Il frigorifero di Einstein by Paul Sen

autore:Paul Sen [Sen, Paul]
La lingua: ita
Format: epub
editore: Bollati Boringhieri
pubblicato: 2020-04-01T22:00:00+00:00

Le misurazioni di Perrin confermarono la previsione di Einstein, entro i limiti dell’errore sperimentale. Un decennio più tardi, ogni opposizione all’esistenza degli atomi e delle molecole tra gli scienziati svanì. Anche Wilhelm Ostwald, fenomenista convinto e tra i più feroci critici di Boltzmann, cedette, dicendo ai colleghi che l’articolo in cui Perrin confermava la previsione di Einstein gli aveva fatto cambiare idea. Persino Ernst Mach sembrò ammorbidirsi, perché quando conobbe Einstein nel 1912, un testimone dell’incontro raccontò che i due uomini concordarono che la presunta esistenza di atomi e molecole permetteva di fare delle previsioni utili e accurate. Ma davvero Mach aveva cambiato idea dal tempo in cui dichiarava «Non credo che esistano gli atomi!»? Pare di no, perché dopo la sua morte, il figlio di Mach trovò un appunto nelle carte del padre: «Ora che sono vecchio, accetto poco la relatività, come accetto poco l’esistenza degli atomi».20

Il lavoro di Einstein sulla termodinamica non era finito. In quello stesso anno, il 1905, propose un’integrazione storica alla prima legge, il principio di conservazione dell’energia. Questo sviluppo è rappresentato dall’equazione per cui Einstein è più famoso: E = mc2.

La E dell’equazione rappresenta l’energia, la m è la massa, e c2 è un numero alto ma invariabile: la velocità della luce al quadrato, ossia moltiplicata per se stessa. Quest’equazione stabilisce che, sebbene l’energia non possa essere né creata né distrutta, a volte può assumere l’improbabile forma di materia solida. In altre parole, ogni oggetto solido può essere pensato come una forma di energia estremamente concentrata, rappresa; e ogni forma di energia può essere pensata come una massa diluita. La conferma più drammatica di questo principio è la bomba atomica, in cui una piccola quantità di massa viene convertita in un’esplosione di terrificante energia e distruttività. Siccome c2 è un valore molto alto, una minima quantità di massa rappresenta un’enorme quantità di energia. Nella bomba che colpì Hiroshima, fu circa mezzo grammo di massa, meno di una graffetta, a trasformarsi in tutta quell’energia devastatrice.

Le bombe atomiche non erano tra i pensieri di Einstein quando derivò E = mc2. L’equazione è una logica conseguenza di un assioma che Einstein introdusse in fisica, ossia che la velocità della luce è la stessa per tutti gli osservatori. Se un’osservatrice a terra punta una torcia verso l’alto, misurerà la velocità della luce a un valore vicino ai 300000 chilometri al secondo. E una seconda osservatrice che stia viaggiando verso l’alto lungo il fascio di luce in un razzo quasi altrettanto veloce, a 299000 chilometri al secondo? Ci si potrebbe aspettare che, misurando la velocità della luce, ottenga un valore di 1000 chilometri al secondo. Invece no, anche lei misurerà una velocità di 300000 chilometri al secondo.

Einstein giunse a questa conclusione sbalorditiva partendo da James Clerk Maxwell, e dalla sua descrizione della luce come un’onda elettromagnetica. Come ricorderete, la luce consiste di due onde intrecciate, una in un campo elettrico e l’altra in un campo magnetico, che sono perpendicolari tra loro. Dalle misurazioni in laboratorio della forza con cui

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