La relatività generale di Einstein compie 100 anni

Albert Einstein è stato un fisico tedesco naturalizzato svizzero e statunitense, premio Nobel per la fisica nel 1921, ha rivoluzionato il modo di vedere la realtà grazie ai prodigi della sua mente e alla sua passione per la fisica. Dalla scoperta dei fotoni a quella degli atomi, dalla relatività speciale alla relatività generale, dal periodo felice a quello delle persecuzioni naziste, questo è Albert Einstein. A Berna c'è uno straordinario Museo a lui dedicato.

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Albert Einstein

Albert Einstein (Ulma, Germania 1879 – Princeton, USA 1955) è stato un fisico tedesco naturalizzato svizzero e statunitense, premio Nobel per la fisica nel 1921 “per i suoi servizi alla Fisica Teorica, e in particolare per la sua scoperta della legge dell’effetto fotoelettrico”. Albert Einstein ha rivoluzionato il modo di vedere la realtà grazie ai prodigi della sua mente e alla sua passione per la fisica.

Albert Einstein, prima di diventare professore, lavorava all’ufficio brevetti di Berna, in Svizzera, dove è allestito uno splendido Museo Einstein, che ho avuto l’occasione di visitare, in fondo all’articolo trovi alcune indicazioni e suggerimenti per la visita.

Nel 1905, mentre lavorava all’ufficio brevetti di Berna, nel tempo libero scrisse quattro articoli che cambiarono il corso della fisica.

A marzo 1905, Albert Einstein sostenne che la luce, da tempo descritta come un’onda, è fatta in realtà di particelle, i fotoni. La spiegazione dell’effetto fotoelettrico, atto di nascita della fisica quantistica, gli varrà il Premio Nobel nel 1921.

A maggio 1905 i calcoli di Einstein fornirono previsioni verificabili per l’ipotesi atomica, che poi superarono la prova dell’esperimento, confermando definitivamente che la materia è fatta di atomi e molecole.

A giugno 1905 Einstein completò la teoria speciale della relatività, rivelando che spazio e tempo non avevano esistenza indipendente, ma costituivano un unico tessuto, lo spazio-tempo.

Dopo il successo della relatività speciale o ristretta, Albert Einstein ottenne cattedre prestigiose: Berna, Zurigo, Praga, Berlino. Einstein insegnava e presentava le sue teorie, facendo discutere il mondo accademico. Presto cominciò a capire che la sua teoria della relatività speciale non spiegava i sistemi complessi, trovando applicazione solo ai sistemi dove il moto è rettilineo e la velocità uniforme, senza accelerazioni o variazioni.

Albert Einstein in una foto del 1947
Albert Einstein in una foto del 1947

Dopo 10 anni dalla formulazione della relatività speciale, Albert Einstein annuncia la sua teoria generale della relatività che opera una profonda rielaborazione della gravità di Newton e rappresenta un modo interamente nuovo di vedere la realtà nella sua complessità. Con la versione generale della sua teoria, il tessuto dello spazio-tempo non è più un mero contenitore di oggetti ed eventi (relatività speciale o ristretta) e la gravità non è più una forza che attrae istantaneamente i corpi (gravità di Newton). Alla base della teoria generale della relatività è posto il principio di equivalenza, secondo il quale la massa inerziale (la resistenza che un corpo oppone ad essere accelerato da una forza) e la massa gravitazionale (attrazione gravitazionale reciproca tra due corpi) sono uguali.

La teoria della relatività generale afferma che una massa incurva il tessuto dello spazio-tempo, dandogli una propria dinamica, che è determinata, e contribuisce a determinare, il moto degli oggetti al suo interno. La presenza di materia (come un pianeta, ad esempio) crea, cioè, un avvallamento nello spazio-tempo che influenza il moto di tutto ciò che gli si avvicina; anche la luce segue queste deformazioni e cambia così traiettoria, rispetto a quella rettilinea della fisica di Newton. La gravità è dunque la curvatura dello spazio-tempo.

Nel 1933 Albert Einstein dovette trasferirsi negli Stati Uniti, a Princeton, a causa delle persecuzioni antisemite, a causa delle quali perse il suo lavoro di professore universitario ed i suoi lavori vennero contrastati e disprezzati, secondo l’ideologia nazista.

Negli Stati Uniti attività didattica in ambito universitario e ricerche continuarono con profitto, fino al 18 aprile 1955.

Berna, Museo Einstein
Berna, Museo Einstein

Come ho accennato all’inizio dell’articolo, a Berna è allestito uno straordinario Museo dedicato ad Albert Einstein. Albert Einstein visse a Berna, in Svizzera, dal 1903 al 1905, nella casa in Kramgasse 49, visitabile; a Berna, Einstein lavorava all’ufficio brevetti e vi abitò con la moglie Mileva ed il figlio Hans Albert. Berna onora il suo illustre ospite, dedicandogli un Museo che ne racconta la vita, dalla nascita alla morte, passando attraverso gli studi, la ricerca, la vita famigliare, l’esilio, le scoperte scientifiche e la permanenza negli Stati Uniti. L’esposizione è molto ben strutturata, scorrevole e facilitata dall’ausilio di audio guide, anche in italiano. Il Museo Einstein è all’interno del Museo di Storia di Berna, in una struttura fiabesca in Helvetia Platz.

Albert Einstein, genio del Novecento!

Cinzia Malaguti

 

Bibliografia:

B. Greene, Perché è importante, su Le Scienze, Novembre 2015

W. Isaacson, Come Einstein ridefinì la realtà, su Le Scienze, Novembre 2015