EINSTEIN, SULLA RELATIVITA'

Se io dicessi, senza seria riflessione e opportuni chiarimenti, che la meccanica classica ha per scopo di determinare come i corpi mutano col tempo la loro posizione nello spazio, verrei meno, e gravemente, alle leggi della chiarezza. Non è chiaro a questo punto che cosa s'intenda per posizione e spazio. Dal finestrino di un treno che viaggia a velocità uniforme lascio cadere un sasso sull'argine della strada, senza imprimere ad esso alcuna spinta. Prescindendo all'azione della resistenza dell'aria, vedo cadere il sasso secondo una linea retta. Un osservatore, che dalla strada osserva il fatto, vede la pietra cadere a terra con una traiettoria ad arco di parabola Chiediamoci allora: i luoghi pei quali il sasso passa si trovano effettivamente su una retta o su una parabola? Che significa moto nello spazio? Eliminiamo anzitutto il generico termine «spazio n, col quale non si designa nulla di preciso, e tantomeno un oggetto, e consideriamo invece l'espressione «movimento relativamente ad un corpo di riferimento concretamente rigido»... Sostituiamo a «corpo di riferimento» la nozione di «sistema di coordinate» di cui si vale la matematica; si può affermare che rispetto ad un sistema di coordinate rigidamente connesso alla vettura, il sasso descrive una retta, mentre, rispetto ad un sistema di coordinate rigidamente collegato al suolo stradale, descrive una parabola. È evidente allora che non si può parlare di una traiettoria in senso assoluto, ma di traiettoria rispetto a un determinato corpo di riferimento. [...] Ritorniamo all'esempio del treno, che marcia con moto uniforme. Diremo che il suo moto è di traslazione (la vettura cambia di luogo rispetto al suolo stradale - e naturalmente rispetto alle rotaie fisse al suolo - senza subire rotazioni) e uniforme (perché il suo moto è a velocità e direzione costanti). Supponiamo ora che un uccello voli per l'aria con un moto che, osservato dalla sede stradale, appaia rettilineo ed uniforme. Dal treno in corsa sembrerà che velocità e direzione del moto dell'uccello - moto pur sempre rettilineo ed uniforme - siano diversi. In astratto si può dire che una massa (m) che si muova con moto rettilineo uniforme rispetto ad un sistema di coordinate K, avrà ugualmente moto rettilineo uniforme rispetto ad un sistema di coordinate K', se questo si muove rispetto a K con moto traslativo uniforme. Ne consegue che: se K è un sistema di coordinate galileiane, sarà anche galileiano ogni altro sistema K', rispetto al quale K si muova di moto traslativo uniforme. Le leggi delle meccanica galileo-newtoniana hanno validità sia rispetto a K che a K'. Possiamo ancora ulteriormente procedere verso la generalizzazione formulando la proposizione cosí: se K è un sistema di coordinate che si muove rispetto a K' con moto uniforme e non rotatorio, i fenomeni naturali si svolgono, rispetto a K', precisamente con le stesse leggi generali come rispetto a K. In questo consiste il Principio di Relatività (in senso ristretto).

(Einstein, La teoria generale della Relatività)