Albert Einstein: chi era?
Quando pensiamo a uno scienziato per eccellenza, non possiamo che pensare a un nome: Albert Einstein. Tutti infatti ne abbiamo sentito parlare, chi più, chi meno approfonditamente.
Tutti però sappiamo, grazie alla fama che precede la sua persona, che è stato un eccezionale scienziato. E’ stata una persona così brillante che il suo nome viene usato come sinonimo di “genio“.
Ma vi siete mai chiesti:
Sommario
Chi era davvero Albert Einstein?
Albert Einstein è stato un fisico e filosofo tedesco naturalizzato svizzero e statunitense.
Oltre a essere uno dei più celebri fisici della storia della scienza, che mutò in maniera radicale il paradigma di interpretazione del mondo fisico, fu attivo in diversi altri ambiti, dalla filosofia alla politica.
Per il suo apporto alla cultura in generale è considerato uno dei più importanti studiosi e pensatori del XX secolo.
Albert per quanto desse ai familiari segni di ingegno precoce, non si distinse a scuola. Frequentò il Politecnico di Zurigo, venendo ammesso solo la seconda volta in cui provò ad entrare.
Einstein concluse gli studi al politecnico nel luglio del 1900, superando gli esami finali con la votazione di 4,9/6 e classificandosi quarto su cinque promossi. Egli fu l’unico dei laureati a non ottenere un posto come assistente. Nel 1900 gli venne garantito un diploma da insegnante dall’Eidgenössische Technische Hochschule e nel 1901 fu naturalizzato svizzero.
1905: l’anno della svolta
Il 1905 fu un anno di svolta nella vita di Einstein e nella storia della fisica. Nel giro di sette mesi pubblicò sei lavori.
Il primo di questi sei lavori fu un articolo, ultimato il 17 marzo, che spiegava l’effetto fotoelettrico in base alla composizione della radiazione elettromagnetica di quanti discreti di energia (poi denominati fotoni). Tutto ciò tenendo in considerazione il concetto di quanto ipotizzato nel 1900 da Max Planck. Questo studio gli sarebbe valso il Premio Nobel per la fisica nel 1921 e avrebbe contribuito allo sviluppo della meccanica quantistica.
Successivamente si dedicò alla sua tesi di dottorato sul tema “Nuova determinazione delle dimensioni molecolari“, pubblicata il 30 aprile. Sarebbe diventato lo scritto di Einstein più citato nella letteratura scientifica degli anni settanta.
Poi lavorò a un articolo, datato 11 maggio, sul moto browniano, che costituiva uno sviluppo della sua tesi di dottorato.
Pubblicò anche una prima memoria, in data 30 giugno, dal titolo Zur Elektrodynamik bewegter Körper (Sull’elettrodinamica dei corpi in movimento). Che aveva come oggetto l’interazione fra corpi carichi in movimento e il campo elettromagnetico vista da diversi osservatori in stati di moto differenti. La teoria esposta nell’articolo, nota successivamente con il nome di Relatività ristretta (o speciale), risolveva i contrasti tra teoria meccanica e teoria elettromagnetica della luce.
Il 27 settembre uscì un’altra memoria sulla relatività ristretta che conteneva la nota formula E=mc².
Concluse quest’anno altamente prolifico con un altro articolo sul moto browniano, pubblicato il 19 dicembre.
La sua teoria più famosa: la teoria della relatività
Nel 1915 Einstein propose una teoria relativistica della gravitazione, denominata relatività generale. Questa teoria descriveva le proprietà dello spaziotempo a quattro dimensioni. Secondo tale teoria la gravità non è altro che la manifestazione della curvatura dello spaziotempo.
Come disse lo stesso Einstein, fu il lavoro più difficile della sua carriera a causa delle difficoltà matematiche. Poiché si trattava di far convergere concetti di geometria euclidea in uno spaziotempo curvo, che, in accordo con la relatività ristretta, doveva essere dotato di una struttura metrica di tipo lorentziano anziché euclideo.
Einstein dedusse le equazioni del moto da quelle della relatività speciale valide localmente nei sistemi inerziali. Dedusse inoltre il modo in cui la materia curva lo spaziotempo imponendo l’equivalenza di ogni possibile sistema di riferimento (da cui il nome di “relatività generale”).
In particolare, il potenziale gravitazionale newtoniano viene reinterpretato come l’approssimazione, per campo debole, della componente temporale del tensore metrico. Da questo discende il fatto che il tempo scorre più lentamente in un campo gravitazionale più intenso.
Lo scetticismo e poi la verifica: Einstein genio
Alla pubblicazione, la teoria venne accolta con scetticismo da parte della comunità scientifica, perché derivata unicamente da ragionamenti matematici ed analisi razionali, e non da esperimenti e osservazioni.
Nel 1917 mostrò il legame tra la legge di Bohr e la formula di Planck dell’irraggiamento del corpo nero. Nello stesso anno introdusse la nozione di emissione stimolata, che sarebbe poi stata applicata alla concezione del laser.
Nel 1919 le predizioni della relatività generale furono confermate dalle misurazioni dell’astrofisico Arthur Eddington effettuate durante un’eclissi solare, che verificarono che la luce emanata da una stella era deviata dalla gravità del sole. Le osservazioni ebbero luogo il 29 maggio del 1919 a Sobral, in Brasile, e nell’isola di Príncipe, nello Stato di São Tomé e Príncipe.
« Max Planck non capiva nulla di fisica, perché durante l’eclissi del 1919 è rimasto in piedi tutta la notte per vedere se fosse stata confermata la curvatura della luce dovuta al campo gravitazionale. Se avesse capito la teoria, avrebbe fatto come me, e sarebbe andato a letto. »
(Archivio Einstein 14-459)
Da allora esperimenti sempre più precisi hanno confermato le predizioni della teoria, prevalentemente nell’ambito dell’astronomia (precessione del perielio di Mercurio e lenti gravitazionali).
Il Nobel e la fama internazionale
Nel 1921 ottenne il Premio Nobel per la Fisica per il suo lavoro del 1905 sulla spiegazione dell’effetto fotoelettrico (il premio fu effettivamente assegnato nel 1922).
Questa la dicitura ufficiale riportata: “per i suoi servizi alla Fisica Teorica, e in particolare per la sua scoperta della legge dell’effetto fotoelettrico”.
In quegli anni cominciò a dedicarsi alla ricerca di teorie di campo unificate. Argomento che lo appassionò fino alla fine, assieme ai tentativi di spiegazioni alternative dei fenomeni quantistici. Infatti la sua concezione del mondo fisico mal si conciliava con le interpretazioni probabilistiche della meccanica quantistica.
Gli ultimi anni
Nel 1927 Einstein venne invitato dal governo italiano a partecipare al Congresso internazionale dei Fisici. Congresso che si svolgeva quell’anno a Como in occasione del centenario dalla morte di Alessandro Volta. Egli fu il solo a declinare l’invito per la sua opposizione al regime di Mussolini.
Nel gennaio del 1933, quando Adolf Hitler salì al potere, Einstein si trovava momentaneamente all’università di Princeton come professore ospite. Il 7 aprile dello stesso anno venne promulgata la “Legge della Restaurazione del Servizio Civile”, a causa della quale tutti i professori universitari di origine ebraica furono licenziati.
Nell’ottobre del 1933, con l’intensificarsi delle persecuzioni anti-semitiche, decise di trasferirsi negli Stati Uniti. Durante gli anni trenta, con i nazisti al potere, i premi Nobel Philipp von Lenard e Johannes Stark condussero una strenua campagna atta a screditare i suoi lavori. Infatti essi li etichettarono come “fisica ebraica”, in contrasto con la “fisica tedesca” o “ariana”.
Oltre all’insegnamento e alle apparizioni in pubblico, presso l’Institute for Advanced Study di Princeton proseguì le sue ricerche. Lì continuò i suoi lavori, studiando anche alcuni problemi cosmologici e le probabilità delle transizioni atomiche.
Negli ultimi anni di vita tentò di unificare la gravità e l’elettromagnetismo, le due forze fondamentali allora conosciute.
Sebbene si può notare fosse già iniziato lo studio delle forza nucleare forte e della forza nucleare debole, quest’ultima ad opera di Enrico Fermi.
Il 17 aprile del 1955 fu colpito da una improvvisa emorragia causata dalla rottura di un aneurisma dell’aorta addominale, arteria che era stata già rinforzata precauzionalmente con un’operazione chirurgica nel 1948. Fu ricoverato all’ospedale di Princeton, dove morì nelle prime ore del mattino del giorno dopo (ore 1.15 del 18 aprile 1955) a 76 anni.
