La relatività generale: un capolavoro in tre atti
Tratto dal n. 99 di Lettera matematica pristem, tutto dedicato ad Albert Einstein nel centesimo anno dell'esposizione della teoria della relatività, pubblichiamo l'articolo di Vincenzo Barone che ripercorre le tappe significative che hanno portato alla pubblicazione nel 1916 della teoria della relatività.
La lezione inaugurale che Einstein tenne il 2 luglio 1914 davanti all'Accademia Prussiana delle Scienze, in occasione del suo insediamento come nuovo membro del sodalizio, destò non poche perplessità tra i presenti, a cominciare dal più famoso di loro, Max Planck, che nei mesi precedenti si era mosso in prima persona per convincere il trentacinquenne fisico di Ulm a trasferirsi a Berlino. Gli accademici speravano che nella capitale Einstein si dedicasse al tema di maggiore attualità della ricerca in quel momento, la teoria dei quanti; lui invece ribadì il suo interesse per la generalizzazione della relatività. Lo scopo del fisico teorico, sostenne nella lezione, è di scoprire i "princìpi generali" della natura, e spiegò che, mentre nell'ambito dei fenomeni quantistici tale obiettivo era lontano e i fisici quindi non sapevano come utilizzare i fatti empirici a loro disposizione (trovandosi in una situazione simile a quella degli astronomi prima di Newton), nel caso della teoria della relatività un principio – quello dell'invarianza delle leggi fisiche rispetto a cambiamenti del sistema di riferimento inerziale – era già stato formulato e aveva ottenuto delle conferme sperimentali, ma non sembrava del tutto soddisfacente, perché attribuiva un ruolo speciale e ingiustificato ai sistemi inerziali.
Nella sua risposta al discorso di Einstein, Planck osservò che il carattere privilegiato del moto uniforme non gli pareva un problema da risolvere. "Si potrebbe con altrettanta fondatezza – disse – assumere il punto di vista opposto e considerare la posizione privilegiata del moto uniforme proprio come una caratteristica molto importante e preziosa della teoria". Dopo tutto, argomentava, "dovremmo forse considerare insoddisfacente la legge di attrazione di Newton perché la seconda potenza vi gioca un ruolo preferenziale?".
L'opinione di Planck era quella prevalente tra i fisici. Einstein la pensava in maniera del tutto diversa. L'esistenza di una classe privilegiata di sistemi di riferimento gli appariva inammissibile e ai suoi occhi costituiva un problema anche il fatto che la legge della gravità non fosse assoggettata a un principio generale, come quello di relatività. Il suo credo, espresso esplicitamente nell'Autobiografia scientifica del 1949, ma abbracciato fin dai suoi esordi in Fisica, era cristallino: "La natura è costituita in modo tale che è possibile logicamente stabilire leggi fortemente determinate, nell'ambito delle quali si presentino solo costanti definite in modo completamente razionale (non costanti, quindi, il cui valore numerico possa essere cambiato senza distruggere la teoria)". Da questo punto di vista, la relatività ristretta, che pure rappresentava il completamento del grande programma dell'elettrodinamica di Faraday, Maxwell e Lorentz, non poteva costituire un punto d'arrivo. "Una volta giustificata l'introduzione del principio ristretto di relatività, ogni mente portata alla generalizzazione sentirà la tentazione di azzardare il passo verso il principio generale di relatività", si legge nella Relatività: esposizione divulgativa.
