Uno dei concetti più affascinanti in natura è la simmetria (o invarianza). La simmetria è la base per la nostra comprensione scientifica dell’universo. Cambiando il punto di vista ossia il sistema di riferimento nell’osservazione gli oggetti e le leggi che regolano i fenomeni osservati restano sempre gli stessi.
La simmetria è presente in qualsiasi elemento naturale anche tra i più piccoli. Tutto ciò che osserviamo è simmetrico ma, vogliamo cercare una definizione a questa parola. Allo scopo di definire esattamente l’ essenza della simmetria, i matematici si interessano non tanto alla forma degli oggetti simmetrici, quanto alle trasformazioni che si possono far loro subire lasciandoli invariati. Ma per semplificare, non si usa parlare di trasformazione di simmetria, ma semplicemente di “simmetria” dell’oggetto.
Che le cose non cambino a seconda del punto di vista effettuando una semplice traslazione ce ne eravamo in effetti accorti con il primo principio della dinamica o principio di inerzia che non è di banale osservazione anzi:
“Se un corpo è fermo rimane fermo, mentre se un corpo è in movimento rettilineo uniforme e non sono presenti attriti ossia forze esterne significative continuerà a moversi con la stessa velocità, la stessa direzione e lo stesso verso”.
Un sistema inerziale è quindi un sistema che in condizioni di assenza di forze significative agenti su di esso risulterà invariante nel suo stato (cioè nel suo insieme) sia che ci si muova di moto rettilineo uniforme o sia che si stia fermi.