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| CULTURA : scienza : Albert Einstein , una vita per la scienza |
ALBERT EINSTEIN ,
una vita per la scienza
Albert Einstein nacque il 14
Marzo 1879 a Ulm, in Germania. Suo padre era un operaio specializzato nella
costruzione di apparecchiature elettriche. A causa di un fallimento economico
suo padre fu costretto a trasferirsi con la famiglia prima a Munich poi a
Milano. Non ci restano sufficienti informazioni sulla vita individuale di
Einstein risalenti a questo periodo.
Durante i suoi studi non mostrò particolari attitudini, in quanto non approvava
i rigidi metodi dell'istruzione, e fu davvero un pessimo allievo. Però Einstein
rimase affascinato dalla matematica e dalle scienze, materie che studiò
autonomamente.
Nel 1896 gli fu revocata la cittadinanza tedesca e nel 1901 divenne cittadino
svizzero.
Nel 1896 ebbe l'opportunità di entrare all'Istituto Federale Svizzero di
Tecnologia a Zurigo. Nonostante avesse un esigua retribuzione, divenne un
esaminatore. Nei due anni seguenti si occupò di insegnamenti generali. Dal 1902
egli divenne un esaminatore ufficiale a Berna dove lavorò per sette anni.
L'anno 1905 fu un grande momento per la scienza; infatti Einstein pubblicò, a
soli 26 anni, quattro articoli sul giornale Annalen Der Physik, articoli
che avrebbero alterato il corso della scienza del XX Sec. Il primo trattava dei
casuali cambiamenti termici nelle molecole, chiamati Browniani, per prima
riconosciuti nel 1827 dal botanico inglese Robert Brown. Il secondo articolo
trattava la teoria quantistica della luce divulgata da Max Planck nel 1900. In
esso Einstein mostra come la luce sia formata da fotoni rifacendosi al fenomeno
fotoelettrico scoperto nel 1902. Per questo contributo gli fu conferito nel 1921
il Premio Nobel per la fisica. Il terzo articolo (il più famoso di Einstein)
tratta della teoria della relatività: "Zur Electrodynamik bewegter Korper"
("Elettrodinamica dei corpi in movimento"). L'ultimo articolo di quell'anno
introdusse l'ormai famosa equivalenza tra la massa e l'energia espressa
dall'equazione E=mc2. Grazie a questi lavori Einstein ricevette, nel
1908, delle onorificenze all'università di Berna, che furono seguite da
moltissime altre in Europa dopo che si stabilì all'istituto per Studi Avanzati
di Princeton, nel 1933.
Gli ultimi anni di Einstein furono trascorsi cercando una teoria per la forza
universale che potesse unire le forze subatomiche con la gravitazione e l'elettromagnetisno,
problema che nessuno mai è riuscito a risolvere. Einstein aveva un gran rispetto
per le opere della natura, e notò che "La cosa più incomprensibile del mondo è
che esso sia comprensibile". Si considerava più un filosofo che uno scienziato,
e in molti modi fu dello stesso stampo dei filosofi greci, come Platone ed
Aristotele, cercando di capire la natura mediante la ragione anziché
l'esperimento. Il suo successo deve molto al discernimento dei suoi predecessori
e alla potenza d'analisi degli strumenti matematici, ma soprattutto ad una
grande intuizione, che nessuno ha mai avuto.
Morì il 18 Aprile del 1955 a Princeton, nel New Jersey, dopo aver ricevuto la
cittadinanza statunitense.
Il terzo e più importante studio del 1905, dal titolo Elettrodinamica dei corpi
in movimento, conteneva la prima esposizione completa della teoria della
relatività ristretta, frutto di un lungo e attento studio della meccanica
classica di Isaac Newton, delle modalità dell'interazione fra radiazione e
materia, e delle caratteristiche dei fenomeni fisici osservati in sistemi in
moto relativo l'uno rispetto all'altro.
La base della teoria della relatività ristretta, che comporta la crisi del
concetto di contemporaneità, risiede su due postulati fondamentali: il principio
della relatività, che afferma che le leggi fisiche hanno la stessa forma in
tutti i sistemi di riferimento inerziale, ossia in moto rettilineo uniforme
l'uno rispetto all'altro, estendendo il precedente principio di relatività
galileiano, e il principio di invarianza della velocità della luce, secondo cui
la velocità di propagazione della radiazione elettromagnetica nel vuoto è una
costante universale, che sostituisce il concetto newtoniano di tempo assoluto.
La teoria della relatività ristretta non fu immediatamente accolta dalla comunità scientifica. Il punto d'attrito risiedeva nelle convinzioni epistemologiche di Einstein in merito alla natura delle teorie scientifiche e sul rapporto tra esperimento e teoria. Sebbene affermasse che l'unica fonte di conoscenza è l'esperienza, egli era anche convinto che le teorie scientifiche fossero libera creazione dell'uomo e che le premesse sulle quali esse sono fondate non potessero essere derivate in modo logico dalla sperimentazione. Una "buona" teoria, per Einstein, è una teoria nella quale è richiesto un numero minimo di postulati per ogni dimostrazione.
A partire dal 1907, anno in cui fu pubblicata la memoria contenente la celebre
equazione che afferma l'equivalenza fra massa ed energia, Einstein iniziò a
lavorare a una teoria più generale, che potesse essere estesa ai sistemi non
inerziali, cioè in moto accelerato l'uno rispetto all'altro. Il primo passo fu
l'enunciazione del principio di equivalenza, in base al quale il campo
gravitazionale è equivalente a una accelerazione costante che si manifesti nel
sistema di coordinate, e pertanto indistinguibile da essa, anche sul piano
teorico. In altre parole, un gruppo di persone che si trovino su un ascensore in
moto accelerato verso l'alto non possono, per principio, distinguere se la forza
che avvertono è dovuta alla gravitazione o all'accelerazione costante
dell'ascensore. La teoria della relatività generale venne pubblicata nel 1916,
nell'opera intitolata I fondamenti della relatività generale. In essa le
interazioni dei corpi, che prima di allora erano state descritte in termini di
forze gravitazionali, vengono spiegate come l'azione e la perturbazione
esercitata dai corpi sulla geometria dello spazio-tempo, uno spazio
quadridimensionale che oltre alle tre dimensioni dello spazio euclideo prevede
una coordinata temporale.
Einstein, alla luce della sua teoria generale, fornì la spiegazione delle
variazioni del moto orbitale dei pianeti, dando conto in modo soddisfacente del
moto di precessione del perielio di Mercurio, fenomeno fino ad allora non
pienamente compreso, e previde che i raggi luminosi emessi dalle stelle si
incurvassero in prossimità di un corpo di massa elevata quale, ad esempio, il
Sole. In base a quest'ultimo fenomeno, si è avuta una conferma sperimentale,
realizzata in occasione dell'eclissi solare del 1919, che fu un evento di enorme
rilevanza.
Per il resto della sua vita Einstein si dedicò alla ricerca di un'ulteriore
generalizzazione della teoria in una teoria dei campi che fornisse una
descrizione unitaria per i diversi tipi di interazioni che governano i fenomeni
fisici, incluse le interazioni elettromagnetiche, e le interazioni nucleari
deboli e forti.
Tra il 1915 e il 1930 si stava sviluppando la teoria quantistica, che presentava
come concetti fondamentali il dualismo onda-particella, postulato da Einstein
fin dal 1905, nonché il principio di indeterminazione di Heisenberg, che
fornisce un limite intrinseco alla precisione di un processo di misurazione.
Einstein mosse diverse e significative critiche alla nuova teoria e partecipò
attivamente al lungo e tuttora aperto dibattito sulla sua completezza.
Commentando l'impostazione da un punto di vista strettamente probabilistico
della meccanica quantistica, egli affermò che "Dio non gioca a dadi con il
mondo".
Dopo il 1919 Einstein divenne famoso a livello internazionale; ricevette
riconoscimenti e premi, tra i quali il premio Nobel per la fisica, che gli fu
assegnato nel 1921. Lo scienziato approfittò della fama acquisita per ribadire
le sue opinioni pacifiste in campo politico e sociale.
Durante la prima guerra mondiale fu tra i pochi accademici tedeschi a criticare
pubblicamente il coinvolgimento della Germania nella guerra. Tale presa di
posizione lo rese vittima di gravi attacchi da parte di gruppi di destra;
persino le sue teorie scientifiche vennero messe in ridicolo, in particolare la
teoria della relatività.
Con l'avvento al potere di Hitler, Einstein fu costretto a emigrare negli Stati
Uniti, dove gli venne offerta una cattedra presso l'Institute for Advanced Study
di Princeton, nel New Jersey. Di fronte alla minaccia rappresentata dal regime
nazista egli rinunciò alle posizioni pacifiste e nel 1939 scrisse assieme a
molti altri fisici una famosa lettera indirizzata al presidente Roosevelt, nella
quale veniva sottolineata la possibilità di realizzare una bomba atomica. La
lettera segnò l'inizio dei piani per la costruzione dell'arma nucleare.
Al termine della seconda guerra mondiale, Einstein si impegnò attivamente nella
causa per il disarmo internazionale e più volte ribadì la necessità che gli
intellettuali di ogni paese dovessero essere disposti a tutti i sacrifici
necessari per preservare la libertà politica e per impiegare le conoscenze
scientifiche a scopi pacifici.
Einstein definì i principi fisici come libere invenzioni del nostro
intelletto anziché come a comode formulazioni sintetiche dei rapporti fra
fenomeni, come avrebbe supposto un vero seguace di Mach. Benché, però, potesse
esserci bisogno dell'intelletto creativo umano per andare oltre i modi di
pensiero tradizionali, ciò non significava che secondo Einstein qualsiasi
vecchio principio potesse funzionare. Egli pensava, piuttosto, che quando una
teoria riusciva a dare una correlazione matematica semplice e una
rappresentazione altrettanto semplice dell'esperienza, stava fornendo una copia
adeguata della realtà. Senza dubbio non intendeva asserire che la scienza
sarebbe riuscita infine a conseguire una descrizione completa e definitiva del
mondo. Nella sua filosofia della scienza c'era nondimeno una forte componente
"realistica": egli credeva che una teoria scientifica fosse composta da un
insieme di assiomi o principi fondamentali che potevano essere scelti
liberamente dall'atto creativo dello scienziato. Da questi assiomi si potevano
dedurre matematicamente teoremi, i quali dovevano poi essere verificati
sperimentalmente. A differenza di Newton, Einstein non credeva che gli assiomi
potessero venire derivati direttamente o logicamente dai dati dell'esperienza,
da fenomeni. Essi richiedevano, invece, un atto creativo di costruzione
matematica. La connessione con i fenomeni veniva alla fine della catena di
deduzioni, quando i teoremi del sistema matematico venivano messi a confronto
con l'esperienza. L'intero processo era guidato da un assunto apparentemente a
priori, che ci fosse una sorta di "armonia prestabilita" fra pensiero e realtà,
quasi come avevano supposto molto tempo prima gli aristotelici.
FONTE : www.storiafilosofia.it