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Einstein, Albert (1879-1955)

Albert Einstein, nato il 14 marzo 1879, Ulm, Württemberg, Germania, morto il 18 aprile 1955 Princeton, New Jersey, USA. È stato uno dei più importanti fisici del XX secolo. I suoi contributi alla fisica teorica hanno notevolmente cambiato la visione della fisica. L'opera principale di Einstein è la teoria della relatività che ha rivoluzionato il concetto di spazio e di tempo. Nel 1905 pubblicò l'articolo "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" (Annalen der Physik, Bd. 17, 1905, p. 891-921), il cui contenuto è oggi conosciuto con il nome di "teoria della relatività speciale". In un altro articolo, nel 1915, pubblicò la teoria della relatività generale. Einstein diede anche un importante contributo alla fisica quantistica. Per la sua spiegazione dell'effetto fotoelettrico, pubblicato anche nel 1905, nel 1921 ricevette il premio Nobel per la fisica (consegnato nel gennaio del 1922).

Dopo la formulazione della teoria della Relatività generale nel novembre 1915, la sua fama si diffuse in tutto il mondo ed aumentò ulteriormente durante gli ultimi anni della sua vita, superando quella di qualunque altro scienziato della storia.

Egli sfrutto la sua fama mondiale, anche al di fuori della scienza, impegnandosi per la comprensione tra i popoli e per la pace. In questo contesto egli riteneva se stesso pacifista, socialista e sionista.

Biografia

I genitori, Hermann Einstein e Pauline Koch, discendevano entrambi da famiglie ebree residenti da secoli nella regione di Svevia. Albert nacque a Ulm nel Württemberg e crebbe in una tipica famiglia ebreo-tedesca, assimilata e non-osservante, del ceto medio. La famiglia si trasferì già nel 1880 a Monaco di Baviera dove il padre e uno zio fondarono una fabbrica di apparecchi elettrici (Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie). Nel 1881 nacque la sorella di Albert, Maria ma chiamata Maja. Non è certo che anche Albert giunse a Monaco nello stesso periodo o solo più tardi,nel 1885, all'età di sei anni. In gioventù, le sue notevoli doti intellettuali non si manifestarono palesemente. Egli cominciò a parlare solo all'età di tre anni, ma a scuola era un ragazzo sveglio ed ogni tanto persino ribelle. Le sue prestazioni andavano da buone ad ottime, mentre eccelleva in scienze naturali. Einstein lesse saggi di carattere divulgativo procurandosi così una cultura scientifica. Nel 1884 iniziò a suonare il violino e, l'anno successivo, a frequentare la scuola elementare. A partire dal 1888 frequentò il Luitpold-Gymnasium.

L'azienda del padre e dello zio aveva fatto fallimento e così la famiglia si dovette trasferire a Milano. Albert rimase da solo a Monaco per ultimare i suoi studi, ma il sistema scolastico dell'Impero germanico, caratterizzato da una rigida disciplina, divenne per lui insopportabile: gli insegnanti lo accusavano di mancanza di rispetto e di una cattiva influenza sui compagni. Ostinato come era, Einstein decise di lasciare la scuola e di raggiungere la sua famiglia a Milano. Rinunciò alla sua nazionalità tedesca per evitare il servizio militare - rimase così apolide per un certo tempo - e uscì anche dalla comunità religiosa ebrea. Deluse il desiderio del padre di studiare ingegneria elettrica e, seguendo il consiglio di un amico, cercò di iscriversi al Politecnico di Zurigo, l'attuale Eidgenössische Techniche Hochschule. Non avendo il diploma di maturità, nell'estate del 1885, dovette sostenere un esame ma fu bocciato. Invece di studiare e di prepararsi all'esame, aveva preferito viaggiare nel Nord d'Italia. Nell'anno successivo frequentò pertanto la scuola cantonale di Aarau (Svizzera) dove prese finalmente la maturità. Con l'inizio dell'anno accademico del 1896, iniziò i suoi studi al Politecnico.

L'interesse di Einstein non era quello di riempirsi la testa con nozioni formali, era piuttosto interessato ai problemi teorici della fisica. Soprattutto non gli piaceva l'astrattismo matematico che egli riteneva un ostacolo per il fisico teorico. Durante le lezioni si distinse per la sue assenze e, agli esami, egli approfittò dei compiti dei suoi compagni. Questa trascuratezza ostacolò la sua carriera accademica al Politecnico. Della sua ignoranza in materia matematica si pentì poi quando elaborò la sua teoria della relatività generale, lavoro che eseguì con l'aiuto del suo amico Marcel Grossmann.

Nel 1900, Einstein ricevette il diploma di insegnante specializzato in matematica e fisica, ma la sua domanda per un posto di assistente al Politecnico e ad altri atenei fu respinta. Pertanto diede lezioni private a Winterthur, Sciaffusa e Berna. Nel 1901 ricevette la nazionalità svizzera e, nel 1902, un posto di lavoro all'Ufficio Brevetti di Berna.

Durante lo studio al Politecnico, Einstein conobbe Mileva Maric, una studentessa serba di tre anni più grande di lui. I due si sposarono nel 1903, dopo la morte del padre di Albert e contro la volontà delle loro famiglie. Dal matrimonio nacquero due figli maschi, Hans Albert (1904-1973) ed Eduard (1910-1965).

Solo nel 1987 si è scoperto che prima di sposarsi, Albert e Mileva ebbero una figlia, Lieserl, nata nel gennaio del 1902 in Serbia. L'esistenza della piccola Lieserl non fu mai resa pubblica dai genitori e il suo destino è incerto: la bambina soffriva forse della sindrome di Down, forse morì all'età di 21 mesi o più probabilmente venne data in adozione.

Nel 1905, all'età di 26 anni, Einstein pubblicò alcune delle sue più importanti opere. Il 17 marzo ultimò il suo lavoro sull'effetto fotoelettrico "Über einen die Erzeugung und Verwandlung des Lichts betreffenden heuristischen Gesichtspunkt" (pubblicato negli Annalen der Physik, volume 17 (1905), p. 132-148). Il 30 aprile 1905 consegno all'Università di Zurigo la sua tesi di dottorato, intitolata "Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen" (Tipografia K. J. Wyss, Bern, 1905, 17 pagine A5). Il titolo di dottore in fisica lo ricevette il 15 gennaio del 1906. L'11 maggio del 1905 seguì il suo lavoro "Über die von der molekularkinetischen Theorie der Wärme geforderte Bewegung von in ruhenden Flüssigkeiten suspendierten Teilchen", in cui tratta il moto browniano delle molecole, e il 30 giugno del 1905 venne pubblicato il trattato "Zur Elektrodynamik bewegter Körper" (Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento) con l'aggiunta del 27 settembre del 1905 "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?" Quest'ultimo scritto contiene per la prima volta la famosa equazione E = mc² (Energia = massa moltiplicato con il quadrato della velocità della luce). I due lavori sono oggi conosciuti con il nome "Teoria della relatività speciale".

In un primo momento, la sua abilitazione all'Università di Berna fu respinta nel 1907 e accolta solo nell'anno successivo. Nel 1909 fu chiamato come professore straordinario di fisica teorica all'Università di Zurigo. Nel 1911 insegnò all'Università tedesca di Praga, ma già nel 1912 tornò a Zurigo dove divenne professore alla Eidgenössischen Technischen Hochschule (Politecnico).

All'inizio del 1914, Max Planck riuscì a convincere Einstein a trasferirsi alla Preußische Akademie der Wissenschaften di Berlino, dove, nel 1917, divenne direttore del Kaiser-Wilhelm-Institut. Sua moglie lo accompagnò con i figli, ma tornò molto presto a Zurigo per motivi personali. Esonerato dagli impegni dell'insegnamento, Einstein trovò a Berlino il tempo e la tranquillità necessari per ultimare la sua opera della relatività generale che fu presentata alla fine del 1915.

Tra il 1917 e il 1920, Einstein, trovandosi in precarie condizioni di salute, veniva assistito da sua cugina Elsa Löwenthal (1876-1936) e tra i due nacque una relazione sentimentale. Questo fu anche il motivo per il quale Einstein, nel 1919, divorziò da Mileva e, poco tempo dopo, sposò Elsa che aveva già due figlie.

La situazione politica del primo Dopoguerra gli impediva il contatto con i suoi figli. Nel frattempo, nel 1919, sua madre si ammalò e morì l'anno dopo. Nello stesso anno, Kurt Blumenfeld, responsabile per la propaganda dell'Associazione sionista della Germania, riuscì ad interessare Einstein al sionismo.

Gli anni a Berlino sono caratterizzati anche dal vivo rapporto con Max Wertheimer, padre della teoria psicologica Gestalt. Il rapporto fu anche fruttuoso: Einstein scrisse, per esempio, l'introduzione per una raccolta di lavori di Wertheimer su verità, libertà, democrazia ed etica. In quegli anni, Einstein cominciò anche ad interessarsi di politica.

Durante l'eclisse del 29 maggio 1919, le osservazioni di Arthur Eddington confermarono che il campo di gravitazione del Sole devia la luce proprio così come Einstein aveva previsto nella sua teoria della relatività generale. Sir Joseph John Thomson, presidente della Royal Society, commentò il fatto con le seguenti parole: "Questo risultato è una delle più grandi conquiste del pensiero umano".

La conferma sperimentale della previsione, che allora appariva abbastanza strana, portò il nome di Einstein nei titoli della stampa mondiale. La conseguente popolarità fece sì che molta gente facesse ressa per assistere alle conferenze di Einstein. Tutti volevano vedere di persona il famoso scienziato.

Negli anni 1920–1924, su iniziativa di Erwin Freundlich, da tempo collaboratore di Einstein, fu costruita, su disegno dell'architetto Erich Mendelsohn, la Torre Einstein di Potsdam che, da quel momento, serve per le osservazioni astronomiche.

Nel 1921, Albert Einstein ricevette il Premio Nobel della fisica, per merito dei suoi lavori sull'effetto fotoelettrico.

In occasione del suo 50° compleanno (1929) la città di Berlino voleva compensare il suo più famoso cittadino con un degno regalo. Il sindaco propose una casa, ma la proposta, dopo essere stata diffusa dalla stampa, finì in una controversia. Gli Einstein, che avevano nel frattempo trovato l'area per una casa nelle vicinanze di Berlino, rinunciarono subito al dono e costruirono la casa a spese proprie. Incaricarono l'architetto Konrad Wachsmann di progettare una piccola villa di legno presso uno dei tanti laghi della regione berlinese. La casa divenne il punto di partenza per molte gite in barca (regalo di amici) fino al 1932.

Meno conosciuto è l'inventore Einstein. Nel 1930 fece brevettare un frigorifero di nuovo tipo. Dal punto di vista commerciale, l'invenzione fu un insuccesso, ma oggi, alcuni ingegneri tentano di costruire l'apparecchio in base ai disegni del brevetto. L'impresa non è facile perché Einstein, una volta impiegato dell'Ufficio Brevetti di Berna, sapeva ben proteggere le sue idee. Il tentativo è ancora in corso.

Einstein sfruttò la sua crescente popolarità per intraprendere molti viaggi: egli teneva conferenze in tutto il mondo. Ricevette molte onorificenze tra le quali una anche dalla Princeton University dove più tardi avrebbe insegnato. Successivamente prese a trascorrere una metà dell'anno a Princeton e l'altra a Berlino. Nel dicembre del 1932 si recò di nuovo negli Stati Uniti, ma prevedendo l'ascesa di Hitler al potere, decise di non tornare più a Berlino. Interruppe tutti i suoi rapporti con la Germania per non tornare mai più nel suo paese di nascita. Il 28 marzo del 1933 scrisse una lettera alla Preußische Akademie der Wissenschaften comunicando le sue dimissioni dall'incarico. Già il 20 marzo la sua casa in campagna venne perquisita e, in aprile, anche la sua abitazione in città. Il 4 aprile Einstein chiese la revoca della sua cittadinanza tedesca che però venne rifiutata, affinché lo stato potesse revocarla ex ufficio in modo che avesse pubblicamente peso, ciò che avvenne il 24 marzo del 1934. Su ordine del Ministro della propaganda, Joseph Goebbels, il suoi scritti vennero bruciati pubblicamente.

Nel 1933 Einstein divenne membro dell'Institute for Advanced Study, un nuovo istituto privato nei pressi della Princeton University dove lavorò fino alla sua morte. Princeton rappresentava, a quell'epoca, un piccolo centro della ricerca moderna. Einstein si occupò dello sviluppo di una teoria unificata di campo che avrebbe dovuto unire la gravitazione con l'elettromagnetismo, ma non riuscì a trovare questa formula. Il problema è rimasto finora insoluto.

Nel 1936 morì la moglie Elsa; nel 1939 venne raggiunto a Princeton dalla sorella Maja che visse con il fratello per il resto della sua vita (morì nel 1951). Nel 1940 Einstein, che possedeva la cittadinanza svizzera, ottenne anche quella americana.

La scoperta della fissione nucleare nel 1938 da parte di Otto Hahn e Lise Meitner mise in allarme tutti gli scienziati che temevano che la scoperta venisse utilizzata dai tedeschi per la costruzione di armi nucleari. Nell'agosto del 1939, pochi giorni prima dell'inizio della Seconda Guerra Mondiale, Einstein scrisse una lettera al presidente Franklin D. Roosevelt, mettendo in rilievo il possibile pericolo di una bomba atomica tedesca. Il suo appello fu ascoltato e il governo statunitense mise a disposizione ingenti somme per la ricerca nucleare. Nacque così il progetto Manhattan che aveva lo scopo di sviluppare una bomba atomica prima dei tedeschi.

Einstein non partecipò mai al progetto: i suoi interessi andavano in un'altra direzione, perché dubitava della validità della meccanica quantistica sulla quale si basa lo sfruttamento dell'energia nucleare. Fu inoltre considerato un rischio per la sicurezza nazionale a causa delle sue simpatie per il comunismo. La notizia del lancio della prima boma atomica su Hiroshima, l'apprese dalla radio. Dopo la fine della guerra s'impegnò per un controllo internazionale degli armamenti. Convisse negli ultimi anni della sua vita con la bibliotecaria Johanna Fantova, il cui diario è stato scoperto solo nel 2004. Nonostante le sue sofferenze fisiche, poco prima della morte, trovò ancora la forza di lottare per la sua visione di una pace mondiale. Nel 1955 firmò, insieme ad altri scienziati, il cosiddetto Manifesto Russel-Einstein che doveva sensibilizzare i popoli per un disarmo universale.

Einstein morì a Princeton il 18 aprile 1955 all'età di 76 anni. Con un atto poco rispettoso, nel corso dell'autopsia, il patologo Dr. Thomas Harvey ne estrasse il cervello allo scopo di conservarlo ai posteri per ulteriori esami della sua struttura.

L'opera scientifica di Albert Einstein

Gli articoli pubblicati nel 1915 negli Annalen der Physik e il libro del 1916 in cui spiega la teoria della relatività generale, fanno parte dei pilastri della moderna fisica. Nel 2004 sono stati verificati alcuni effetti previsti dalla teoria della relatività nel corso della missione Gravity-Probe. Il conferimento del Premio Nobel, nel 1921, venne preceduto da una controversia. La commissione non voleva conferire il premio per onorare i lavori sulla teoria della relatività, perché riteneva che già prima i fisici Hendrik Antoon Lorentz e Henri Poincarré sarebbero stati in grado di derivare le formule di Einstein in base alle equazioni di Maxwell sull'invarianza di sistemi inerziali in moto. I fisici pre-einsteiniani erano però ancora legati al concetto newtoniano del tempo e consideravano il tempo nei sistemi in moto come una specie di "tempo locale". Einstein è stato più radicale e postulò che il tempo misurato in sistemi in moto sia il "vero" tempo e non solo il "tempo locale", differente dal tempo assoluto di Newton. Per questo motivo Einstein ricevette il Premio Nobel per la sua interpretazione dell'effetto fotoelettrico tramite l'ipotesi del carattere quantistico della luce.

Interessante è la posizione di Einstein per quanto riguarda la meccanica quantistica, un altro pilastro della fisica moderna, sviluppata in parte sulla base della spiegazione einsteiniana dell'effetto fotoelettrico. Einstein rifiutò molte delle assunzioni della meccanica quantistica in quanto basate sulla probabilità e sulla statistica. Famosa è diventata la sua frase, detta nel corso di una discussione con Max Born: „Il Vecchio (cioè Dio) non gioca a dadi“.

Un'altra famosa discussione è quella con il fisico danese Niels Bohr. Oggetto della discussione era l'interpretazione controversa della teoria dei quanti da parte di Heisenberg, Schrödinger e Dirac. Einstein si dimostrava scettico per quanto riguardava il concetto della complementarietà di Bohr, perché convinto che gli elementi probabilistici della teoria non erano dimostrabili e poggiava i suoi ragionamenti su alcuni esperimenti virtuali (Gedankenexperimente), tra cui il famoso esperimento Einstein-Podolsky-Rosen.

Negli anni della sua vecchiaia, Einstein si occupò del problema di un'equazione che unisca tutte le forze naturali (la forza gravitazionale con le forze elettromagnetiche). I suoi sforzi non furono coronati da successo e il problema occupa ancora gli scienziati.

Nel 1917 postulò l'emissione indotta della luce. Questo processo quantistico è la base fisica del laser, inventato nel 1960.

Nel 1924 predisse, insieme a Satyendra Nath Bose, uno stato quantistico, però macroscopico, della materia a temperature estremamente basse, oggi conosciuto come condensato di Bose-Einstein. La transizione di fase è stata osservata, per la prima volta, nel 1995.

Pubblicazioni di Einstein

	Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen Dissertation Zürich 1905
	Zur Elektrodynamik bewegter Körper, Annalen der Physik, Bd. 17, 1905, S. 891-921.
	Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?, Annalen der Physik, Bd. 18, 1905, S. 639-641.
	Über die spezielle und allgemeine Relativitätstheorie (1916)
	Albert Einstein: Aus meinen späten Jahren (Out of my later Years), 1950
	Paul Arthur Schilpp (ed.) Albert Einstein: Scientist - Philosopher, Open Court Publishing Company 1988, ISBN: 0-8754-8286-4. Italiano: Albert Einstein: Autobiografia scientifica (con interventi di Pauli, Born, Heitler, Bohr, Margenau, Reichenbach, Gödel), Bollati Boringhieri (1979, ristampa 1999)

Biografie

	Abraham Pais: SUBTLE IS THE LORD: The Science and the Life of Albert Einstein. New York: Oxford University Press (1982) – Questa biografia di Albert Einstein vinse nel 1983 il American Book Award e, dalla New York Times Book Review è stata scelta come uno dei migliori libri dell'anno. Italiano: Abraham Pais: Sottile è il Signore. Bollati Boringhieri, 1986
	Silvio Bergia: Einstein. Le Scienze, I grandi della scienza , n. 6, dicembre 1998

	http://it.wikipedia.org/wiki/Einstein

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