SCIENZA A SCUOLA

Esperienze scolastiche


Sulla dinamica di un sistema rigido di cariche elettriche in moto traslatorio

Nuovo Cimento 22, 199-207 (1921) - [ Note e Memorie vol I, pag. 1 ]

Quando un sistema di cariche elettriche si muove di moto qualunque il campo elettrico da esse generato è diverso da quello a cui porterebbe la legge di Coulomb. Ora il campo elettrico prodotto da tutto il sistema, esercita sopra tutti gli elementi di carica del sistema delle forze. Il risultante di queste forze, vale a dire il risultante delle forze elettriche interne, sarebbe evidentemente nullo se valesse la legge di Coulomb, ma non lo è però più, almeno in generale, quando il sistema si muove, poiché in tale caso non vale più quella legge. [ ... ]

Commento di E. Persico: L'articolo tratta della massa inerziale di un sistema rigido di cariche elettriche, e la deriva dalla reazione delle cariche in movimento nel loro campo elettromagnetico. Il risultato è che, nella maggior parte dei casi, la massa è espressa mediante un tensore. Nel caso particolare di un sistema a simmetria sferica, il tensore degenera in uno scalare uguale a (4/3) U/c2. Questo valore, mentre è in accordo con un ben noto calcolo della massa elettromagnetica di uno strato sferico omogeneo eseguito da Lorentz, contraddice il principio di equivalenza di
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Sull'elettrostatica di un campo gravitazionale uniforme e sul peso delle masse elettromagnetiche

Nuovo Cimento 22, 176-188 (1921) - [ Note e Memorie vol I, pag. 8 ]
Introduzione: Fine di questo scritto è la ricerca dell'alterazione prodotta da un campo gravitazionale uniforme sui fenomeni elettrostatici che hanno luogo in esso fatta sulle basi della teoria generale della relatività. Stabilita l'equazione differenziale che lega il potenziale elettrico alla densità delle cariche, e che corrisponde all'equazione di Poisson dell'elettrostatica classica, si riesce ad integrarla nel caso almeno che il campo di gravitazione sia sufficientemente poco intenso, ed il campo della gravitazione terrestre soddisfa largamente a tale condizione, trovando così le correzioni da apportarsi alla legge di Coulomb per la presenza del campo di gravità. [...]
Commento di E. Persico: Questo articolo determina, dai metodi della relatività generale, l'effetto di un campo gravitazionale uniforme su un sistema di cariche elettriche. Ne deriva che le cariche hanno un peso uguale a quello di una massa materiale di U/c2 (dove U è l'energia elettrostatica del sistema), in perfetto accordo con il principio di equivalenza tra massa ed energia di Einstein.

Sopra i fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria

Rend. Lincei 31 (1), 21-23, 51-52, 101-103 (1922) - [ Note e Memorie vol I, pag. 17 ]
Per fare lo studio dei fenomeni che avvengono in vicinanza di una linea oraria, cioè, in linguaggio non relativistico, in una porzione di spazio, variabile eventualmente col tempo, ma sempre molto piccola in confronto alle divergenze dall'euclidità, della varietà spazio-tempo, converrà anzi tutto ricercare un opportuno riferimento tale che, [ ... ]
Commento di E. Persico: L'origine di questo articolo è probabilmente connessa a quello sull'elettrostatica di un campo gravitazionale uniforme...., sebbene nessuno dei due contenga espliciti riferimenti all'altro. Si può supporre, infatti, che Fermi, dopo lo studio delle relazioni tra il campo gravitazionale ed elettromagnetico, fatto in condizioni restrittive, senta l'opportunità di un trattamento più sistematico di questo e di altri problemi simili, per mezzo di un sistema di coordinate spazio tempo particolarmente adatto a seguire nel tempo le caratteristiche di fenomeni che avvengono in una piccola regione di spazio. Egli giunse così a questo articolo, che è essenzialmente, tranne nell'ultima parte, la dimostrazione di un teorema di calcolo differenziale assoluto. Questo teorema è di considerevole interesse per le applicazioni, ed è di conseguenza riprodotto nei più importanti trattati di calcolo differenziale assoluto.

Enrico Fermi