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| 24 | I FONDAMENTI |
L’ETERE DI MAXWELL E
L’ESPERIMENTO DI MICHELSON
Da ricerche teoriche e sperimentali sull’Elettromagnetismo risultava che la velocità della luce è indipendente dal sistema di riferimento. Questo era incompatibile con le trasformazioni di Galileo. Nel 1873 Maxwell pubblicava il suo Trattato sull’elettricità e il magnetismo, in cui unificava i fenomeni elettrici e magnetici con quelli ottici, dimostrando che la luce è una propagazione di onde elettromagnetiche, tuttavia senza chiarire come le onde elettromagnetiche potessero propagarsi nel vuoto.
Nella Fisica di fine ottocento prevaleva l’idea che qualsiasi fenomeno fosse interpretabile in termini meccanici. Le onde elettromagnetiche erano concepite come onde elastiche che si propagavano attraverso un mezzo ipotetico definito etere luminifero. Il ragionamento era questo: l’onda è una perturbazione che si trasmette in un mezzo, infatti l’onda che si propaga sull’acqua fa oscillare la superficie liquida, l’onda sonora mette in vibrazione l’aria, ecc.. Per conseguenza se la luce si propaga come un’onda, ci deve essere un mezzo che oscillando trasmette la perturbazione elettromagnetica. L’etere luminifero non era una necessità della teoria elettromagnetica, ma del modello meccanico con cui si interpretavano i fenomeni. La necessità dell’etere nasceva dalla difficoltà di abbandonare vecchi schemi di pensiero, inadatti ad interpretare il nuovo campo di fenomeni scoperto da Maxwell. Per la Meccanica di fine ottocento lo spazio era assolutamente vuoto, invece per l’Elettromagnetismo doveva essere completamente occupato da una sostanza compatta, migliaia di volte più dura dell’acciaio temprato, e tuttavia non percepibile.
All’inizio del novecento i fisici erano molto eccitati da questa idea fortemente controintuitiva, e non si curavano del fatto che le assurde proprietà attribuite all’etere rendevano l’ipotesi estremamente improbabile. Si pensava che l’etere luminifero fosse in quiete nel sistema solare, per cui la rotazione della Terra doveva provocare un vento di etere che si sommava alla velocità della luce. Nel tentativo di scoprire l’ipotetico vento di etere, a partire dal 1881 Michelson ed altri realizzarono una serie di strumenti molto raffinati, che permettevano di apprezzare differenze molto minori di quelle previste dalla teoria.
Questi strumenti, detti interferometri di Michelson, sono basati su una notevolissima tecnologia ancora oggi molto applicata.
