Teoria dell'etere di Lorentz

Quella che ora è chiamata spesso teoria dell'etere di Lorentz (TEL) (in inglese: Lorentz Ether Theory, LET) ha le sue radici nella "Teoria degli elettroni" di Hendrik Lorentz, che fu il punto finale nello sviluppo delle teorie classiche sull'etere alla fine del XIX e all'inizio del XX secolo.

La teoria iniziale di Lorentz creata nel 1892 e nel 1895 era basata su un etere completamente immobile. Essa spiegava il fallimento degli esperimenti negativi sul vento d'etere del primo ordine in v/c introducendo una variabile ausiliaria chiamata "tempo locale" per collegare i sistemi in quiete e in movimento nell'etere. Inoltre, il risultato negativo dell'esperimento di Michelson-Morley portò all'introduzione dell'ipotesi di contrazione delle lunghezze nel 1892. Tuttavia, anche altri esperimenti produssero risultati negativi e (guidato dal principio di relatività di Henri Poincaré) Lorentz tentò nel 1899 e nel 1904 di espandere la sua teoria a tutti gli ordini in v/c introducendo la trasformazione di Lorentz. In aggiunta, egli assunse che anche le forze non elettromagnetiche (se esistevano) si trasformassero come forze elettriche. Tuttavia, l'espressione di Lorentz per la densità di carica e la corrente erano scorrette, perciò la sua teoria non escludeva completamente la possibilità di rilevare l'etere. Alla fine, fu Henri Poincaré che nel 1905 corresse gli errori nello studio di Lorentz e incorporò effettivamente le forze non elettromagnetiche (compresa la gravitazione) all'interno della teoria, che chiamò "La nuova meccanica". Molti aspetti della teoria di Lorentz furono incorporati nella relatività ristretta (RR) con le opere di Albert Einstein e Hermann Minkowski.

Oggi la TEL è spesso trattata come una qualche specie di interpretazione "lorentziana" o "neo-lorentziana" della relatività ristretta. L'introduzione della contrazione delle lunghezze e della dilatazione del tempo per tutti i fenomeni in un sistema di riferimento "preferito", che svolge il ruolo dell'etere immobile di Lorentz, porta la trasformazione completa di Lorentz (vedi la teoria del test di Robertson-Mansouri-Sexl come esempio). A causa dello stesso formalismo matematico non è possibile distinguere fra TEL e RR mediante esperimento. Tuttavia, nella TEL si assume l'esistenza di un etere non rilevabile e la validità del principio della relatività sembra essere soltanto dovuta a una coincidenza, il che è una ragione per cui la RR è comunemente preferita rispetto alla TEL. Un'altra importante ragione per preferire la RR è che la nuova conoscenza dello spazio e del tempo fu fondamentale anche per lo sviluppo della relatività generale.