeva un etere solido, invece che liquido o gassoso; l'elevatissima velocità di propagazione della luce richiedeva una rigidità corrispondentemente elevata per l'etere; il fenomeno astronomico dell'aberrazione della luce delle stelle indicava che l'etere dovesse restare immobile su distanze, appunto, astronomiche. E tuttavia, in apparente contrasto con tutto ciò, non si poteva rivelare alcuna resistenza al moto dei corpi da poter attribuire all'etere.
La Terra, e il sistema solare nel suo complesso, orbita attorno al centro della propria galassia a una velocità di 217 km/s. Un vento d'etere con quella velocità avrebbe dunque dovuto investire la Terra in direzione opposta al proprio moto di rivoluzione galattica. Il moto del sistema solare nella galassia non era ben noto nel XIX secolo, ma era noto il moto di rotazione intorno al proprio asse, dato che si conosceva con precisione il diametro terrestre: il suo effetto sarebbe stato un vento d'etere variabile con la latitudine, con un picco di 460 m/s all'equatore. Inoltre era noto il moto di rivoluzione della Terra intorno al Sole, alla velocità di circa 30 km/s.

Nel 1887, Michelson e Morley, con il loro noto esperimento, hanno fornito quello che, a posteriori, viene dai più considerato come l'experimentum crucis sulla questione. In realtà non esistevano modelli alternativi capaci di inquadrare coerentemente i dati sperimentali e il risultato venne interpretato semplicemente come la prova dell'assenza di vento d'etere, da spiegare con eventuali altri meccanismi come ad esempio il trascinamento vicino alla superficie terrestre di un etere non più pensato fisso nello spazio.

Bisognerà aspettare i primi anni del nuovo secolo quando Hendrik Lorentz e Henri Poincaré proporranno le famose trasformazioni e Albert Einstein pubblicherà la sua derivazione da principi primi, poi diventata famosa come teoria della relatività ristretta, in cui si fa completamente a meno di qualsiasi ipotesi sull'etere.

Einstein, tuttavia, riconoscerà di avere in tal modo sostituito l'antico concetto di etere con una nuova concezione dello spazio pur sempre dotato di sue specifiche proprietà fisiche, che consiste cioè nella struttura quadimensionale dello spaziotempo.

« Sarebbe stato più corretto se nelle mie prime pubblicazioni mi fossi limitato a sottolineare l'impossibilità di misurare la velocità dell'etere, invece di sostenere soprattutto la sua non esistenza. Ora comprendo che con la parola etere non si intende nient'altro che la necessità di rappresentare lo spazio come portatore di proprietà fisiche. »
(Albert Einstein, da una lettera a A. H. Lorentz, 1919 [1])

Negare altrimenti l'etere condurrebbe, secondo Einstein, a «supporre che lo spazio vuoto non possieda alcuna proprietà fisica, il che è in disaccordo con le esperienze fondamentali della meccanica»:[2]

« Anche se nel 1905 pensavo che in fisica non si potesse assolutamente parlare di etere, questo giudizio era troppo radicale, come possiamo vedere con le prossime considerazioni della relatività generale. È quindi permesso assumere un mezzo colmante nello spazio se ci si riferisce al campo elettromagnetico e quindi anche alla materia. Non è permesso tuttavia attribuire a questo mezzo uno stato di movimento in ogni punto in analogia con la materia ponderabile. Questo etere non può essere concepito come consistente di particelle. »
(Albert Einstein, Grundgedanken und Methoden der Relativitätstheorie in ihrer Entwicklung dargestellt, § 13, 1920)

Linguaggio odierno[modifica | modifica wikitesto]

Il termine è passato nel linguaggio comune per indicare in maniera generalista lo spazio atmosferico come luogo di trasmissione di dati senza cavo, emissioni radio televisive comprese.

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ Cit. in L. Kostro, Einstein e l'etere, p. 12, Dedalo edizioni, 2001.
  2. ^ Albert Einstein, Opere scelte, a cura di E. Bellone, Bollati Boringhieri, Torino 1988.

Bibliografia[modifica | modifica wikitesto]

  • (EN) A. A. Michelson. American Journal of Science, 1881, 22, 20.
  • (EN) A. A. Michelson e E. W. Morley. Ivi, 1887, 34.
  • (EN) A. A. Michelson. Studies in Optics. Dover Publications, 1995. ISBN 978-0486687001
  • (EN) R. Shankland et al. Reviews of Modern Physics, 1955, 27, 167.
  • Silvano Fuso, La falsa scienza, Carocci Editore, 2013, pp. 32-37. ISBN 978-88-430-6705-3
  • Ludwik Kostro, Einstein e l'etere: relatività e teoria del campo unificato, trad. it. di Nicola Russo, Dedalo, 2001 ISBN 9788822062383

Voci correlate[modifica | modifica wikitesto]