Nella seconda metà dell'ottocento, un fisico di nome Michelson cercò di misurare il moto assoluto

della Terra inviando, tramite un interferometro di sua ideazione, le due metà di un fascio di luce ad

angolo retto l'una rispetto all'altra, la luce inviata avanti e indietro nella direzione del moto della Terra

avrebbe dovuto compiere il tragitto in un tempo lievemente minore rispetto al fascio di luce inviato

avanti e indietro perpendicolarmente al moto.

Era logico aspettarsi un ricongiungimento sfasato dei due fasci, e misurando l'ampiezza delle frange

di interferenza si poteve essere in grado di misurare la velocità della Terra relativamente all'etere

(a quei tempi si pensava che lo spazio fosse pieno di etere in condizioni di assoluta quiete e che

la Terra si muovesse ad una certa velocità relativamente all'etere).

Una volta nota questa velocità si poteva dedurre il moto assoluto di tutti gli altri corpi.

L'esperimento diede invece un'esito inaspettato, non fu rilevata nessuna frange di interferenza.

Michelson non si dava pace, pensava ci fosse un errore, così continuò a perfezionare la sensibilità

del suo procedimento e aiutato dal suo collega Morley condusse un'altro esperimento con ugual esito

negativo, doveva esserci una spiegazione: o la Terra era priva di moto rispetto all'etere, oppure la Terra

trascinava l'etere dietro di sé.

Successivamente si pensò che le distanze si contraessero con la velocità (contrazione di Lorentz-

Fitzgerald), e che la massa di un corpo sarebbe dovuta aumentare con la velocità, tanto che alla

velocità della luce sarebbe diventata infinita, facendo apparire quest'ultima come un massimo assoluto.

Questi concetti di contrazione delle distanze e aumento di massa con la velocità sembravano sospesi

in aria senza una chiara legge fisica che li sostenesse, tale legge arrivò finalmente nel 1905 per merito

di Albert Einstein.

Egli partì dall'ipotesi che la velocità della luce nel vuoto fosse sempre la stessa, indipendentemente dal

moto della fonte luminosa in relazione all'osservatore, da questa ipotesi era possibile dedurre la contrazione

di Lorentz-Fitzgerald, ed era anche possibile dedurre che la velocità della luce nel vuoto era un limite

assoluto e che il fluire del tempo avrebbe rallentato con la velocità.

Questa è in sintesi la teoria della relatività ristretta di Einstein.

Relatività perchè la velocità ha significato solo relativamente a un osservatore, Ristretta (o speciale) perchè

si limita al caso particolare dei corpi che si muovono a velocità costante, in queste condizioni la teoria non

tiene conto delle interazioni gravitazionali, presenti ovunque e che impongono al moto un'accelerazione.

In effetti le equazioni di Einstain, riferite alla relatività ristretta, si riducono a quelle di Newton, tuttavia quando

sono interessate grandi distanze ed elevate velocità le equazioni di Einstein sono valide, quelle di Newton no.

Nel 1916 Einstein estese la sua teoria ai sistemi in moto l'uno rispetto all'altro a qualunque velocità, teoria

della relatività generale.

Einstein ipotizzò che la massa inerziale e la massa gravitazionale fossero identiche (la prima viene detotta dalle

misure dell'accelerazione, la seconda dall'intensità gravitazionale), che lo spazio venisse curvato in presenza

di masse e che la gravitazione non fosse una forza ma il risultato dello spostamento dei corpi lungo il percorso

più breve possibile nello spazio curvo.

Egli chiaramente propose una serie di equazioni che descrivevano quanto ipotizzato, consentendo di trarre grandi

conclusioni riguardo all'universo, portandolo ad assere il padre della cosmologia moderna senza ombra di dubbi.

Egli stesso fece notare che i suoi risultati erano simili alle leggi di Newton sulla gravitazione, ma vi eraro tre tipi

di differenze da misurare per stabilire quale delle teorie si avvicinava maggiormente alla realtà osservata.

In primo luogo, la relatività generale consentiva uno spostamento della posizione del perielio di un'orbita

planetaria al di là di quanto consentisse un universo newtoniano, questo anticipo era stato scoperto

precedentemente su Mercurio, la relatività generale lo spiegava senza dover ricorrere al famoso pianeta interno

che non fu mai scoperto.

Secondariamente egli dimostrò che la luce spostandosi in direzione di un forte campo gravitazionale doveva

evidenziare uno spostamento verso il rosso, ma poichè il campo gravitazionale del Sole non era abbastanza

intenso non fu possibile realizzare tale misurazione.

Terzo, Einstein dimostrò che la luce sarebbe stata deviata da un campo gravitazionale molto di più di quanto ci

si aspettasse in un universo newtoniano, e la differenza sarebbe stata misurabile.

Quanto affermato fu verificato durante un'eclisse di Sole nel 1919, le posizioni delle stelle vicino al bordo solare

furono misurate in relazione l'una all'altra al momento dell'eclisse.

Se la previsione di Eintein era corretta, tali stelle sarebbero apparse più distanti fra loro rispetto a sei mesi prima

e sei mesi dopo, quando si sarebbero trovate in alto nel cielo di mezzanotte.

Le misure si trovarono perfettamenete in accordo con quanto previsto, e questa fu considerata la più grande

verifica della relatività generale.