Contraddizioni in Newton.


Ammettendo le ipotesi di spazio e tempo assoluti Newton contraddice non solo quanto esplicitamente ammette nelle sue regole metodologiche ma anche quanto implicitamente assume nei tre principi della dinamica.

Il terzo principio dice che ci sono forze se e solo se due diversi corpi interagiscono tra di loro e che tali forze, agenti su entrambi i corpi, sono simmetriche.

Un corpo isolato non è quindi soggetto a nessuna forza.

Questo principio enuncia non tanto una proprietà dei corpi, quanto una proprietà dello spazio: nello spazio non ci sono direzioni preferenziali, tutte le direzioni sono equivalenti, cioè lo spazio è isotropo.

Dato che in certi sistemi di riferimento capita invece di osservare forze agenti anche su corpi isolati (ad esempio, ai passeggeri sugli autobus capita di sentirsi buttare a terra anche se nessuno li spinge o li tira), il terzo principio assume come sistemi di riferimento 'oggettivi' solo quelli in cui ciò non succede, cioè i sistemi di riferimento che mantengono l'isotropia dello spazio. Un sistema di riferimento che rispetta questa condizione è detto sistema inerziale.

In sostanza il terzo principio postula l'isotropia dello spazio e l'esistenza di sistemi inerziali.

Quindi in un sistema inerziale, per il secondo principio, un corpo isolato non è sottoposto a nessuna accelerazione e mantiene il suo stato di moto.

Ma se si ammette che il suo stato di moto di un corpo isolato può essere o di quiete o di moto rettilineo uniforme (primo principio) si ammette che le due eventualità sono fisicamente indistinguibili e quindi fisicamente equivalenti: non c'è modo di sapere se un corpo isolato sta fermo o si muove e quindi il concetto di moto assoluto è contraddittorio rispetto ai tre principi newtoniani.

Se lo spazio avesse confini sarebbe possibile assumere la variazione di distanza da tali confini come misura di uno spostamento assoluto; ammettere viceversa l'inconsistenza fisica del moto assoluto implica ammettere che lo spazio non ha confini e che tutti i punti dello spazio sono equivalenti: significa quindi ammettere che lo spazio è infinito ed omogeneo.

Un corpo, in quiete rispetto ad un certo sistema di riferimento inerziale O, è visto in moto rettilineo uniforme in un qualunque altro sistema di riferimento O' che si muova di moto rettilineo uniforme rispetto a O.

Tutti questi sistemi di riferimento O' sono inerziali e validi quanto O per la descrizione dei movimenti. Non esiste quindi un sistema di riferimento inerziale privilegiato, assoluto.

La negazione del moto assoluto con la conseguente equivalenza di tutti i sistemi inerziali non è una questione accademica fine a se stessa: assunta come principio ha conseguenze teoriche e operative molto impegnative per un fisico: all'interno di un sistema inerziale non è possibile realizzare nessuna esperienza che possa dare informazioni sullo stato di movimento assoluto del sistema semplicemente perché il movimento assoluto non è un dato fisico o, ancor più semplicemente, non significa nulla.