Helmholtz
Fabio Bevilacqua
Helmholtz
1847
Helmholtz nel 1847
• Assume il modello newtoniano e formula
l’interpretazione meccanica del principio di
conservazione dell’energia:
• T+U=cost.
• ΔT = ΔU
Helmholtz nel 1847 formalizza la
distinzione tra fisica sperimentale e
teorica (non matematica!!!)
• 4 livelli
– Premesse fisiche
– Deduzione dei principi
– Leggi empiriche
– Fenomeni naturali
• Le leggi devono oramai essere in accordo non
solo con i fenomeni ma anche con i principi
• I principi possono essere formulati sulla base di
modelli alternativi
Helmholtz
•
Profonde e durature innovazioni vengono espresse con
chiarezza e consapevolezza metodologica: la scienza
empirica tratta del rapporto tra leggi e fenomeni; quella
teorica tra leggi e principi. A loro volta i principi possono
essere dedotti da assunzioni più generali. Ne vengono
individuate due (erroneamente pensate come
equivalenti): le forze newtoniane e la conservazione della
vis viva (alle posizioni). Viene inoltre assunto il ruolo
fondamentale (leibniziano) del principio di causalità (una
condizione di possibilità della conoscenza) e viene
illustrato il modello concettuale adottato (forze che
dipendono solo dalla distanza). Il punto centrale è
l’unificazione del modello newtoniano delle forze e del
principio di conservazione leibniziano: viene realizzata
attraverso la reinterpretazione del teorema di
conservazione della forza viva (oggi: lavoro-energia
cinetica) in un principio di conservazione basato però sul
modello newtoniano delle forze.
• Il nuovo termine che bilancia la variazione della forza viva è
definito come “somma delle forze di tensione”, in
riferimento alle forze morte leibniziane, rifiutando
esplicitamente sia il termine lavoro (tradizione degli
ingegneri) sia quello di differenza di potenziale (tradizione
dei matematici). Viene attribuito significato fisico (energia
totale) alla somma dei due termini (vis viva e forze di
tensione). La validità giustificativa del principio si esplica
nella sistematizzazione e rideduzione di tutti i fenomeni
della natura (non solo della fisica) entro l’ambito
meccanico delle categorie di energia cinetica e potenziale.
Problemi di compatibilità con la legge di Weber (forze che
dipendono dalla velocità e dall’accelerazione) sono
riconosciuti, ma rimane aperto il problema del ruolo
euristico del principio. L’applicazione a domini nuovi
(sistemi di correnti) trascura termini di cui (in seguito) si
scoprirà l’esistenza. Interessanti i commenti di Planck.
Energia ed emergere fisica teorica
Bibliografia
• Planck: 37-49
• Haas: riferimenti nei cap.4, 8, 10
• Dispense: pp.46-49