L’equazione di Einstein e la solidificazione dell’energia

einstein-statue-chan.jpgSenza alcun dubbio, l’equazione più conosciuta al mondo è la celeberrima equazione di Einstein $E=mc^2$. La si trova dappertutto, anche dove non sarebbe per niente opportuno e ragionevole trovarla. La si usa come manifesto scientifico, come metafora dell’incontestabilità matematica, come rappresentazione formale di genialità e superiorità intellettuale. E’ davvero molto facile imbattersi in questa colossale formula. E’ molto alta la probabilità che tutti, grandi e piccoli, l’abbiano vista almeno una volta.

Altro discorso è chiedersi quante persone ne conoscono davvero il significato.

A questo punto, la sua popolarità scema in una picchiata verticale. Escluse le persone che orbitano intorno a questo mondo, studenti, docenti, divulgatori scientifici, ecc… difficilmente troveremo qualcuno che ne abbia una comprensione anche solo di tipo concettuale.

La legge di Einstein afferma la possibilità di ottenere grandi quantità di energia da piccole quantità di massa. Gli esempi più chiari che si possono fare sono quelli relativi ai reattori nucleari e alle bombe atomiche. Tuttavia, esiste un’altra angolazione dalla quale si può guardare questa legge. L’aura di straordinaria autorità che avvolge l’equazione, genera anche una sorta di timore nell’avvicinarsi ad essa. E’ già complicato capirne le profonde implicazioni così com’è, figuriamoci se a qualcuno potrà mai venire in mente di osservarla con atteggiamento audace e sbarazzino. E pure, se raccogliessimo questa sfida, schiuderemmo dinanzi ai nostri occhi un nuovo universo da esplorare.

Frank Wilczek racconta che il grande fisico Paul Dirac sosteneva che per scoprire nuove leggi di natura bisogna giocare con le equazioni. Perciò, se riscriviamo la nostra equazione in maniera diversa, ad esempio $m=E/c^2$, avremmo davanti agli occhi qualcosa di stupefacente. Espressa in questi termini, la formula ci dice che possiamo ottenere la massa dall’energia, cioè si può ricavare materia dall’immateriale, tangibile dall’intangibile. Se soltanto l’aver osato rimaneggiare la legge, conduce ad un risultato teorico che disorienta, prepariamoci, con coraggio, ad accettarne la conferma pratica: grandi quantità di energia producono massa.

Un acceleratore di particelle può concretizzare quanto detto finora. Facendo scontrare tra di loro elettroni e positroni, accelerati fino a velocità di poco inferiori a quella della luce, si generano alte energie e da esse scaturisce l’impensabile. Dallo scontro tra un singolo elettrone e un singolo positrone, si originano dieci pioni, un protone e un antiprotone! Cioè, alla fine dell’esperimento, si ottengono più elementi rispetto a quelli di partenza. E non è ancora finita: la massa degli elementi è aumentata di circa trentamila volte rispetto alla massa degli elementi di partenza. Da dove escono fuori queste nuove particelle? Dov’erano nascosti i dieci pioni, il protone e l’antiprotone? Non erano nascosti, ma si sono generati nel momento stesso in cui l’energia in gioco ha raggiunto livelli tali da modificare la propria stessa conformazione e si è agglomerata in corpuscoli massivi.

La materia, dunque, non è altro che una particolare configurazione di energia. In alcune condizioni è visibile e tangibile, in altre condizioni aleggia intorno a noi diafana e impercettibile.

Domenico Signorelli

Commenti

commenti

Ci sono 6 commenti su questo articolo:

  1. Il tema dell’energia ci riporta ai confini tra fisica, filosofia e religione, ma torniamo alla realtà dell’economia dell’energiae dell’ambiente.

    Con la tecnologia di fratturazione idraulica delle rocce di scisto, gli americani sono riusciti ad estrarre grandi quantità di petrolio e soprattutto di gas dai loro territori ottenendo l’indipendenza energetica (un fattore di grande d’importanza economica e geo-politica). Nel 2013, secondo un calcolo del Wall Street Journal, la produzione di gas e petrolio sarà di 22,2 milioni di barili di greggio equivalente al giorno superando la Russia (21.8 milioni di barili) che, sino al 2012, era il primo produttore di petrolio e gas al mondo. La rivoluzione del fraking fa si che negli Stati Uniti il costo del gas e dell’energia elettrica sia molto inferiore a quello europeo aumentando ulteriormente la competitività delle imprese di quel paese.

    Quello che non tutti dicono è che il livello di emissioni di gas serra degli Stati Uniti nel 2010 è sceso a 5,5 miliardi di tonnellate di anidride carbonica (lo stesso livello del 1997) e nel 2012 dovrebbe essere ulteriormente sceso a 5,2 miliardi di tonnellate. Questo è avvenuto grazie alla controversa tecnologia del fracking che ha permesso l’uso del gas al posto del carbone nelle centrali elettriche americane.

  2. E’ anche l’equazione dell’essere e del non essere, dello 0 o dell’1 in linguaggio binario, del diavolo e dell’acquasanta dove il diavolo e’ la bomba atomica e l’acqua santa forse quanto ho detto nel precedente intervento.

  3. Ho avuto la certezza dell’esistenza di Dio (sono cattolico) grazie ad una frase della scomparsa Margherita Hack: siamo riusciti a RICOSTRUIRE l’universo diceva Lei dal punto di vista teorico ma dico io in pratica non avete creato dal nulla neanche un granello di sabbia. Da E= m/c al quadrato quanta energia occorrerebbe per creare dal NULLA un solo granello di sabbia ? Solo Dio forse ha avuto tutta quell’energia talmente immensa per creare l’universo da non poter essere neanche quantificabile od immaginabile da noi limitati esseri umani.

  4. La teoria della relatività è come un mendicante vestito color porpora, che la gente ignorante scambia per un re

  5. Sarebbe interessante applicare la formula di Einstein alle “Low Energy Nuclear Reactions” (fusione fredda). Il risultato, per lo E_cat di Rossi sarebbe:

    Nickel + Idrogeno = Rame + Energia

    Stanno così le cose? C’è il rame?, l’energia creata è congrua con l’equazione di Einstein? Vengono emesse radiazioni pericolose?
    E’ curioso che nessuno scienziato/divulgatore voglia chiarire questa questione relativa ad un apparecchio, tutto italiano, che se funzionante sarebbe da premio Nobel!