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Sapere Sapere
1905-2005


Albert Einstein


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L'Annus Mirabilis
Il significato di quel 1905

Nel 1905, un impiegato ventiseienne dell'ufficio brevetti di Zurigo rivoluziona il mondo della fisica. Il suo nome è Albert Einstein.
Cinque anni prima, ha già provato a ottenere un dottorato in fisica, ma è stato respinto. Non è un accademico e si occupa di brevetti perché nel frattempo ha messo su famiglia e deve mantenerla.

Almeno dall'età di 16 anni, il "fisico dilettante" Einstein è assillato da una certa immagine: quella della corsa di fianco a un raggio di luce.
In pratica, se anche corressimo a una velocità prossima a quella della luce, il raggio non ci distaccherebbe gradualmente, ma schizzerebbe lontano da noi alla velocità della luce stessa, come se noi fossimo immobili. Allo stesso modo, se ipoteticamente il "passeggero" luce prendesse il treno, la sua velocità non sarebbe la somma della sua velocità e di quella del treno, bensì sempre la stessa: 300 mila chilometri al secondo.
Come si spiega?
Si spiega con il fatto che, qualsiasi sia il sistema di riferimento in cui ci si trova, la velocità della luce rimane costante.

L'ipotesi di Einstein è del tutto intuitiva, ma fa tornare i conti e genera alcune strane conseguenze: se la velocità della luce è costante, sono spazio e tempo a variare, in relazione reciproca.
In pratica, non esistono più spazio e tempo assoluti.
E lo stesso si può dire di massa ed energia, che si trasformano una nell'altra secondo la famosa formula E=mc2.
Questa intuizione sarà poi conosciuta con il nome che la consegna alla storia: relatività.

Gli esperimenti condotti in seguito verificano l'ipotesi einsteniana, ma in quel 1905, quando egli la formula, pochi ne colgono la portata rivoluzionaria.
E' un altro suo studio, sempre in quell'anno, quello che gli vale il premio Nobel del 1921: c'è sempre di mezzo la luce. Già all'epoca di Einstein si conosce l'effetto fotoelettrico, quello per cui un pezzo di metallo, quando viene colpito da una radiazione elettromagnetica, per esempio ultravioletta, emette elettroni.
Ma nessuno riesce a darne una spiegazione.
Einstein contraddice l'idea secondo cui la luce sia sempre e soltanto simile a un'onda e ipotizza che un fascio di luce sia composto da particelle particolari, i fotoni, che si comportano come particelle o come un'onda a seconda delle condizioni particolari. Nasce così la doppia natura della luce, particella e onda al tempo stesso.

Gli altri studi di quell'anno riguardavano l'effettiva esistenza e grandezza degli atomi, che riuscì a dimostrare, e il cosiddetto moto browniano: si trattava di spiegare il moto casuale di alcune particelle di polline sospese sull'acqua. Lui riuscì a interpretarlo proprio nei termini della teoria molecolare.
Questi risultati sono considerati "minori", ma solo se paragonati alle altre due pietre miliari di quell'anno. In realtà aprirono la strada alla meccanica quantistica. (g.b.)



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