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Galileo Galilei
Relatività galileiana

Galileo Galilei

Galileo fu un importante scienziato vissuto in Italia tra il XVI e il XVII secolo, fondatore del metodo scientifico moderno. Nacque a Pisa nel 1564 e da giovane studiò tra Pisa e Firenze; inscritto all'università di Pisa per studiare inizialmente medicina, si appassionò invece alla matematica e alla fisica.

Grazie all'influenza del suo amico Guidobaldo del Monte, entrò sotto l'ala protettiva di Ferdinando de' Medici e questo gli permise di insegnare prima all'università di Pisa (1589) e in seguito a Padova (1592), tenendo corsi di matematica e di meccanica; in particolare era interessato all'inerzia dei corpi, alla relatività del moto e alla conservazione dell'energia; nelle sue lezioni seguiva la linea della scuola di Tartaglia, che si rifaceva ai metodi aristotelici.

In quel periodo si accese il suo interesse per l'astronomia: approfondirì gli studi sulle le lenti ottiche, iniziando ad interessarsi a Copernico e alla sua teoria eliocentrica: al tempo di allora si pensava che la Terra fosse al centro dell'universo, secondo il modello di Tolomeo (teoria geo-centrica), mentre il Sole, la Luna e gli altri corpi celesti girassero intorno ad essa; Copernico al contrario sosteneva che al centro dell'universo ci fosse il Sole (teoria elio-centrica), mentre la Terra girasse intorno ad esso così come gli altri corpi celesti
La pubblicazione da parte di Galileo dell'opera "Sidereus Nuncius" sulle sue teorie astronomiche gli procurò numerosi apprezzamenti (fu anche iscritto all'accademia dei Lincei), ma anche diverse polemiche; decise quindi nel 1611 di andare a Roma per confrontarsi con i docenti gesuiti, esperti scienziati dell'epoca. Nel 1615 ricevette una formale ammonizione dal Sant'Uffizio di abbandonare la teoria copernicana.

Tra il 1624 e il 1630 compose la sua più importante opera, il "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo", nel quale in un ipotetico dibattito mette a confronto le due teorie atronomiche, quella tolemaica e quella copernicana. Sebbene nel Dialogo egli rimase neutrale, non prendendo una posizione a favore di una o dell'altra teoria, nel 1633 si dovette recare a Roma per sottoporsi al processo con cui la Santa Sede voleva indagare circa le intenzioni di Galileo: egli dovette abiurare ufficialmente eventuali interessi circa la teoria copernicana e si vietò la pubblicazione del suo Dialogo. La leggenda vuole che Galileo, uscendo, abbia sussurato la famosa frase: «Eppur si muove…», riferendosi al moto della Terra intorno al Sole.

Galileo negli anni successivi si aggravò di salute e morì nel 1642 in una villa vicino Firenze

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Relatività galileiana

Ogni misurazione ed ogni esperimento dipendono dal sistema di riferimento scelto: i risultati di una misura possono esser maggiori o minori a seconda delle condizioni in cui si misurano e dei riferimenti usati in tale misurazione.
In particolare Galileo studiò il moto dei corpi, osservando come questi dipenda dal sistema di riferimento il cui il moto viene descritto.

Il principio di relatività

Ricordiamo che un sistema di riferimento è detto inerziale se in esso vale il principio di inerzia, ossia se un corpo non soggetto a forze (o soggetto a forze aventi risultante nulla) non subisce cambiamenti di velocià. Galileo affermò che

Le trasformazioni galileiane

Dati due sistemi inerziali, il primo fermo e il secondo di moto rettilineo uniforme rispetto al primo, possiamo scrivere le seguenti equazioni che descrivono il passaggio di coordinate da un sistema all'altro.

Consiederiamo un punto P che abbia coordinate nello spazio (x₁,y₁,z₁), tempo t₁ e velocià v₁ nel primo sistema, mentre abbia coordinate (x₂,y₂,z₂), tempo t₂ e velocià v₂ nel secondo; e supponiamo che il secondo sistema si muova rispetto al primo lungo l'asse x, secondo la legge x = v₀ t.
Allora per passare dal primo sistema al secondo dobbiamo applicare le trasformazioni date dalle seguenti equazioni:

Le trasformazioni di Galileo hanno come conseguenza: l'indipendenza dei moti, ossia che se i sistemi si muovono lungo l'asse x, allora le altre due coordinate non cambiano, e l'invariabilità del tempo, ossia che gli eventi sono sempre in sicronia, in qualunque sistema di riferimento.

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