Vorrei cercare di evidenziare alcuni punti salienti della fisica di Newton in relazione con la fisica precedente.
Certamente, il principio d’inerzia che Newton riprende e sviluppa a partire da Galileo, è un primo e grande punto di distacco dalla fisica Aristotelica. Secondo Newton, la condizione naturale dei corpi non è il riposo, la stasi, bensì il moto inerziale, ovvero, il moto rettilineo uniforme, di cui l’essere fermi è “un caso particolare”. Già Galileo introdusse un principio di inerzia, ma rispetto a Newton, Galileo pensava ad una inerzia di tipo curvilineo, circolare, infatti fu ispirato dall’analisi del moto dei corpi celesti, appunto circolari.
Newton distingue il concetto di peso da quello di massa e, ancora, il concetto di massa inerziale da quello di massa gravitazionale. In particolare definisce una vis insita e una vis impressa:
La forza insita (vis insita) della materia é la sua disposizione a resistere; per cui ciascun corpo, per quanto sta in esso, persevera nel suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme. Questa forza é sempre proporzionale al corpo, né differisce in alcunché dall'inerzia della massa altrimenti che per il modo di concepirla. A causa dell'inerzia della materia, accade che ogni corpo é rimosso con difficoltà dal suo stato di quiete o di moto. Per cui anche la forza insita può essere chiamata col nome molto espressivo di forza d'inerzia......
La vis insita di Newton è si una “proprietà/tendenza” del corpo, tuttavia ha la capacità esclusivamente di resistere alla variazione di inerzia.
A dispetto di Aristotele, Newton collega le forze alle accelerazioni attraverso la sua celebre seconda legge che possiamo scrivere F=ma. Per giunta, con l’introduzione della gravitazione universale e l’uguaglianza numerica della massa inerziale e gravitazionale, tutti i corpi cadono con la stessa accelerazione. Per Aristotele, il moto è unicamente uniforme. Anche Galileo, in principio, concepisce il moto solo ed esclusivamente come uniforme: la velocità della sferetta sui piani inclinati e la velocità di caduta libera dei corpi è uniforme, essa viene acquisita nell’istante iniziale del moto e, in assenza di attriti, si conserva.
Già per Galileo, grazie al perfezionamento del cannocchiale, fu pietra di scandalo. L’unificazione della fisica terrestre a quella celeste, o meglio di quella celeste a quella terrestre. La legge di gravitazione universale si presenta come un’interazione capace di agire su tutti i corpi che possiedono una massa. Allora anche la Luna “cade” continuamente verso la Terra e i pianeti “cadono” verso il Sole. Tutto l’universo è governato dalle stesse leggi. Indignato Aristotele denuncerebbe l’eresia. Esistono due “mondi” distinti, quello celeste e quello terrestre, essi sono governati da leggi proprie ben distinte.
Newton, come Galileo, fa suo il principio di relatività, ma l’apparente inconsistenza con il principio d’inerzia, lo costringe ad assumere uno spazio ed un tempo assoluto che sia di riferimento per tutti i sistemi inerziali. “Se i corpi possono essere in moto senza cause che agiscono su di essi, dall'interno di questi corpi in moto come facciamo a sapere che siamo in moto?” E’ celebre a questo riguardo, l’esperienza del secchio pieno d’acqua.
Rispetto a Galileo, Newton, tenta una spiegazione dinamica causale dei fenomeni e non solo cinematica. Sebbene la celebre frase “hypotheses non fingo“, da questo punto di vista, Newton sembra decisamente più vicino ad Aristotele rispetto a Galileo.
Certamente la fisica Newtoniana è una fisica assoluta e unificante, certamente rimane del misticismo (ad esempio nelle azioni istantanee a distanza) ma può certamente essere considerata un punto di sintesi ed analisi fondamentale per la storia della fisica.
Per quel che attiene al Principio di Conservazione dell’Energia, sembra invece un po’ forzato e poco fuori tema attribuirne l’origine alla terza legge di Newton.
Nessun commento:
Posta un commento