Il libro si concentra principalmente su tre temi delle
teorie di Einstein: la teoria della relatività ristretta, la teoria della
relatività generale e la teoria quantistica.
Albert Einstein è nato ad Ulma, il 14 marzo 1879, ed è
passato alla storia grazie alle sue teorie sul mondo fisico. Egli frequentò una
scuola cattolica e all’età di soli 5 anni, quando il padre gli mostrò una
bussola, egli intuì che c’era qualcosa che doveva agire sull’ago per spostarlo
sempre verso nord. Durante la sua giovinezza, per divertimento, sviluppò
modelli e dispositivi meccanici. Egli era dislessico e, a quanto disse egli
stesso, riteneva che questo suo problema lo abbia aiutato poiché, pensando più
tardi, rispetto ai coetanei, riuscì ad attribuirgli uno sviluppo mentale
maggiore. Einstein iniziò a studiare matematica con un amico di famiglia che lo
avvicinò a testi scientifici e filosofici. A causa di probleimi economici, la
famiglia di Einstein fu costretta a trasferirsi molte volte. Einstein concluse
i suoi studi al Politecnico di Zurigo e fu l’unico a non diventare assistente
al Politecnico dopo il diploma. La sua prima moglie fu Mileva Maric, sua
compagna di studi al Politecnico, con la quale ebbe una figlia, morta poco dopo
il parto. Mileva si sacrificò per la famiglia per far si che Albert potesse
continuare gli studi. In seguito ebbero altri due figli: Hans e Eduard. Albert
trovò lavoro a Berna e fondò un gruppo nel quale si discuteva di scienza e
filosofia. Nel 1905 Einstein pubblicò sei lavori: un articolo sull’effetto
fotoelettrico, grazie al quale prese il Premio Nobel per la fisica; la tesi sul
tema “Nuova determinazione delle dimensioni molecolari”; un articolo sul moto
browniano; “Sull’elettrodinamica dei corpi in movimento”, teoria nota come
relatività ristretta, che risolveva i contrasti tra la teoria meccanica e la
teoria elettromagnetica della luce; un altro memoria sulla relatività ristretta
e un altro articolo sul moto browniano.
Durante i suoi insegnamenti a Berna pubblicò uno scritto
sulla quantizzazione della luce. Quando si trasferì a Praga venne nominato
direttore dell’Istituto di Fisica a Berlino.
Nel 1921 si aggiudicò il Premio Nobel per la Fisica grazie
al suo lavoro sull’effetto fotoelettrico. Nel 1927 venne invitato a Como al
Congresso internazionale dei Fisici, ma egli non partecipò poiché era un oppositore
di Mussolini. Einstein si trasferì negli Stati Uniti quando Hitler salì al potere
e rimase lì fino alla morte poiché, essendo ebreo, venne licenziato e vennero
uccisi molti componenti della sua famiglia.
A Princeton continuò i suoi studi ed è il luogo dove il
grande scienziato morì il 18 aprile 1955. Einstein aveva consegnato il suo
corpo alla scienza: una parte del cervello è tutt’oggi conservato, mentre il
resto del corpo venne cremato.
La teoria della
relatività ristretta si basa su due principi:
1. In tutti i sistemi di riferimento inerziali le leggi
meccaniche, elettromagnetiche e ottiche sono uguali.
2. La legge si propaga nel vuoto con una velocità sempre
costante c indipendentemente dallo stato di moto dell'osservatore.
Le conseguenze di questi due principi sono l’estensione del
tempo e la diminuzione delle lunghezze per sistemi inerziali che si muovono di
moto relativo con una velocità prossima a quella della luce.
Con la formulazione della relatività generale Einstein estende il primo principio anche ai
sistemi non inerziali includendo anche le leggi della gravitazione oltre a
quelle di ottica, meccanica e elettromagnetismo.
Einstein contribuì nello sviluppo della meccanica quantistica. Partì dal concetto di quanto di Planck per
poter spiegare delle proprietà dell’effetto fotoelettrico. Osservando gli
esperimenti si notò che l’intensità della radiaziazione incidente influiva sul
numero di elettroni emessi, ma non sulla loro energia, che dipendeva dalla
frequenza della radiazione. Einstein spiegò il fenomeno come un insieme di urti
tra i quanto di energia radiante e gli elettroni del metallo, durante i quali
un quanto cede la sua energia a un elettrone e ne provaca l’estrazione.
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