Einstein

1. Einstein La relatività

2. La vita Albert Einstein nacque il 14 marzo 1879 ad Ulm in Germania.I genitori di origine ebrea gestivano una piccola industria elettrochimica.Dalla madre acquisisce l’amore per la musica in particolar modo per il violino.Non fu un bravo scolaro, infatti, la madre dice di lui:”Non so che faremo di Albert per ora non impara un granché”, ma aveva la capacità fin da piccolo di “meravigliarsi” del lato nascosto di ogni cosa.Questa sua capacità gli permette di superare molti esami e di diventare professore di fisica teorica all’ università di Zurigo nel 1909, all’università di Praga nel 1910, nel 1913 all’accademia Prussiana delle scienze.Nel 1933 è costretto a trasferirsi negli USA a causa delle persecuzioni antisemite naziste.Ottiene nel 1941 la cittadinanza americana.Dal 1945 in poi si dedica ,avendo abbandonato l’attività accademica, all’ elaborazione di una teoria generale del campo, che unifichi il campo elettromagnetico a quello gravitazionale.Non riuscì a portarla a termine poiché morì alle 7:15 del 18 Aprile 1955 nell’ospedale di Princeton.

3. Einstein e la guerra 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. 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 Roosvelt, 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.

4. Pensieri sulla bomba atomica Nella tragica situazione che si pone all'umanità, pensiamo che gli scienziati dovrebbero riunirsi per valutare i pericoli che sono sorti come risultato dello sviluppo delle armi di distruzione di massa, e discutere una deliberazione nello spirito del documento allegato.In quest'occasione noi non parliamo come membri di questa o quella nazione, continente o fede, ma come esseri umani, membri della specie Uomo, della quale è in dubbio la continuità dell'esistenza […]. Dobbiamo imparare a pensare in un modo nuovo. Dobbiamo imparare a chiederci non quali passi possono essere fatti per dare la vittoria militare al gruppo che preferiamo, perché tali passi non esistono più; la domanda che dobbiamo porci è: quali passi debbono essere fatti per evitare una contesa militare la cui conclusione sarebbe disastrosa per tutte le parti? […]. Non c'è dubbio che in una guerra con bombe-H diverse grandi città verrebbero rase al suolo. Ma questo sarebbe uno dei disastri minori da fronteggiare. [...]. Oggi noi sappiamo, specialmente dopo il test di Bikini, che le bombe nucleari possono distribuire gradualmente distruzione sopra un'area molto più grande di quanto si fosse supposto. [...]. Oggi si può costruire una bomba che sarà 2500 volte più potente di quella che distrusse Hiroshima. Questa bomba, se esplodesse vicino al suolo o sott'acqua, invierebbe particelle radioattive nell'atmosfera. […]. Nessuno sa per quale grande estensione queste particelle radioattive mortali potrebbero diffondersi, ma le autorità più qualificate sono unanimi nell'affermare che una guerra con le bombe-H potrebbe molto probabilmente segnare la fine della razza umana […]. Il termine "genere umano" suona vago e astratto. La gente si rende poco conto, nell'immaginazione, che il pericolo è loro, dei loro figli, dei loro nipoti, e non solo per l'umanità vagamente concepita […]. Qualsiasi accordo di non usare la bomba-H sia stato raggiunto in tempo di pace non sarebbe più considerato vincolante in tempo di guerra, e ambedue le parti si metterebbero al lavoro per costruire bombe-H non appena la guerra scoppiasse […]. Sebbene un accordo per rinunciare alle armi nucleari, come parte di una riduzione degli armamenti, non permetterebbe una soluzione finale, esso risulterebbe utile per alcuni scopi importanti. Primo: ogni accordo fra l'Est e l'Ovest è rivolto verso il bene, in quanto tende a diminuire la tensione. Secondo: […] diminuirebbe il timore di un attacco improvviso alla Pearl Harbour, che attualmente mantiene ambedue i blocchi in uno stato di angoscia nervosa […]. Abbiamo di fronte a noi, se lo scegliamo, un progresso continuo in felicità, conoscenza e saggezza. Sceglieremo invece la morte, perché non possiamo dimenticare i nostri litigi? Ci appelliamo da esseri umani agli esseri umani: ricordate la vostra umanità e dimenticate il resto […]. Invitiamo questo Congresso, e attraverso di esso gli scienziati di tutto il mondo e il grande pubblico, a sottoscrivere la seguente deliberazione: "In previsione del fatto che in qualsiasi futura guerra mondiale verranno sicuramente impiegate le armi nucleari, […] esortiamo i governi del mondo a rendersi conto, e a riconoscere pubblicamente, che i loro scopi non possono essere favoriti da una guerra mondiale, e, di conseguenza, li esortiamo a trovare mezzi pacifici per la sistemazione di tutti gli argomenti di contesa tra loro". Max Born, Percy W. Bridgman, Albert Einstein, Leon Infeld, J.F. Joliot-Curie, H.J. Muller, Linus Pauling, Cecil F. Powell, J. Rotblat, Bertrand Russell, Hideki Yukawa.

5. La relatività ristretta La teoria della Ristretta o Speciale Relatività fu pubblicata da Einstein nel 1905 in una memoria intitolata "Sulla elettrodinamica dei corpi in movimento". In quell' articolo scrisse: "[...] nessuna caratteristica dei fatti osservati corrisponde al concetto di un etere assoluto; [...] per tutti i sistemi di coordinate per i quali valgono le equazioni della meccanica, valgono anche le equivalenti equazioni dell'elettrodinamica e dell'ottica [...]. In quanto segue facciamo questa ipotesi e introduciamo l'ulteriore postulato, un postulato a prima vista inconciliabile colle ipotesi precedenti, che la luce si propaga nello spazio vuoto con una velocità c che è indipendente dalla natura del moto del corpo che la emette. Queste due ipotesi sono del tutto sufficienti a darci una semplice e consistente  teoria dell'elettrodinamica dei corpi in movimento basata sulla teoria di Maxwell per i corpi in riposo". La teoria di Einstein è basata dunque su due postulati fondamentali: • Le leggi della fisica sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali. Non esiste un sistema inerziale privilegiato. • La velocità della luce nel vuoto ha lo stesso valore c in tutti i sistemi inerziali .

6. Conseguenze della teoria Il solo fatto di considerare la luce come una velocità limite della natura porta come immediata conseguenza l’eliminazione del concetto di tempo assoluto. Nella fisica di Galileo e Newton il tempo scorre in modo assoluto in tutti i sistemi di riferimento. Nella relatività ristretta la situazione non è più la stessa. Per un osservatore che viaggia a velocità prossime a quelle della luce il tempo scorre più lentamente che per l’osservatore fermo. Tale fenomeno è noto col nome di dilatazione del tempo. È chiaro però che nel momento in cui consideriamo eventi che si muovono a velocità molto basse rispetto a quella della luce vale la fisica classica così come la si impara a scuola. Altra conseguenza della teoria della relatività ristretta è che un oggetto che si muove a velocità prossima a quella della luce appare ad un osservatore in quiete, più corto rispetto alla dimensione dell’oggetto medesimo in quiete. La dilatazione del tempo e la contrazione delle lunghezze sono le conseguenze più vistose della relatività ristretta. .

7. Dimostrazione della dilatazione del tempo Ragionando sul concetto di tempo, Einstein trovò, come conseguenza della sua teoria che, se si hanno due orologi identici, uno fermo e l’altro in movimento, per l’orologio in moto varrà una contrazione dei tempi data dalla formula: T=___T1____ 1-(v2/c2) Questo significa che un orologio in movimento ritarda rispetto ad un altro identico, fermo rispetto all’osservatore. Il tempo misurato da un orologio in movimento scorre più lentamente rispetto al tempo misurato da un orologio fermo, in modo tanto più evidente quanto più velocemente l'orologio si muove. In altre parole, il tempo misurato da una persona che corre rallenta, in modo tanto più evidente quanto più veloce essa corre. Questo rallentamento dello scorrere del tempo corrisponde a una dilatazione dei tempi, ossia degli intervalli di tempo misurati, per cui due eventi, contemporanei per un osservatore in quiete, non lo saranno più per un osservatore che si muova rispetto al primo. Ciascun osservatore non noterà alcun effetto sul "proprio" tempo, vale a dire per ciascuno di essi il tic-tac del "proprio" orologio batterà sempre con la consueta velocità; ma tanto maggiore sarà la velocità relativa dei due osservatori, tanto più lento apparirà marciare all'uno l'orologio dell'altro. Paradossalmente, al raggiungimento della velocità limite della luce, i due osservatori, in moto relativo, vedranno fermarsi l'uno l'orologio dell'altro, pur continuando a veder camminare regolarmente il "proprio" orologio.

8. Orologioluce

9. Il paradosso dei gemelli Il fenomeno della dilatazione del tempo implica che un astronauta che viaggia alla velocità della luce per andare, ad esempio, alla stella più vicina, distante circa 4 anni luce, al suo ritorno sulla Terra, troverebbe non più la gente invecchiata di 8 anni, ma di secoli. Molto probabilmente si perderebbe il ricordo della sua partenza.Prendiamo ad esempio due gemelli,se uno dei due gemelli partisse per un viaggio interplanetario su di un'astronave che si muove con una velocità vicina a quella della luce ,egli vedrebbe scorrere il tempo sull'astronave più lentamente per cui , quando tornerebbe sulla terra troverebbe il suo gemello invecchiato di 50 anni ,mentre per lui sarebbero passati solo pochi mesi.Questo perché a velocità vicine a quelle della luce il tempo rallenta . Il problema è che per ora non siamo in grado di costruire oggetti che raggiungano, 300.000km/s, la velocità delle luce

10. E=mc2 Quando una particella viene accelerata sempre più affinché raggiunga una velocità prossima a quella della luce, l’energia spesa per tale accelerazione si trasforma in massa, cioè aumenta la massa della particella in questione. Una particella che raggiunga la velocità della luce (e non sia un fotone, cioè un quanto di luce), dovrebbe avere una massa infinita. La relazione che lega queste grandezze è la ben nota: E = mc2 dove E è l’energia, m è la massa e c è la velocità della luce moltiplicata per se stessa due volte.

11. Si dice che: Quando Einstein sbarcò negli Stati Uniti, come tutti gli emigrati, ricevette un modulo da compilare. Fra le molte domande cui bisognava rispondere ce n’era una che chiedeva: "A quale razza appartieni?"   E lui rispose: "A quella umana!" Einstein era solito usare banconote di grosso valore come segnalibri. Non portava mai i calzini. Indossava una maglietta con l’effigie di Paperino. Si presentava all’università in cui insegnava infagottato in pantaloni sformati e in un maglione giallo da " venditore di birra". Einstein usava sempre portare una penna infilata nel collo del maglione. Einstein aveva ereditato dalla madre l’amore per la musica. Non tutti pensano che fosse un buon violinista, ma quel che è certo è che il violino occupava un posto significativo nella sua vita. Diede concerti a profitto di una delle numerose organizzazioni umanitarie da lui sostenute. Durante i suoi lunghi viaggi amava unirsi con i musicisti che incontrava per suonare in trio o in quartetto. I suoi genitori temevano che fosse anormale: infatti riuscì a parlare bene solo a nove anni. Einstein fu espulso dalla scuola di Zurigo con la motivazione che studiava solo ciò che voleva.

12. The end Realizzato da: Francesca Addabbo Claudia De Luca Bruna La Rocca Marcello Pica