Inerzia

Definizione originale newtoniana e pre-newtoniana

Problematicità ed evoluzione storica

Va subito detto che il concetto, come tutti i concetti fisici, si può precisare solo fornendone una definizione operativa; la precedente definizione, che è in genere la più diffusa (Feynmann stesso recensì numerosi testi destinati alle scuole superiori, scoprendo che la maggior parte di essi "definiva" l'inerzia in modo equivalente a quello newtoniano), non è tale poiché fa riferimento ad una entità astratta, non immediatamente riconducibile all'esperienza, ovvero la forza. Una migliore definizione di inerzia dovrebbe specificare lo strumento utilizzato per misurarla, identificandola sostanzialmente con la massa, che si misura ad esempio con la bilancia a piatti e dovrebbe inoltre rendere esplicito il sistema di riferimento nel quale si effettua la misura. Questa definizione, anche se precisata con una descrizione della bilancia a piatti e delle procedure da compiere per effettuare la misura, non sarebbe tuttavia ancora soddisfacente: pensiamo ad esempio alle difficoltà che comporterebbe una determinazione della massa del sole per mezzo di tale bilancia. Il concetto di inerzia, come quello di forza, fu storicamente (e, in parte, è ancora) criticato, anche da pensatori quali Berkeley, Ernst Mach, Bridgmann e Jammer. In particolare Mach, nel suo tentativo di eliminare gli elementi metafisici che persistevano nell'edificio della meccanica classica, criticò la definizione newtoniana di massa (e quindi di inerzia) come quantità di materia, fornendone una definizione più chiara (anche se non priva, a sua volta, di elementi controversi) e dalla sua opera prese le mosse la teoria della relatività generale di Einstein, la quale però non risolve completamente il problema dell'inerzia, nonostante costituisca l'evento più significativo nella storia di tale concetto dopo la sua formulazione iniziale. Einstein stesso disperò di poter includere il principio di Mach all'interno della sua teoria.

L'inerzia in meccanica relativistica e in cosmologia

Sebbene il concetto di massa (e quindi di inerzia) sia ancora utilizzato, in particolare su un piano euristico, in relatività generale le quantità fisiche rilevanti (quelle che compaiono nelle equazioni di Einstein) sono il tensore energia impulso ed il tensore di Ricci: in qualche senso il concetto di inerzia è stato superato. Kuhnianamente possiamo dire che la meccanica relativistica costituisce un paradigma nuovo rispetto alla meccanica classica: di conseguenza nascono delle difficoltà nel mettere in relazione i concetti delle due teorie. All'interno del tensore energia impulso è possibile tuttavia riconoscere alcuni termini che si possono mettere in corrispondenza con la [densità] di massa, con la densità di quantità di moto e con il tensore degli sforzi della materia.