Pagina:Scientia - Vol. IX.djvu/78

70

“scientia„

I fenomeni ottici fra corpi in moto.

Nelle esperienze sopra riferite abbiamo supposto che la sorgente luminosa, l’osservatore ed i mezzi materiali che la luce attraversa fossero in quiete relativa. Nuovi problemi si presentano nella ipotesi opposta.

Precisiamo la questione immaginando una esperienza schematica. Un raggio emesso da una sorgente $\mathrm {S}$ attraversa un tubo vuoto $\mathrm {AB}$; due osservatori, situati agli estremi di esso, misurano il tempo impiegato dalla luce a passare da $\mathrm {A}$ in $\mathrm {B}$, e deducono la velocità della luce rispetto ad essi. Come varia questa velocità quando la sorgente ed il tubo si muovono, in modo indipendente, lungo la retta $\mathrm {SAB}$? L’ottica classica risponderebbe così: la velocità non varia se si muove solo la sorgente, ha un certo valore $c$ se gli osservatori $\mathrm {A}$ e $\mathrm {B}$ sono immobili rispetto all’etere, ed ha il valore $c-v$ se essi si muovono colla velocità $v$ nel senso della propagazione della luce. Orbene questa risposta è formalmente contraddetta dall’esperienza di Michelson e Morley, se si suppone l’etere in quiete assoluta, ed è certo incompatibile colle conclusioni sopra enunciate che da quella esperienza si son volute trarre. Siamo dunque indotti a ritenere che la velocità richiesta non possa dipendere se non dal moto relativo degli osservatori rispetto alla sorgente, d’accordo col principio di relatività. La legge di dipendenza è incognita; le ipotesi più semplici che si possono fare in proposito son queste:

a) o la velocità della luce, entro il tubo $\mathrm {AB}$, è una costante universale $c$, indipendente dallo stato di quiete o di moto del tubo rispetto alla sorgente (principio di Einstein);

b) o la detta velocità, uguale a $c$ se il tubo è in quiete rispetto alla sorgente, assume il valore $c-v$ quando quello si allontana da questa colla velocità $v$ (ipotesi balistica).

Secondo la prima ipotesi un osservatore, che misurasse la velocità dei raggi luminosi provenienti da varie sorgenti in varie condizioni di moto, dovrebbe ottener sempre uno stesso valore. In virtù della seconda ipotesi invece il valore dovrebbe esser maggiore o minore, secondo che la sorgente si avvicinasse o si allontanasse dall’osservatore, come succederebbe per un proiettile lanciato da un cannone in moto rispetto al bersaglio.