Albert Einstein e la teoria che cambiò il mondo

Albert Einstein

E la teoria che cambiò il mondo

La vita

La relatività ristretta

La relatività generale

Emidio Tedeschi

1

La teoria della relatività

Introduzione

Il XX secolo è stato teatro di grandi conquiste del pensiero scientifico: basti pensare alla teoria della relatività, alla meccanica quantistica o alla biologia molecolare.

Si tratta di ricerche e conquiste teoriche i cui risultati non sono rimasti patrimonio di una ristretta cerchia di specialisti, ma hanno esercitato in profondità i loro effetti sulla cultura contemporanea.

Possiamo sicuramente affermare che le teorie relativistiche hanno stravolto le concezioni della fisica classica togliendo a concetti, come lo spazio e il tempo, il valore di assolutezza che possedevano prima del Novecento.

Non solo i concetti espressi dalla fisica classica entrano in crisi: difatti tutto il mondo delle ideologie ottocentesche e dei valori tradizionali perde la centralità nel sistema culturale del XX secolo.

In letteratura questo contribuisce alla nascita di un nuovo personaggio: l’inetto.

L’inetto è un uomo socialmente frustrato, estraneo alla vita, che non vive ma esiste, non ha una personalità, non ha più certezze né valori; di solito è un impiegato, insoddisfatto del suo lavoro e frustrato.

Dunque il mondo artistico-culturale e quello scientifico non possono essere considerate come due realtà nettamente separate; si possono trovare nelle arti, nelle letterature, nelle scienze, elementi comuni che dimostrano una stretta relazione e un rapporto di reciproca influenza tra le varie tipologie culturali (scientifica, letteraria, artistica).

Ora parlerò del più grande uomo che la scienza abbia mai avuto al suo servizio e della sua nuova e sconvolgente teoria: mi riferisco ad Albert Einstein ed alla sua teoria della relatività.

2

Albert Einstein: cenni biografici

Albert Einstein, nato nel 1875 ad Ulm, piccola ma famosa cittadina tedesca, è morto nel 1955 a Princeton nel New Jersey.

Trascorse la sua prima giovinezza a Monaco educato nel rigido sistema scolastico bavarese; dopo un breve soggiorno a Milano si trasferì a Zurigo dove continuò gli studi fino al dottorato di matematica e fisica presso il Politecnico.

Dopo la laurea continuò a dedicarsi intensamente ad alcuni problemi di fisica teorica anche quando, per risolvere i più gravi ed immediati problemi economici, prese la cittadinanza svizzera per assumere un modesto impiego presso l’Ufficio Brevetti di Berna.

Nel 1905 pubblicò tre articoli sugli Annalen der Phisik (grazie al quale ricevette il premio Nobel per la Fisica nel 1921), il primo sui quanti di luce, il secondo sul moto browniano, destinato a confermare l’atomicità della materia, il terzo sui fondamenti della relatività ristretta.

Questi ormai storici lavori furono l’avvio di una lunga e brillante carriera accademica, iniziata a Zurigo e proseguita in terra tedesca fino al 1932 quando, a causa delle persecuzioni antisemitiche naziste, fu costretto ad abbandonare la Germania per essere accolto a braccia aperte negli U.S.A.

Einstein, naturalizzato cittadino americano, si stabilì a Princeton, dove insegnò presso l’Institute for Advanced Studies fino al 1945, anno del suo ritiro dall’attività accademica.

Nella storia del potere creativo del pensiero umano, Einstein rappresenta un simbolo, un personaggio che ha colpito la fantasia della gente, uno scienziato che ha dato un alto e qualificato contributo allo sviluppo della fisica moderna.

Quest’uomo considerato da molti artista e quasi profeta che disprezzava la violenza e la guerra fu, suo malgrado, doppiamente coinvolto nella realizzazione della bomba atomica di cui è considerato il padre: in primo luogo perché uno dei risultati della teoria della relatività,

2

riguardante la cosiddetta equivalenza massa-energia (E=mc²), doveva rappresentare il punto di partenza del successivo sviluppo dell’energia nucleare; in secondo luogo perché si deve al suo intervento (voluto da altri) se il governo degli U.S.A. mise a disposizione i capitali che portarono alla costruzione della bomba di Hiroshima.

3

Tornando alle ricerche teoriche di Einstein, dobbiamo ricordare “I fondamenti della teoria della relatività generale” (1916) frutto di oltre dieci anni di studio.

Fino agli ultimi anni della sua vita egli tentò più volte di elaborare una teoria capace di unificare su una comune base geometrica i fondamentali campi allora meglio conosciuti: il campo gravitazionale e il campo elettromagnetico.

Nonostante lo sforzo di elaborazione tecnica, i risultati non furono quelli sperati.

“La natura non si lasciò convincere a fare ciò che forse non è nella sua stessa natura”.

Dopo la seconda guerra mondiale, Einstein cercò in tutti i modi di favorire la pace nel mondo, promuovendo una vasta campagna popolare contro la guerra e le persecuzioni razziste.

Proprio una settimana prima di morire, insieme ad altri sette Nobel, compilò una dichiarazione pacifista contro le armi nucleari.

Questo messaggio all’umanità, che rappresenta una specie di testamento spirituale dello scienziato, termina con queste parole:

“Noi rivolgiamo un appello come esseri umani a esseri umani: ricordate la vostra umanità e dimenticate il resto. Se sarete capaci di farlo è aperta la via di un nuovo paradiso, altrimenti è davanti a voi il rischio della morte universale”.

La relatività

Nel 1919 Einstein scrisse per il “London Times” un articolo (“Che cos’è la teoria della relatività?”) in cui spiegava ad un pubblico di non specialisti la sua celebre teoria.

«…la teoria della relatività» - afferma Einstein - «assomiglia ad un edificio a due piani separati: la teoria speciale e la teoria generale.