delle x, y, z. Facciamo ora il nostro cambiamento di variabili: vi sarà
luogo a caratterizzare lo stesso ente o fenomeno fìsico (temperatura,
forza, ecc.); e si è all’uopo condotti a introdurre dei parametri deter
minativi, i quali, nel nuovo sistema di riferimento, sostituiscono con
vantaggio quelli che sono invece i più opportuni quando ci si rife
risce a coordinate cartesiane. Questi nuovi parametri si chiamano
naturalmente trasformati dei primitivi, e da quelli si deducono con
una legge, che non si può assegnare a priori, ma dipende dalla natura
del problema, e in parte da opportune convenzioni. Per esempio, la
temperatura T sarà, nel nuovo sistema, una funzione di q 1 , q 2 , q 3 ,
tale che allo stesso punto dello spazio competa la stessa temperatura,
sia che la si calcoli con le variabili primitive, sia con quelle nuove;
perciò la T in funzione delle q si otterrà ponendo, nella T (x, y, z),
in luogo di x, y, z, le loro espressioni per mezzo di q lì q 2 , q 3 . Un tale
modo di comportarsi, che è il più semplice fra quelli che avremo
occasione di considerare, dicesi trasformazione per invarianza: così si
trasformano tutte le funzioni del posto che hanno una determinazione
indipendente dal sistema di coordinate scelto.
Uon così avviene, nell’altro esempio citato, per le componenti
di un vettore. Infatti, se (come supponiamo) questo ha una grandezza
e una direzione indipendenti dal sistema di coordinate scelto (lo
penseremo anzi definito fisicamente come una forza) le sue compo
nenti invece, pur considerate sempre nello stesso punto, cambiano di
valore col mutare del riferimento, come si vede subito, pensando ad
una rotazione di assi cartesiani. Anzi, se la trasformazione di cui si
parla non è di questa particolar natura, non sappiamo a priori che
cosa sostituire nel nuovo sistema, per caratterizzare il vettore, alle
sue proiezioni X, T, Z sugli assi dell’antico sistema (’); dobbiamo cioè,
in base a ragioni di opportunità, convenire quale sarà in questo caso
la legge di trasformazione. Il criterio più atto a servir di guida in questa
P) Vedremo diffusamente al Cap. V come l’introduzione di nuove variabili q, , q UÌ q s
dia luogo geometricamente a corrispondenti superficie coordinate — cost, g 2 — cost;
q 3 — cost, e a linee coordinate che ne sono le intersezioni. Ciò premesso, se ci propo
nessimo di individuare con criteri geometrici desunti dal nostro sistema coordinato gli
elementi determinativi di un vettore, ci troveremmo di fronte a quattro possibilità tutte
egualmente accettabili, di cui l’una o l’altra può divenire preferibile secondo i casi.
Basta pensare che, in ogni punto, le tangenti alle linee e le normali alle superficie
coordinate formano due triedri fra loro supplementari (in generale obliquangoli e quindi
distinti). Orbene, un vettore si può caratterizzare sia mediante le sue proiezioni ortogonali
sia mediante le sue componenti secondo ciascuno di questi due triedri.