Storia della fisica: crisi della fisica classica

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Introduzione

Sul finire dell'Ottocento i problemi legati all'universo sembravano del tutto risolti. Negli ultimi decenni del secolo, però, a causa dell'avanzamento del sapere teorico e dello sviluppo delle tecniche di misura in laboratorio, esplosero nuovi problemi connessi alla radiazione catodica e al corpo nero. È da qui che parte la crisi della fisica classica. Nella seguente guida, passo dopo passo, ci soffermeremo sulla storia della fisica, in particolare sulla crisi della fisica classica.

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Prime critiche alla fisica classica

Negli anni che seguirono furono condotti un gran numero di esperimenti atti a dare le prove definitive di come la fisica classica non spiegasse molti fenomeni. Un esempio può essere dato dal fenomeno dell'effetto fotoelettrico che, come per il corpo nero, non è spiegabile con l'elettromagnetismo classico. Fu Einstein che, dopo aver ipotizzato l'esistenza dei fotoni, ovvero i quanti di luce, e dopo aver introdotto le basi della teoria della relatività ristretta, nel 1905 risolse questo problema dandone una spiegazione teorica e ribaltando in modo radicale l'interpretazione della natura della luce che si era affermata con Maxwell.

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Evoluzione della crisi

I fenomeni gravitazionali erano perfettamente descritti dalla teoria di Newton; la teoria termodinamica, permetteva di capire i fenomeni termici, ed aveva agevolato un ulteriore evoluzione, infatti era possibile costruire macchine sempre più efficienti ed affidabili; Maxwell non solo descrisse in maniera categorica i fenomeni elettrici e magnetici, ma risolse anche il problema della natura della luce, causa di molti dibattiti. Quindi, non ci si aspettava che la fisica avrebbe subito una totale rivoluzione.

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Definitivo declino

Varie furono le nuove ipotesi a supporto di questa nuova era della scienza. Nel 1860 il tema del corpo nero iniziò ad assumere una certa rilevanza quando Gustav Robert Kirchhoff individuò l'universalità nella legge che governava l'emissione di energia da parte di una classe particolare di corpi ideali. Infatti, nel 1859, giunse alla conclusione che tutti i corpi naturali fossero caratterizzati da specifici rapporti tra potere di emissione e potere di assorbimento per radiazioni con determinate lunghezza d'onda e temperatura. L'ultimo ventennio dell'Ottocento fu aperto da due grandi risultati. Il primo, ottenuto da Boltzmann, fu la deduzione della legge di Stefan dalla termodinamica accoppiata alla teoria maxwelliana del campo elettromagnetico. Il secondo, invece, riguardava la forma delle prima curve sperimentali sulla funzione di Kirchhoff.

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