Relatività e miti su Einstein: a cento anni dall’inizio

La teoria della relatività generale compie 100 anni. Concetti e pensieri che non smettono di affascinare

Il capellone spettinato è uno dei più noti della scienza, forse solo dopo Leonardo da Vinci. Innovatori che con pensiero critico e ortodosso hanno cambiato il corso della storia e delle discipline scientifiche.

A marzo la sua “Die Grundlage del Allgemeinen Relativitästheorie” ha compiuto un secolo e i concetti in essa presenti fanno fatica ad esser smentiti. Un recente studio giapponese, infatti, partendo dal presupposto che l’universo si stia espandendo a ritmo accelerato ( e come lo stesso Einstein asseriva, non è dato sapere il motivo) ha tentato di scardinare il contributo scientifico della suddetta teoria, studiando il comportamento di 30 mila galassie distanti 13 miliardi di anni luce. Un traguardo che finora non aveva raggiunto nessuno e reso possibile dall’utilizzo di uno dei più potenti telescopi (Subaru) e dall’integrazione con tecnologie per le analisi spettroscopiche. Secondo il “sognatore della realtà” la ragione di questa espansione risiederebbe in una misteriosa energia oscura che agisce come costante cosmologica, chiaramente non ancora calcolabile. L’intento del team guidato da Tappei Okumura però non è riuscito a oltrepassare tale irrisolvibile dato, anzi ha dovuto confermare che anche a distanze inimmaginabili, la validità dei postulati presenti nella teoria della relatività è pertanto confermata.

Un fatto che conferma l’autorevolezza intellettuale del fisico e filosofo tedesco naturalizzato svizzero e statunitense. Tuttavia non mancano, come spesso accade quando il grande pubblico si appassiona alla scienza, mitizzazioni e demonizzazioni oltre la realtà. Oggi vogliamo provare a riportare i falsi storici e le “voci di corridoio” che fanno di Einstein il personaggio che tutti conosciamo, mentre proviamo a spiegarci cosa realmente abbia regalato al Mondo, o meglio all’Universo e all’umanità.

Lo scopo della fisica come insegnano a scuola è quello di conoscere, indagare e spiegare ciò che accade in natura, tuttavia dai testi scolastici alle cattedre universitarie di fisica il passo è molto lungo e dobbiamo partire da un presupposto differente:

• I fisici si prefissano lo scopo di indagare le regole che dominano il mondo fisico conoscibile, osservabile e anche quello deducibile con lo scopo ben preciso di arrivare, un giorno non molto lontano, a ritrovare la causa, l’origine motrice, la regola-costante o formula unificatrice del tutto. Una sola formula che spieghi il tutto. In questo ruolo un po’ mistico Einstein è quello che più s’è avvicinato allo scopo e a dimostrarlo c’è il fatto che per tutto il resto della sua vita fino all’attimo prima di morire si sia preoccupato di tentare di correggere la Teoria della Relatività Generale in modo che potesse adeguarsi a ciò. Ma chiaramente non fu così.

Un po’ di curiosità:

• Quando alla sua morte, nel 1955, benché avesse dato disposizioni per esser cremato, l’anatomopatologo Thomas Harvey ne estrasse senza alcun tipo di autorizzazione, il cervello, con il preciso intento di studiarne le caratteristiche biologiche data la sua ineguagliabile superiorità intellettuale. Tuttavia una volta scoperto la famiglia si oppose, ma solo inizialmente, perché poi acconsentì a ché venisse tagliuzzato in centinaia di fettine. Negli anni seguenti lo studio benché pregevole non produsse alcun tipo di risultato.
• Pur senza mai negare le sue origini ebraiche non si occupò di religione da uomo di scienza quale fu e, alla morte dell’allora presidente dello Stato di Israele (1952), rifiutò di buon cuore la proposta di sostituirlo. Con compostezza e senso di inadeguatezza sociale rispose: “mi mancano sia l’attitudine naturale che l’esperienza per trattare con le persone e per esercitarne una funzione ufficiale“
• La teoria della Relatività Generale non fu accettata dalla comunità scientifica contemporanea, perché affermava l’inadeguatezza della fisica newtoniana, fino a quel momento unica matrice di conoscenza dei fenomeni fisici. Dalla data di pubblicazione, si deve attendere il 1919 per ammantare lo studio di una certa autorevolezza e questo lo dobbiamo all’eclisse solare. L’astronomo inglese Arthur Eddington con il desiderio di registrare il fenomeno iniziò fotografandone le varie fasi per poi calcolarne l’effetto della gravità del sole sulle altre stelle ma per farle non poté fare ameno di utilizzare le formule di Albert, dimostrando che non si trattava di vaneggiamenti ma di calcoli che tuttora sono impossibili da negare.

Un paio di miti da sfatare:

• Il conflitto mondiale, le terribili e letali scoperte scientifiche per molto tempo soprattutto nell’immediato dopoguerra hanno visto la comunità scientifica come parte essenziale di una responsabilità etica e  morale che avrebbe potuto essere differente. Anche Einstein è stato oggetto di critiche e colpe che in questo caso non sarebbero a lui attribuibili. C’è chi sostiene infatti che la corsa agli armamenti nucleari fosse merito del nostro protagonista di oggi. Preme, a questo punto, rimarcare con forza che non solo Einstein non partecipò mai al progetto Manhattan, ma scrisse assieme a Bertrand Russel: “Manifesto Russel Einstein” sui pericoli legati alle armi atomiche e per chiedere contestualmente ai governi di dirimere le loro controversie con “mezzi meno brutali e disumani”.
• NON ERA UNO STUDENTE SVOGLIATO. Non aveva disturbi dell’attenzione, né problemi di apprendimento. All’età di quindi anni sapeva svolgere brillantemente integrali e calcolo differenziale. A quell’età come molto spesso accade anche ai meno dotati era un ribelle  con un rifiuto per l’autorità. Ma quando aveva 15 anni era il 1894, di che autorità parliamo e che grado di ribellione metteva in atto? L’unico fallimento che gli si può registrare è il non aver passato il test di ammissione per il Politecnico di Zurigo (era per giunta anche troppo giovane per iscriversi, rispetto alla media). Nelle materie umanistiche era un “scarso” ma ottenne il massimo del punteggio nei test di fisica e matematica. Il pensiero libero che lo contraddistinse lo tacciò per sempre come somaro e i nostri professori continuano a raccontarci la storiella solo per stimolare le nostre capacità e i n ostri interessi nello studio. (Che colpi bassi!)

Leggende fondate

• La “voce” meno probabile invece, si conferma un reale episodio della vita dello scienziato: era davvero sotto attacco dei servizi segreti. Da quando si trasferì negli States infatti, nel 1933, l’ FBI gli stava letteralmente a dosso. Corrispondenza, spazzatura, spostamenti, per oltre 22 anni. Controllavano tutto e produssero un dossier di oltre 1800 pagine credendo che fosse andato sul suolo americano non per sfuggire alle persecuzioni e dedicarsi ai suoi studi ma per fare la “spia sovietica” e progettare con il nemico rosso il “raggio della morte”
• Nel 1910 lascia la moglie Milena Mari­ć, dalla quale divorzia solo nel 1916 anno in cui le promise una rendita mensile e una parte consistente della vittoria di un Nobel che pur in assenza di certezze era convinto che avrebbe vinto. Dovette attendere solo 6 anni e Milena si vide recapitare una piccola consistente fortuna, come promesso.
• Dopo la laurea fu un po’ ostacolato dalle accademie e a differenza dei suoi colleghi non trovò posto all’Accademia di Zurigo come sperava. Ciò gli permise però di dedicarsi ai suoi studi e alle sue teorie anche in virtù del lavoro ottenuto presso l’Ufficio Brevetti di Berna. Una paga sufficiente e tanto tempo libero che gli consentì già nel 1905 di pubblicare una serie di articoli a fondamento dei suoi successivi sviluppi che nel 1922 gli valsero il premio nobel. Iniziò ad insegnare nelle università non prima di 10 anni dopo la sua laurea.

Ma la relatività cos’è?

• In uno di quegli articoli di cui sopra compare il titolo: “Sull’elettrodinamica dei corpi in movimento” in esso si nega quel concetto newtoniano di spazio e tempo come entità assolute e per converso si inizia a concepire ogni movimento/fenomeno non secondo schemi immutabili ma variabili che li condizionano, qualcosa che li mette in relazione, un qualcosa che può esser considerato appunto, una variabile spazio-tempo. In altre parole afferma che qualcosa accade, sempre in relazione a qualcosa. Un corpo, un oggetto, una persona si muovono se analizzate in un contesto che le affianca a qualcos’altro. Tuttavia, benché ormai chiara la definizione delle caratteristiche dello spazio (lunghezza, larghezza, altezza) il tempo conserva tuttora del mistero. Il mondo è uno spazio curvo in cui tutto è continuo e tutto è provocato da una “massa” che in relazione alla sua grandezza determina il grado di depressione (curvatura). Ed è quello che in soldoni accade al sistema solare, il corpo con la massa più grande rende gli altri corpi a sé relativi, determinandone per giunta i moti.

Nonostante quest’approssimativa ricostruzione, il tentativo di spiegare concetti come dilatazione spazio-temporale, o l’unitarietà dello spazio-tempo, o ancora l’energia a onde o a corpuscoli, non può che risultare un elogio mediocre ad una mente colorata come la sua.

Una mente geniale, e questo è un dato, che ha coltivato per tutta la sua vita una curiosità per il mondo il suo funzionamento come pochi. Un rigore scientifico ma un pensiero fuori dagli schemi che gli ha permesso di andare oltre gli schemi imposti. Scampato ai pericoli della guerra ed entrato a pieno titolo in una realtà di fervore innovativo che molti di noi magari non conosceranno mai. Tentare di sminuire o ridurre a qualche citazione o forzatura “social” la sua famosa formula E = mc² sarebbe come negare il dono che egli ci ha lasciato.

Certo è triste sapere che alcune stelle che vediamo ora in cielo non siano altro che fasci (onde) di luce di stelle che in realtà non esistono più ma grazie ad Einstein e alla teoria della relatività generale sappiamo che ciò accade perché velocità,  massa ed energia sono tra di loro in relazione: il tempo su un corpo di grande massa scorre più lentamente; viaggiando alla velocità della luce infatti, lo spazio di contrae e, le stelle “che non ci sono più” continuiamo a vederle per quella formuletta lì. Questa relazione si converte in energia proprio perché moltiplicata ad una data velocità, che poi è quella della luce e, se il corpo viaggia lo fa mente lo spazio si dilata, trascinando con sé questa grande massa che lentamente giunge a noi… pur non esistendo più.

Chiaro no?

[Se volete saperne di più, consiglio questa lettura : La teoria della relatività spiegata a mia nonna]

[Crediti foto copertina]