Di Eugenio Magnoli
Il 14 marzo 1879 nasce Albert Einstein, figlio di un ingegnere elettrico ebreo a Ulm, in Germania. Le teorie della relatività speciale e generale di Einstein hanno drasticamente alterato la visione dell’uomo e dell’universo, e il suo lavoro sulla teoria delle particelle e dell’energia ha contribuito a rendere possibile la meccanica quantistica e, in definitiva, la bomba atomica.
Dopo un’infanzia in Germania e in Italia, Einstein ha studiato fisica e matematica presso l’Accademia Politecnica Federale di Zurigo, in Svizzera. Divenne cittadino svizzero e nel 1905 ottenne un dottorato di ricerca dall’Università di Zurigo mentre lavorava presso l’ufficio brevetti svizzero di Berna. Quell’anno, che gli storici della carriera di Einstein chiamano annus mirabilis – “l’anno del miracolo” – pubblicò cinque articoli teorici che avrebbero avuto un profondo effetto sullo sviluppo della fisica moderna.
Nel primo di questi, intitolato “In un punto di vista euristico riguardante la produzione e la trasformazione della luce”, Einstein ha teorizzato che la luce è composta da quanti individuali (fotoni) che dimostrano proprietà simili a particelle mentre si comportano collettivamente come un’onda. L’ipotesi, un passo importante nello sviluppo della teoria quantistica, è stata raggiunta attraverso l’esame di Einstein dell’effetto fotoelettrico, un fenomeno in cui alcuni solidi emettono particelle cariche elettricamente quando vengono colpiti dalla luce. Questo lavoro gli sarebbe poi valso il premio Nobel per la fisica nel 1921.
Nel secondo articolo, ha ideato un nuovo metodo per contare e determinare la dimensione degli atomi e delle molecole in un dato spazio, e nel terzo ha offerto una spiegazione matematica per il costante movimento irregolare delle particelle sospese in un fluido, noto come Brownian movimento. Questi due documenti hanno fornito prove indiscutibili dell’esistenza degli atomi, che all’epoca era ancora contestata da alcuni scienziati.
Il quarto lavoro scientifico rivoluzionario di Einstein del 1905 ha affrontato quella che ha definito la sua teoria della relatività speciale. Nella relatività speciale, il tempo e lo spazio non sono assoluti, ma relativi al movimento dell’osservatore. Quindi, due osservatori che viaggiano a grande velocità l’uno rispetto all’altro non osserverebbero necessariamente eventi simultanei nel tempo nello stesso momento, né necessariamente concorderebbero nelle loro misurazioni dello spazio. Nella teoria di Einstein, la velocità della luce, che è la velocità limite di qualsiasi corpo avente massa, è costante in tutti i quadri di riferimento. Nel quinto articolo di quell’anno, un’esplorazione della matematica della relatività speciale, Einstein annunciò che massa ed energia erano equivalenti e potessero essere calcolate con un’equazione, E = mc2.
Sebbene il pubblico non fosse pronto ad abbracciare la sua scienza rivoluzionaria, Einstein fu accolto nella cerchia dei fisici più eminenti d’Europa e ricevette cattedre a Zurigo, Praga e Berlino. Nel 1916 pubblicò “The Foundation of the General Theory of Relativity”, che proponeva che la gravità, così come il movimento, possono influenzare gli intervalli di tempo e di spazio. Secondo Einstein, la gravitazione non è una forza, come aveva sostenuto Isaac Newton, ma un campo curvo nel continuum spazio-temporale, creato dalla presenza della massa. Un oggetto di massa gravitazionale molto grande, come il sole, sembrerebbe quindi deformare lo spazio e il tempo attorno ad esso, il che potrebbe essere dimostrato osservando la luce delle stelle mentre costeggiava il sole nel suo cammino verso la terra. Nel 1919, gli astronomi che studiavano un’eclissi solare verificarono le previsioni fatte da Einstein nella teoria della relatività generale, e divenne una celebrità dall’oggi al domani. Successivamente, altre previsioni della relatività generale, come uno spostamento nell’orbita del pianeta Mercurio e la probabile esistenza di buchi neri, furono confermate dagli scienziati.
Durante il decennio successivo, Einstein diede continui contributi alla teoria quantistica e iniziò a lavorare su una teoria dei campi unificata, che sperava comprendesse la meccanica quantistica e la sua teoria della relatività come una grande spiegazione del funzionamento dell’universo. Come personaggio pubblico di fama mondiale, divenne sempre più politico, assumendo la causa del sionismo e parlando contro il militarismo e il riarmo. Nella sua nativa Germania, questo lo rese una figura impopolare, e dopo che il leader nazista Adolf Hitler divenne cancelliere della Germania nel 1933, Einstein rinunciò alla sua cittadinanza tedesca e lasciò il paese.
Successivamente si stabilì negli Stati Uniti, dove accettò un posto presso l’Institute for Advanced Study di Princeton, nel New Jersey. Sarebbe rimasto lì per il resto della sua vita, lavorando sulla sua teoria del campo unificato e rilassandosi navigando su un lago locale o suonando il violino. È diventato cittadino americano nel 1940.
Nel 1939, nonostante le sue convinzioni pacifiste per tutta la vita, accettò di scrivere al presidente Franklin D. Roosevelt a nome di un gruppo di scienziati che si occupavano dell’inazione americana nel campo della ricerca sulle armi atomiche. Come gli altri scienziati, temeva il solo possesso tedesco di un’arma del genere. Non ha giocato alcun ruolo, tuttavia, nel successivo Progetto Manhattan e in seguito ha deplorato l’uso di bombe atomiche contro il Giappone. Dopo la guerra, ha chiesto l’istituzione di un governo mondiale che controlli la tecnologia nucleare e prevenga futuri conflitti armati.
Nel 1950 pubblicò la sua teoria dei campi unificati, che fu tranquillamente criticata come un fallimento. Una spiegazione unificata della gravitazione, dei fenomeni subatomici e dell’elettromagnetismo rimane oggi sfuggente. Albert Einstein, una delle menti più creative della storia umana, morì a Princeton nel 1955.