Albert Einstein

Albert Einstein (14 marzo 1879 – 18 aprile 1955) è stato un fisico teorico di origine tedesca riconosciuto principalmente per il suo sviluppo della teoria della relatività. Ha anche avanzato in modo significativo la teoria quantistica. La sua formula di equivalenza massa-energia, E = mc2, derivata dalla relatività speciale, è ampiamente considerata come "l'equazione più famosa del mondo". Nel 1921 gli fu assegnato il Premio Nobel per la fisica per "i suoi servizi alla fisica teorica e soprattutto per la scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico".

Albert Einstein (14 marzo 1879 -18 aprile 1955) è stato un fisico teorico di origine tedesca noto soprattutto per aver sviluppato la teoria della relatività. Einstein diede anche importanti contributi alla teoria quantistica. La sua formula di equivalenza massa-energia E = mc§78§, che deriva dalla relatività ristretta, è stata definita "l'equazione più famosa del mondo". Ricevette il Premio Nobel per la fisica nel 1921 per "i suoi servizi alla fisica teorica, e soprattutto per la sua scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico".

Nato suddito del Regno di Württemberg, allora parte dell'Impero tedesco, Einstein si trasferì in Svizzera nel 1895, rinunciando alla cittadinanza tedesca l'anno successivo. A diciassette anni, nel 1897, si iscrisse al corso di diploma di insegnamento di matematica e fisica presso il Politecnico federale di Zurigo, completando gli studi nel 1900. Un anno dopo ottenne la cittadinanza svizzera, che mantenne per tutta la vita, ottenendo successivamente un posto fisso presso l'Ufficio svizzero dei brevetti di Berna. La sua tesi di dottorato di successo fu presentata all'Università di Zurigo nel 1905. Nel 1914 si trasferì a Berlino, unendosi all'Accademia prussiana delle scienze e all'Università Humboldt, e nel 1917 fu nominato direttore dell'Istituto di fisica Kaiser Wilhelm; durante questo periodo riacquistò anche la cittadinanza prussiana e, per estensione, tedesca. Nel 1933, durante un periodo sconvolto dalla persecuzione nazista degli ebrei, scelse di rimanere negli Stati Uniti, acquisendo la cittadinanza americana nel 1940. Prima della seconda guerra mondiale, approvò una lettera al presidente Franklin D. Roosevelt, mettendo in guardia sul potenziale programma di armi nucleari della Germania e sostenendo una ricerca simile da parte degli Stati Uniti, che successivamente si concretizzò come il Progetto Manhattan.

Durante il 1905, spesso indicato come il suo annus mirabilis (anno del miracolo), Einstein pubblicò quattro articoli fondamentali. Queste pubblicazioni presentarono una teoria dell'effetto fotoelettrico, chiarirono il moto browniano, introdussero la sua teoria della relatività speciale e stabilirono l'equivalenza di massa ed energia in base alla validità della teoria speciale. Nel 1915 aveva proposto una teoria generale della relatività, espandendo la sua struttura meccanica per integrare la gravitazione. Un articolo successivo, pubblicato l'anno successivo, descriveva in dettaglio le implicazioni della relatività generale per modellare la struttura e l'evoluzione complessiva dell'universo. Questo lavoro ha introdotto la costante cosmologica ed è considerato un contributo fondamentale alla moderna cosmologia teorica. Nel 1917, Einstein scrisse un articolo introducendo i concetti di emissione spontanea e stimolata, con quest'ultima che costituisce il meccanismo fondamentale per laser e maser. Questa pubblicazione fornì approfondimenti cruciali che in seguito si sarebbero rivelati determinanti per i progressi della fisica, tra cui l'elettrodinamica quantistica e l'ottica quantistica.

Durante il periodo centrale della sua carriera, Einstein contribuì in modo significativo alla meccanica statistica e alla teoria quantistica. Particolarmente degno di nota è stato il suo lavoro sulla fisica quantistica della radiazione, che ipotizzava che la luce fosse composta da particelle (in seguito chiamate fotoni). Collaborando con il fisico Satyendra Nath Bose, stabilì le basi per la statistica di Bose-Einstein. Nel corso di una parte significativa della sua successiva carriera accademica, Einstein perseguì due imprese che alla fine non raggiunsero il successo sperato. In primo luogo, si oppose all'integrazione della casualità fondamentale nella visione scientifica del mondo da parte della teoria quantistica, affermando notoriamente: "Dio non gioca a dadi". In secondo luogo, tentò di formulare una teoria del campo unificata estendendo la sua teoria geometrica della gravitazione per comprendere l'elettromagnetismo. Di conseguenza si distaccò sempre più dalle correnti prevalenti della fisica moderna. Numerose entità prendono il nome in suo onore, incluso l'elemento Einsteinio. Nel 1999, la rivista Time lo ha nominato Persona del secolo.

Biografia e percorso professionale

Primi anni di vita e istruzione

Albert Einstein nacque a Ulm, nel Regno del Württemberg, nell'impero tedesco, il 14 marzo 1879. I suoi genitori erano Hermann Einstein, un venditore e ingegnere, e Pauline Koch, entrambi ebrei ashkenaziti laici. Nel 1880, la famiglia si trasferì nel quartiere Ludwigsvorstadt-Isarvorstadt di Monaco, dove il padre di Einstein e suo zio Jakob fondarono la Elektrotechnische Fabrik J. Einstein & Cie, azienda specializzata nella produzione di materiale elettrico a corrente continua.

Nella prima infanzia, i genitori di Einstein espressero preoccupazione riguardo a un potenziale disturbo dell'apprendimento dovuto al ritardo nello sviluppo del linguaggio. All'età di cinque anni, mentre era costretto a letto a causa di una malattia, suo padre gli regalò una bussola, un evento che accese un fascino profondo e duraturo per l'elettromagnetismo. Questa esperienza lo portò a comprendere che "dietro le cose doveva esserci qualcosa di profondamente nascosto."

Dall'età di cinque anni, Einstein frequentò la scuola elementare cattolica di San Pietro a Monaco. All'età di otto anni si trasferì al Luitpold Gymnasium, dove frequentò l'istruzione primaria avanzata e successivamente quella secondaria.

Nel 1894 l'azienda di Hermann e Jakob Einstein presentò un'offerta per l'appalto per l'installazione dell'illuminazione elettrica a Monaco. La loro proposta non ha avuto successo, principalmente a causa del capitale insufficiente necessario per aggiornare la loro tecnologia dal sistema a corrente continua al più efficiente sistema a corrente alternata. Questa battuta d'arresto commerciale rese necessaria la vendita della fabbrica di Monaco e il trasferimento alla ricerca di nuove iniziative. Di conseguenza, la famiglia Einstein si trasferì in Italia, risiedendo inizialmente a Milano per poi stabilirsi pochi mesi dopo a Palazzo Cornazzani a Pavia. Il quindicenne Einstein rimase a Monaco per completare la sua formazione. Sebbene suo padre intendesse che si dedicasse all'ingegneria elettrica, Einstein si dimostrò uno studente stimolante, trovando poco congeniali il rigido regime del Ginnasio e gli approcci pedagogici. Successivamente ha affermato che l'enfasi dell'istituzione sull'apprendimento meccanico era dannosa per lo sviluppo creativo. Entro la fine di dicembre 1894, una lettera di un medico chiese con successo alle autorità di Luitpold il suo rilascio, permettendogli di raggiungere la sua famiglia a Pavia. Durante la sua adolescenza in Italia, è autore di un saggio intitolato "Sullo studio dello stato dell'etere in un campo magnetico".

Einstein dimostrò un'eccezionale attitudine in fisica e matematica fin dalla tenera età, sviluppando rapidamente competenze matematiche tipicamente osservate in individui di diversi anni più grandi. All'età di dodici anni, iniziò lo studio autonomo di algebra, calcolo infinitesimale e geometria euclidea. Il suo progresso fu notevolmente rapido, portandolo a derivare in modo indipendente una dimostrazione originale del teorema di Pitagora prima del suo tredicesimo compleanno. Max Talmud, un tutore di famiglia, raccontò che poco dopo aver fornito al dodicenne Einstein un libro di testo di geometria, il ragazzo "aveva studiato l'intero libro. Successivamente si dedicò alla matematica superiore... Ben presto il volo del suo genio matematico fu così alto che non potevo seguirlo". Lo stesso Einstein documentò di aver "padroneggiato il calcolo integrale e differenziale" all'età di quattordici anni. Il suo profondo apprezzamento per l'algebra e la geometria lo portò, a dodici anni, ad affermare con sicurezza che la natura poteva essere compresa come una "struttura matematica".

All'età di tredici anni, gli interessi intellettuali di Einstein si erano estesi fino a comprendere la musica e la filosofia. Durante questo periodo, il Talmud lo introdusse alla Critica della ragion pura di Kant. Kant divenne successivamente il suo filosofo preferito; Il Talmud osservò che "All'epoca era ancora un bambino, aveva solo tredici anni, eppure le opere di Kant, incomprensibili ai comuni mortali, sembravano essergli chiare."

Nel 1895, a sedici anni, Einstein sostenne l'esame di ammissione alla scuola politecnica federale (successivamente conosciuta come Eidgenössische Technische Hochschule, ETH) a Zurigo, in Svizzera. Sebbene non abbia raggiunto il punteggio richiesto nella sezione generale dell'esame, ha dimostrato un'eccezionale competenza in fisica e matematica. Seguendo la raccomandazione del preside, completò gli studi secondari presso la scuola cantonale argoviana (un ginnasio) ad Aarau, in Svizzera, diplomandosi nel 1896. Durante la sua residenza ad Aarau con la famiglia di Jost Winteler, sviluppò una relazione romantica con la figlia di Winteler, Marie. (Sua sorella Maja sposò in seguito Paul, il figlio di Jost Winteler.)

Nel gennaio 1896, con il consenso di suo padre, Einstein rinunciò alla cittadinanza del Regno tedesco del Württemberg per sfuggire alla coscrizione militare. La Matura (un diploma che attesta il completamento con successo dell'istruzione secondaria superiore), che ricevette nel settembre 1896, attestò i suoi ottimi risultati accademici nella maggior parte delle materie, facendogli ottenere un voto massimo di 6 in storia, fisica, algebra, geometria e geometria descrittiva. All'età di diciassette anni si iscrisse al corso quadriennale di diploma di insegnamento di matematica e fisica presso il Politecnico federale. Lì, strinse amicizia con il compagno di studi Marcel Grossmann, che lo aiutò a portare avanti i suoi studi nonostante il suo approccio non convenzionale e in seguito contribuì a fornire basi matematiche per le sue rivoluzionarie teorie fisiche. Marie Winteler, che aveva un anno più di lui, ottenne un posto di insegnante a Olsberg, in Svizzera.

Tra le altre cinque matricole che seguivano lo stesso curriculum di Einstein al politecnico, solo una era una donna: Mileva Marić, una studentessa serba di vent'anni. Negli anni successivi, la coppia dedicò molto tempo alla discussione dei loro interessi comuni e all'esplorazione di argomenti di fisica avanzata che andavano oltre l'ambito delle lezioni del politecnico. Nella sua corrispondenza con Marić, Einstein confessò che l'esplorazione scientifica collaborativa con lei era significativamente più coinvolgente dello studio solitario sui libri di testo. Alla fine, la loro relazione si trasformò da amicizia in una partnership romantica.

L'opinione degli studiosi tra gli storici della fisica rimane divisa riguardo al grado del contributo di Marić al contenuto intellettuale delle pubblicazioni annus mirabilis di Einstein. Mentre alcune prove suggeriscono che sia stato influenzato dai suoi concetti scientifici, altri studiosi mettono in dubbio il significato complessivo del suo impatto sul suo sviluppo intellettuale.

Matrimoni, relazioni e figli

La corrispondenza tra Einstein e Marić, scoperta e pubblicata nel 1987, ha portato alla luce che la coppia aveva una figlia, Lieserl. È nata all'inizio del 1902 durante il ritorno di Marić in Svizzera, la bambina non era più presente. Il destino di Lieserl rimane incerto; in una lettera del settembre 1903, Einstein ipotizzò che il bambino fosse stato adottato o fosse morto di scarlattina durante l'infanzia.

Einstein e Marić si sposarono nel gennaio 1903. Nel maggio 1904, il loro primo figlio, Hans Albert, nacque a Berna, in Svizzera, seguito dal secondo figlio, Eduard, nato a Zurigo nel luglio 1910. Nelle lettere che Einstein scrisse a Marie Winteler nei mesi precedenti la nascita di Eduard alla nascita, definì il suo affetto per la moglie come "fuorviato" e si lamentò di una "vita mancata" che immaginava avrebbe goduto se avesse sposato Winteler: "Ti penso con sincero amore ogni minuto libero e sono così infelice come solo un uomo può essere." Quando Marić scoprì la sua infedeltà poco dopo essersi trasferita con lui a Berlino nell'aprile 1914, tornò a Zurigo accompagnata da Hans Albert ed Eduard. Einstein e Marić divorziarono il 14 febbraio 1919, citando cinque anni di separazione. Come parte dell'accordo di divorzio, Einstein stabilì che qualsiasi vincita del Premio Nobel avesse ricevuto sarebbe stata assegnata a Marić; successivamente ha ricevuto il premio due anni dopo.

Einstein sposò Löwenthal nel 1919. Nel 1923 iniziò una relazione con Betty Neumann, una segretaria che era la nipote del suo caro amico Hans Mühsam. Löwenthal mantenne tuttavia la sua lealtà, accompagnandolo durante la sua emigrazione negli Stati Uniti nel 1933. Nel 1935, ricevette una diagnosi di problemi cardiaci e renali e la sua morte avvenne nel dicembre 1936.

Una raccolta di lettere di Einstein, pubblicata dall'Università Ebraica di Gerusalemme nel 2006, rivelò ulteriori coinvolgimenti romantici. Questi includevano Margarete Lebach (un'austriaca sposata), Estella Katzenellenbogen (una ricca proprietaria di fiorista), Toni Mendel (una prospera vedova ebrea) ed Ethel Michanowski (una socialite berlinese), con la quale trascorse del tempo e dalla quale accettò doni durante il suo matrimonio con Löwenthal. Dopo la morte di Löwenthal, Einstein iniziò brevemente una relazione con Margarita Konenkova, che alcuni ipotizzano fosse una spia russa; a suo marito, lo scultore russo Sergei Konenkov, è attribuita la creazione del busto in bronzo di Einstein situato presso l'Institute for Advanced Study di Princeton.

Eduard, figlio di Einstein, ricevette una diagnosi di schizofrenia intorno ai vent'anni, a seguito di un grave episodio di salute mentale. Successivamente trascorse la sua vita sotto la cura della madre o in istituzionalizzazione intermittente. Dopo la sua morte, fu ricoverato permanentemente al Burghölzli, l'ospedale psichiatrico universitario di Zurigo.

Assistente presso l'Ufficio svizzero dei brevetti (1902–1909)

Nel 1900, Einstein si diplomò al Politecnico federale, abilitato all'insegnamento di matematica e fisica. Sebbene avesse acquisito con successo la cittadinanza svizzera nel febbraio 1901, fu esentato dalla consueta coscrizione militare, poiché le autorità svizzere lo ritenevano non idoneo al servizio dal punto di vista medico. Nonostante quasi due anni di candidature, non è riuscito a ottenere un posto di insegnante nelle scuole svizzere. Alla fine, con l'aiuto del padre di Marcel Grossmann, ottenne un posto come assistente esaminatore (livello III) presso l'Ufficio svizzero dei brevetti a Berna.

Tra le domande di brevetto presentate per la valutazione di Einstein c'erano proposte per una selezionatrice di ghiaia e una macchina da scrivere elettrica. I suoi datori di lavoro, soddisfatti delle sue prestazioni, gli concessero un posto a tempo indeterminato nel 1903, anche se rinviarono la sua promozione finché non avesse "padroneggiato completamente la tecnologia delle macchine". È plausibile che il suo lavoro presso l'ufficio brevetti abbia influenzato lo sviluppo della sua teoria della relatività speciale. I suoi concetti rivoluzionari riguardanti spazio, tempo e luce sono emersi da esperimenti mentali riguardanti la trasmissione del segnale e la sincronizzazione dell'orologio, argomenti pertinenti anche ad alcune delle invenzioni da lui valutate.

Nel 1902 Einstein e una cerchia di conoscenti fondarono a Berna un gruppo di discussione che si riuniva regolarmente per deliberare su scienza e filosofia. La scelta del nome "Accademia Olimpia" per la loro associazione servì da commento ironico alla sua posizione modesta e non accademica. Marić si è unito occasionalmente alle loro sessioni, principalmente osservando le discussioni. Il gruppo ha analizzato le opere di pensatori come Henri Poincaré, Ernst Mach e David Hume, che plasmarono profondamente il successivo sviluppo intellettuale di Einstein.

Pubblicazioni scientifiche iniziali (1900–1905)

L'articolo inaugurale di Einstein, "Folgerungen aus den Capillaritätserscheinungen" ("Conclusioni tratte dai fenomeni di capillarità"), che proponeva un modello di attrazione intermolecolare successivamente ripudiato come inconsistente, fu pubblicato sulla rivista Annalen der Physik nel 1901. Anche la sua tesi di dottorato di 24 pagine si concentrava su un argomento di fisica molecolare. Intitolato "Eine neue Bestimmung der Moleküldimensionen" ("Una nuova determinazione delle dimensioni molecolari") e dedicato "Meinem Freunde Herr Dr. Marcel Grossmann gewidmet" (al suo amico Marcel Grossman), fu ultimato il 30 aprile 1905 e successivamente approvato dal professor Alfred Kleiner dell'Università di Zurigo tre mesi dopo. (A Einstein fu ufficialmente conferito il dottorato il 15 gennaio 1906.) Quattro ulteriori lavori fondamentali completati da Einstein nel 1905 - i suoi famosi articoli sull'effetto fotoelettrico, il moto browniano, la sua teoria della relatività speciale e l'equivalenza di massa ed energia - portarono alla designazione di quell'anno come un annus mirabilis per la fisica, paragonabile all'anno cruciale del 1666 quando Isaac Newton raggiunse il suo più significativo sviluppo intellettuale. scoperte. Queste pubblicazioni impressionarono profondamente i contemporanei di Einstein.

Carriera accademica europea (1908–1933)

Il mandato di Einstein come funzionario pubblico si concluse nel 1908, quando ottenne un incarico accademico di primo livello presso l'Università di Berna. Nel 1909, una conferenza sull'elettrodinamica relativistica tenuta all'Università di Zurigo, molto apprezzata da Alfred Kleiner, spinse l'Università di Zurigo ad assumerlo con una cattedra associata di recente istituzione. La sua promozione a professore ordinario avvenne nell'aprile 1911, quando assunse la cattedra presso l'Università tedesca Charles-Ferdinand di Praga. Questo trasferimento rese necessaria l'acquisizione della cittadinanza austro-ungarica, un processo che rimase non finalizzato. Il suo periodo a Praga fu segnato dalla produzione di undici articoli di ricerca.

Dal 30 ottobre al 3 novembre 1911, Einstein partecipò alla conferenza inaugurale di Solvay sulla fisica.

Nel luglio 1912 raggiunse la sua alma mater, l'ETH di Zurigo, per assumere una cattedra di fisica teorica. Le sue attività pedagogiche si concentrarono sulla termodinamica e sulla meccanica analitica, mentre la sua ricerca comprendeva la teoria molecolare del calore, la meccanica del continuo e la formulazione di una teoria relativistica della gravitazione. Per il suo lavoro su quest'ultimo argomento, collaborò con il suo amico Marcel Grossmann, la cui competenza matematica superava la sua.

Nella primavera del 1913, Max Planck e Walther Nernst, due visitatori tedeschi, fecero visita ad Einstein a Zurigo con l'obiettivo di convincerlo a trasferirsi a Berlino. Estesero un'offerta di adesione all'Accademia prussiana delle scienze, la direzione del proposto Istituto di fisica Kaiser Wilhelm e una cattedra presso l'Università Humboldt di Berlino, che avrebbe fornito uno stipendio da professore per la ricerca senza obblighi di insegnamento. Questo invito fu particolarmente attraente per lui, poiché Berlino era la residenza della sua allora fidanzata, Elsa Löwenthal. Successivamente accettò l'iscrizione all'Accademia il 24 luglio 1913 e si trasferì in un appartamento nel quartiere berlinese di Dahlem il 1 aprile 1914. Subito dopo assunse la sua posizione presso l'Università Humboldt.

Lo scoppio della prima guerra mondiale nel luglio 1914 diede inizio alla progressiva alienazione di Einstein dal suo paese natale. Quando nell'ottobre del 1914 fu pubblicato il "Manifesto dei Novantatré" - un documento approvato da numerosi importanti intellettuali tedeschi che razionalizzava la posizione aggressiva della Germania - Einstein fu tra il numero limitato di intellettuali tedeschi che lo sconfessarono, optando invece per firmare l'alternativa pacifista "Manifesto agli europei". Tuttavia, nonostante questa espressione delle sue riserve riguardo alla politica tedesca, nel 1916 fu comunque eletto presidente della Società tedesca di fisica per un mandato di due anni. Quando l'anno successivo iniziò l'attività dell'Istituto Kaiser Wilhelm di fisica, la cui fondazione era stata rinviata a causa del conflitto, Einstein ne fu nominato primo direttore, in conformità con le precedenti assicurazioni di Planck e Nernst.

Einstein fu nominato membro straniero dell'Accademia reale olandese delle arti e delle scienze nel 1916. 1920 e membro straniero della Royal Society nel 1921. Nel 1922 gli fu conferito il Premio Nobel per la fisica "per i suoi servizi alla fisica teorica, e soprattutto per la sua scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico". In questo frangente, alcuni fisici mantennero scetticismo riguardo alla teoria della relatività generale, e la citazione del Nobel mostrò una certa riserva anche riguardo al lavoro riconosciuto sulla fotoelettricità: non sostenne il concetto di Einstein sulla natura particellare della luce, un concetto che ottenne l'accettazione scientifica universale solo dopo la derivazione dello spettro di Planck da parte di S. N. Bose nel 1924. Nello stesso anno, Einstein fu eletto membro onorario internazionale dell'American Academy of Arts e Scienze. La Medaglia Copley della Royal Society, considerata il premio britannico più analogo al Premio Nobel, non fu conferita a Einstein fino al 1925. Successivamente fu eletto membro internazionale dell'American Philosophical Society nel 1930.

Einstein rassegnò le sue dimissioni dall'Accademia prussiana nel marzo 1933. I suoi notevoli risultati durante il suo mandato a Berlino comprendevano il completamento della teoria della relatività generale, la dimostrazione dell'Einstein-de Haas effetto, contributi significativi alla teoria quantistica della radiazione e lo sviluppo pionieristico della statistica di Bose-Einstein.

Verifica sperimentale della relatività generale (1919)

Nel 1907, Albert Einstein compì un passo avanti significativo nel suo passaggio dalla teoria della relatività speciale a un nuovo concetto gravitazionale, formulando il principio di equivalenza. Questo principio postulava che un osservatore all'interno di un recinto in caduta libera in un campo gravitazionale non avrebbe rilevato alcuna prova della presenza di quel campo. Nel 1911 applicò questo principio per calcolare la deflessione dei raggi luminosi provenienti da stelle distanti a causa dell'influenza gravitazionale del Sole mentre attraversavano vicino alla sua fotosfera, o superficie apparente. I suoi calcoli furono perfezionati nel 1913, incorporando un metodo per modellare la gravitazione utilizzando il tensore di curvatura di Riemann all'interno di uno spaziotempo quadridimensionale non euclideo. Verso la fine del 1915 fu finalizzata la sua completa riconcettualizzazione della matematica gravitazionale attraverso la geometria riemanniana. Ha poi applicato questa nuova teoria per spiegare non solo la funzione del Sole come lente gravitazionale, ma anche la precessione del perielio di Mercurio, uno spostamento graduale nel punto della sua orbita ellittica più vicino al Sole. Un'eclissi solare totale il 29 maggio 1919 offrì un'opportunità cruciale per convalidare empiricamente la sua teoria della lente gravitazionale. Le osservazioni condotte da Sir Arthur Eddington successivamente confermarono le previsioni di Einstein. Le scoperte di Eddington hanno attirato un'ampia attenzione da parte dei media globali. Ad esempio, il 7 novembre 1919, l'importante quotidiano britannico The Times pubblicò un titolo prominente che proclamava: "Rivoluzione nella scienza – Nuova teoria dell'universo – Idee newtoniane rovesciate".

Navigazione nel successo pubblico (1921–1923)

L'ampia diffusione delle osservazioni dell'eclissi di Eddington, sia nelle pubblicazioni accademiche che nei media popolari, spinse Einstein a un livello di riconoscimento pubblico senza precedenti, affermandolo come "forse il primo scienziato famoso al mondo". Il suo lavoro pionieristico fu lodato per aver sconvolto radicalmente un paradigma scientifico che aveva sostenuto la comprensione del cosmo da parte dei fisici fin dal XVII secolo.

Einstein iniziò il suo ruolo di luminare intellettuale negli Stati Uniti, arrivando il 2 aprile 1921. Il suo ricevimento a New York includeva un benvenuto da parte del sindaco John Francis Hylan, seguito da un itinerario di tre settimane di conferenze e ricevimenti formali. Ha tenuto numerosi discorsi alla Columbia University e a Princeton, e a Washington, D.C., ha visitato la Casa Bianca insieme ai delegati dell'Accademia Nazionale delle Scienze. Il suo viaggio di ritorno in Europa prevedeva una sosta a Londra, dove fu ospitato dall'illustre filosofo e statista visconte Haldane. Durante la sua permanenza nella capitale britannica, Einstein si impegnò con diverse figure di spicco della sfera scientifica, politica e intellettuale britannica e tenne una conferenza al King's College. Nel luglio 1921 scrisse un saggio intitolato "La mia prima impressione degli Stati Uniti", con l'obiettivo di delineare il carattere nazionale americano, uno sforzo che ricorda le osservazioni di Alexis de Tocqueville in Democracy in America (1835). Ha espresso una notevole ammirazione per i suoi ospiti americani, sottolineando: "Ciò che colpisce un visitatore è l'atteggiamento gioioso e positivo nei confronti della vita... L'americano è amichevole, sicuro di sé, ottimista e senza invidia."

Nel 1922, i viaggi di Einstein si concentrarono sull'emisfero orientale anziché su quello occidentale. Ha intrapreso un tour di sei mesi in Asia, tenendo conferenze in Giappone, Singapore e Ceylon (ora Sri Lanka). Dopo la sua prima conferenza pubblica a Tokyo, fu ricevuto dall'imperatore Yoshihito e da sua moglie al Palazzo Imperiale, mentre migliaia di curiosi si radunavano per le strade, sperando di vederlo. Mentre in una lettera ai suoi figli notava che i giapponesi apparivano modesti, intelligenti, premurosi e amanti dell'arte, le annotazioni del suo diario privato offrivano una prospettiva meno favorevole, chiedendosi se i loro bisogni intellettuali fossero più deboli di quelli artistici. Il suo diario conteneva anche osservazioni critiche riguardo alle popolazioni cinesi e indiane, inclusa un'osservazione sui bambini cinesi che apparivano "senza spirito e ottusi" ed esprimeva preoccupazione per il potenziale del popolo cinese di "soppiantare tutte le altre razze", cosa che trovava "indicibilmente triste". Durante la parte finale del suo tour, Sir Herbert Samuel, l'Alto Commissario britannico, ha offerto un benvenuto tipicamente riservato a un capo di stato in visita, con tanto di saluto di cannone. Durante un ricevimento in suo onore, una folla desiderosa di sentirlo parlare travolse l'evento; si rivolse loro esprimendo la sua soddisfazione per il fatto che il popolo ebraico stesse ottenendo il riconoscimento come un'influenza globale.

Il 6 aprile 1922, mentre era a Parigi, Einstein partecipò a un dibattito sulla relatività con il filosofo Henri Bergson. Questo disaccordo intellettuale ebbe un impatto significativo sulle discipline umanistiche e fu considerato una cause célèbre accademica in quel periodo.

La scelta di Einstein di intraprendere un tour nell'emisfero orientale nel 1922 gli precluse la partecipazione alla cerimonia del Premio Nobel a Stoccolma in quello stesso dicembre. Un diplomatico tedesco lo rappresentò al consueto banchetto per il Nobel, pronunciando un discorso che lodò Einstein non solo per i suoi contributi alla fisica ma anche per la sua difesa della pace. Nelle due settimane successive durante il suo viaggio in Spagna, ha avuto anche l'opportunità di incontrare Santiago Ramón y Cajal, un altro premio Nobel e neuroanatomista.

Servizio con la Società delle Nazioni (1922–1932)

Dal 1922 al 1932, con brevi interruzioni nel 1923 e nel 1924, Einstein prestò servizio nel Comitato internazionale per la cooperazione intellettuale della Società delle Nazioni, con sede a Ginevra. Questo comitato è stato istituito dalla Lega per promuovere una più stretta collaborazione tra scienziati, artisti, studiosi, educatori e altri intellettuali oltre i confini nazionali. La sua nomina è avvenuta come delegato tedesco, non come rappresentante svizzero, a seguito delle manovre di due attivisti cattolici, Oskar Halecki e Giuseppe Motta. Hanno influenzato il segretario generale Eric Drummond a rifiutare a Einstein la posizione nel comitato designata per un intellettuale svizzero, creando così un'opportunità per Gonzague de Reynold, che successivamente ha utilizzato il suo ruolo nella Società delle Nazioni per difendere la dottrina cattolica tradizionale. Di questo comitato facevano parte anche Hendrik Lorentz, ex professore di fisica di Einstein, e la chimica polacca Marie Curie.

Tour sudamericano (1925)

Durante il marzo e l'aprile del 1925, Einstein e sua moglie intrapresero un viaggio in Sud America, trascorrendo circa una settimana in Brasile, una settimana in Uruguay e un mese in Argentina. Il tour è stato proposto da Jorge Duclout (1856-1927) e Mauricio Nirenstein (1877-1935), con il sostegno di studiosi argentini come Julio Rey Pastor, Jakob Laub e Leopoldo Lugones. Il finanziamento è stato fornito principalmente dal Consiglio dell'Università di Buenos Aires e dall'Asociación Hebraica Argentina (Associazione ebraica argentina), integrato da un contributo minore dell'Istituzione culturale argentino-germanica.

Tour degli Stati Uniti (1930–1931)

Nel dicembre del 1930, Albert Einstein iniziò un altro importante Caltech, adattando la sua preferenza per evitare l'ampia attenzione dei media che aveva incontrato durante il suo S. del 1921, portandolo a rifiutare numerosi inviti per premi e discorsi da parte dei suoi ammiratori. Tuttavia, rimase disposto a concedere un po' di tempo per incontrare i suoi fan su richiesta.

Dopo il suo arrivo a New York, Einstein partecipò a vari impegni, tra cui un Nei giorni successivi, il sindaco Jimmy Walker gli consegnò le chiavi della città, e incontrò Nicholas Murray Butler, il presidente della Columbia University, che definì Einstein "il monarca dominante della mente". Harry Emerson Fosdick, pastore della Riverside Church di New York, ha condotto un tour per Einstein, mostrando una sua statua a grandezza naturale posizionata all'ingresso della chiesa. Durante il suo soggiorno a New York, Einstein si unì anche a circa 15.000 persone al Madison Square Garden per celebrare Hanukkah.

Einstein successivamente si recò in California, dove incontrò Robert A. Millikan, presidente del Caltech e premio Nobel. La loro amicizia fu descritta come "imbarazzante" a causa della "propensione per il militarismo patriottico" di Millikan, che contrastava nettamente con il pronunciato pacifismo di Einstein. Durante un discorso agli studenti del Caltech, Einstein osservò che la scienza spesso tende a causare più danni che benefici.

Questa forte avversione per la guerra favorì anche le amicizie di Einstein con l'autore Upton Sinclair e la star del cinema Charlie Chaplin, entrambi riconosciuti per le loro posizioni pacifiste. Carl Laemmle, il capo degli Universal Studios, offrì a Einstein un tour dello studio e lo presentò a Chaplin. Svilupparono un rapporto immediato, portando Chaplin a invitare Einstein e sua moglie Elsa a cena nella sua residenza. Chaplin osservò che il comportamento esteriormente calmo e gentile di Einstein sembrava nascondere un "temperamento altamente emotivo", che secondo lui alimentava la sua "straordinaria energia intellettuale".

Il film di Chaplin City Lights doveva essere presentato in anteprima a Hollywood pochi giorni dopo e Chaplin invitò Einstein ed Elsa a partecipare come suoi ospiti speciali. Walter Isaacson, il biografo di Einstein, definì questo evento "una delle scene più memorabili della nuova era delle celebrità". In un successivo viaggio a Berlino, Chaplin fece visita a Einstein a casa sua, ricordando il suo "modesto appartamentino" e il pianoforte dove Einstein aveva iniziato a scrivere la sua teoria. Chaplin ipotizzò che il pianoforte fosse "forse usato come legna da ardere dai nazisti". Alla première del film, sia Einstein che Chaplin ricevettero applausi entusiastici. Chaplin disse ad Einstein: "Fanno il tifo per me perché mi capiscono, e fanno il tifo per te perché nessuno ti capisce".

Emigrazione negli Stati Uniti (1933)

Nel febbraio 1933, mentre studiava

Durante la sua permanenza nelle università americane all'inizio del 1933, Einstein intraprese il suo terzo incarico di professore in visita di due mesi presso il California Institute of Technology di Pasadena. Nel febbraio e marzo 1933, la Gestapo condusse ripetute incursioni nell'appartamento della sua famiglia a Berlino. Lui e sua moglie Elsa tornarono in Europa a marzo e durante il viaggio appresero che il Reichstag tedesco aveva approvato la legge di abilitazione il 23 marzo, trasformando di fatto il governo di Hitler in una dittatura legale de facto, impedendo così il loro ritorno a Berlino. Successivamente, ricevettero la notizia che il loro cottage era stato saccheggiato dai nazisti e che la barca a vela personale di Einstein era stata confiscata. Dopo lo sbarco ad Anversa, in Belgio, il 28 marzo, Einstein si recò immediatamente al consolato tedesco per consegnare il suo passaporto, rinunciando formalmente alla cittadinanza tedesca. Successivamente i nazisti vendettero la sua barca e trasformarono il suo cottage in un campo della Gioventù Hitleriana.

Stato di rifugiato

Nell'aprile 1933, Albert Einstein venne a conoscenza della nuova legislazione tedesca che proibiva agli ebrei di ricoprire cariche pubbliche, comprese posizioni accademiche nelle università. Lo storico Gerald Holton ha documentato che migliaia di scienziati ebrei furono improvvisamente licenziati dai loro ruoli universitari e cancellati dai registri istituzionali, senza che "praticamente nessuna protesta udibile fosse sollevata dai loro colleghi."

Il mese successivo, le pubblicazioni di Einstein furono tra quelle prese di mira dall'Unione studentesca tedesca durante i roghi di libri nazisti, un periodo in cui Joseph Goebbels, il ministro della propaganda nazista, dichiarò: "L'intellettualismo ebraico è morto". Allo stesso tempo, un periodico tedesco elencava Einstein tra gli avversari del regime, affermando che "non era ancora impiccato" e offrendo una ricompensa di 5.000 dollari per la sua cattura. In una successiva corrispondenza con il suo amico e collega fisico Max Born, che si era già trasferito dalla Germania in Inghilterra, Einstein ammise: "Devo confessare che il grado della loro brutalità e codardia fu una sorta di sorpresa". Dopo il suo trasferimento negli Stati Uniti, Einstein definì il rogo dei libri come una "spontanea esplosione emotiva" da parte di individui che "evitano l'illuminazione popolare" e, "più di ogni altra cosa al mondo, temono l'influenza di uomini dotati di indipendenza intellettuale". Ricevette assistenza dall'Academic Assistance Council, un'organizzazione fondata nell'aprile 1933 dal politico liberale britannico William Beveridge per facilitare la fuga degli accademici dalla persecuzione nazista, permettendogli di lasciare la Germania. Successivamente affittò per diversi mesi una casa a De Haan, in Belgio. Alla fine di luglio 1933, accettò l'invito del comandante Oliver Locker-Lampson, membro del Parlamento britannico, con il quale aveva sviluppato un'amicizia negli anni precedenti, affinché Locker-Lampson facesse sì che Einstein risiedesse in un'appartata capanna di legno a Roughton Heath, all'interno della parrocchia di Roughton, Norfolk, vicino alla sua casa di Cromer. Per garantire la sicurezza di Einstein, Locker-Lampson gli assegnò due guardie del corpo; una fotografia che li ritraeva armati di fucili mentre proteggevano Einstein apparve sul Daily Herald il 24 luglio 1933.

Locker-Lampson facilitò gli incontri di Einstein con importanti figure britanniche, tra cui Winston Churchill nella sua residenza, seguito da Austen Chamberlain e dall'ex primo ministro Lloyd George. Durante questi incontri, Einstein chiese aiuto per trasferire gli scienziati ebrei dalla Germania. Lo storico britannico Martin Gilbert documentò la pronta azione di Churchill, sottolineando che inviò il suo socio, il fisico Frederick Lindemann, in Germania per identificare scienziati ebrei da collocare nelle università britanniche. Churchill successivamente osservò che l'espulsione della popolazione ebraica da parte della Germania aveva inavvertitamente diminuito i suoi "standard tecnici", garantendo così agli Alleati un vantaggio tecnologico.

Einstein successivamente estese il suo raggio d'azione ai leader di altre nazioni, tra cui İsmet İnönü, il primo ministro della Turchia, al quale scrisse nel settembre 1933. La sua lettera cercava il collocamento di scienziati ebrei tedeschi disoccupati. Di conseguenza, oltre "1.000 individui salvati" furono infine invitati in Turchia come risultato diretto dell'intervento di Einstein.

Contemporaneamente, Locker-Lampson presentò un disegno di legge parlamentare che proponeva la cittadinanza britannica per Einstein. Durante questo periodo, Einstein pronunciò diversi discorsi pubblici descrivendo in dettaglio la crescente crisi in Europa. In uno di questi discorsi, Einstein condannò la persecuzione degli ebrei da parte della Germania e sostenne la cittadinanza ebraica in Palestina, data la loro diffusa negazione della cittadinanza altrove. A sostegno della sua proposta legislativa, Locker-Lampson definì Einstein un "cittadino del mondo" meritevole di asilo temporaneo nel Regno Unito. Entrambe le iniziative legislative alla fine fallirono. Di conseguenza, Einstein accettò un precedente invito da parte dell'Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey, USA, per assumere una posizione come studioso residente.

Resident Scholar presso l'Institute for Advanced Study

Il 3 ottobre 1933, Einstein pronunciò un discorso significativo sull'imperativo della libertà accademica davanti a un pubblico numeroso alla Royal Albert Hall di Londra, un discorso che The Times riportò fu accolto ovunque da entusiastici applausi. Quattro giorni dopo, ritornò negli Stati Uniti per iniziare il suo incarico presso l'Institute for Advanced Study, un'istituzione riconosciuta per aver servito come rifugio per gli scienziati in fuga dalla Germania nazista. È interessante notare che durante quest'epoca, la maggior parte delle università americane, comprese istituzioni prestigiose come Harvard, Princeton e Yale, mantennero una popolazione di docenti o studenti ebrei minima o nulla a causa delle quote restrittive che persistettero fino alla fine degli anni '40.

La traiettoria futura di Einstein rimaneva incerta. Ricevette numerose offerte da istituzioni accademiche europee, in particolare una borsa di ricerca di cinque anni (chiamata "borsa di studio" all'interno dell'istituzione) da Christ Church, Oxford, dove risiedette per tre brevi intervalli tra maggio 1931 e giugno 1933. Tuttavia, nel 1935, decise di stabilire la residenza permanente negli Stati Uniti e di perseguire la cittadinanza.

Einstein mantenne la sua associazione con l'Institute for Advanced Study fino alla sua scomparsa nel 1955. Fu tra i i primi quattro studiosi scelti per il nuovo Istituto, insieme a John von Neumann, Kurt Gödel e Hermann Weyl. Tra Einstein e Gödel si formò rapidamente una profonda amicizia, caratterizzata dalle loro frequenti discussioni collaborative durante le passeggiate. La sua assistente, Bruria Kaufman, successivamente intraprese la carriera di fisico. Durante tutto questo periodo, Einstein tentò senza successo di formulare una teoria del campo unificata e di sfidare l’interpretazione prevalente della fisica quantistica. Dal 1935 risiedeva nella sua casa di Princeton. Nel 1976, la Casa di Albert Einstein è stata dichiarata monumento storico nazionale.

La seconda guerra mondiale e il progetto Manhattan

Nel 1939, un contingente di scienziati ungheresi, tra cui il fisico emigrato Leó Szilárd, cercò di informare Washington, D.C., della ricerca nazista sulla bomba atomica in corso. Inizialmente questi avvertimenti furono ignorati. Einstein, Szilárd e altri rifugiati, tra cui Edward Teller e Eugene Wigner, percepirono come loro dovere informare gli americani sulla possibilità per gli scienziati tedeschi di sviluppare una bomba atomica e avvertire che Hitler avrebbe prontamente utilizzato un'arma del genere. Per garantire che gli Stati Uniti riconoscessero questa minaccia imminente, nel luglio 1939, diversi mesi prima dell'inizio della seconda guerra mondiale in Europa, Szilárd e Wigner si incontrarono con Einstein per chiarire il concetto di bombe atomiche, una possibilità che Einstein, un pacifista impegnato, ammise di non aver mai contemplato. Successivamente gli fu chiesto di approvare una lettera, scritta in collaborazione con Szilárd, indirizzata al presidente Franklin D. Roosevelt, in cui chiedeva l'attenzione e l'impegno degli Stati Uniti nella propria ricerca sulle armi nucleari.

Questa corrispondenza è ampiamente considerata come "probabilmente lo stimolo chiave per l'adozione da parte degli Stati Uniti di serie indagini sulle armi nucleari alla vigilia dell'entrata degli Stati Uniti nella seconda guerra mondiale". Al di là della lettera, Einstein sfruttò i suoi legami con la famiglia reale belga e la regina madre belga per garantire l'accesso a un inviato personale allo Studio Ovale della Casa Bianca. Alcuni ipotizzano che la lettera di Einstein e i successivi incontri con Roosevelt abbiano spinto gli Stati Uniti a unirsi alla "corsa" per lo sviluppo della bomba atomica, mobilitando così le loro "immense risorse materiali, finanziarie e scientifiche" per lanciare il Progetto Manhattan.

Einstein considerava la "guerra come una malattia", sostenendo la resistenza contro di essa. Alcuni sostengono che il suo appoggio alla lettera a Roosevelt rappresenti un allontanamento dalle sue convinzioni pacifiste. Nel 1954, un anno prima della sua morte, Einstein confidò al suo amico di lunga data, Linus Pauling, affermando: "Ho fatto un grande errore nella mia vita: quando firmai la lettera al presidente Roosevelt in cui raccomandavo la fabbricazione delle bombe atomiche; ma c'era qualche giustificazione: il pericolo che le fabbricassero i tedeschi". Nel 1955, Einstein, insieme ad altri dieci eminenti intellettuali e scienziati, in particolare il filosofo britannico Bertrand Russell, firmò un manifesto che sottolineava la minaccia esistenziale posta dalle armi nucleari. Postumo, nel 1960, Einstein fu nominato membro fondatore della World Academy of Art and Science (WAAS), un'istituzione fondata da eminenti scienziati e intellettuali dedita a promuovere il progresso responsabile ed etico della scienza, soprattutto considerando l'avvento delle armi nucleari.

Cittadinanza statunitense

Einstein acquisì la cittadinanza americana nel 1940. Poco dopo aver iniziato il suo incarico presso l'Institute for Advanced Study di Princeton, nel New Jersey, espresse la sua ammirazione per gli aspetti meritocratici della cultura americana, contrastandoli con le norme europee. Ha riconosciuto il "diritto degli individui a dire e pensare ciò che vogliono", senza ostacoli da parte dei vincoli sociali. Di conseguenza, osservò che gli individui venivano incoraggiati a mostrare una maggiore creatività, una caratteristica che stimava fin dalle sue esperienze educative formative.

Albert Einstein divenne membro della National Association for the Advancement of Colored People (NAACP) di Princeton, difendendo attivamente i diritti civili degli afroamericani. Ha caratterizzato il razzismo come la "peggiore malattia" dell'America, percependolo come un fenomeno "tramandato da una generazione all'altra". Il suo impegno includeva la corrispondenza con l'attivista per i diritti civili WEB Du Bois e l'espressione di disponibilità a testimoniare a nome di Du Bois durante il processo del 1951, dove Du Bois fu accusato di essere un agente straniero. In seguito all'offerta di Einstein di fungere da testimone, il giudice che presiede ha archiviato il caso.

Nel 1946, Einstein ricevette una laurea ad honorem durante un In particolare, la Lincoln University detiene il primato di essere la prima università negli Stati Uniti a conferire diplomi universitari agli afroamericani, con ex studenti di spicco come Langston Hughes e Thurgood Marshall. Durante la sua visita, Einstein pronunciò un discorso sul razzismo in America, affermando: "Non intendo tacere al riguardo". Un residente di Princeton raccontò che Einstein aveva precedentemente coperto le tasse universitarie di uno studente afroamericano. Einstein articolò la sua prospettiva, affermando: "Essendo io stesso un ebreo, forse posso capire ed entrare in empatia con il modo in cui i neri si sentono vittime di discriminazione". Isaacson documenta un episodio significativo: "Quando Marian Anderson, il contralto nero, venne a Princeton per un concerto nel 1937, il Nassau Inn le rifiutò una stanza. Così Einstein la invitò a soggiornare nella sua casa sulla Main Street, in quello che fu un gesto profondamente personale oltre che simbolico... Ogni volta che tornava a Princeton, rimaneva con Einstein, il suo ultimo"

Visualizzazioni personali

Opinioni politiche

Nel 1918, Einstein fu tra i primi firmatari della proclamazione di fondazione del Partito Democratico Tedesco, un'organizzazione politica liberale. Successivamente, la filosofia politica di Einstein si è evoluta verso l'approvazione del socialismo e una critica del capitalismo, temi che ha esplorato in saggi come "Perché il socialismo?". Anche le sue prospettive sui bolscevichi subirono una trasformazione nel tempo. Nel 1925 criticò il loro governo per la mancanza di un "sistema di governo ben regolato" e definì il loro governo un "regime di terrore e una tragedia nella storia umana". Successivamente, adottò una posizione più sfumata, riconoscendo criticamente i loro metodi pur offrendo allo stesso tempo elogi, come evidenziato dal suo commento del 1929 su Vladimir Lenin:

In Lenin rendo onore a un uomo che, nel totale sacrificio della propria persona, ha dedicato tutte le sue energie alla realizzazione della giustizia sociale. Non trovo i suoi metodi consigliabili. Una cosa, però, è certa: uomini come lui sono custodi e rinnovatori della coscienza dell'umanità.

Einstein forniva spesso valutazioni e punti di vista su argomenti che andavano oltre i domini della fisica teorica o della matematica. Era un fervente sostenitore di un governo globale democratico progettato per limitare l’autorità degli stati-nazione all’interno di un quadro di federazione mondiale. Ha articolato questa convinzione, affermando: "Io sostengo il governo mondiale perché sono convinto che non esiste altro modo possibile per eliminare il pericolo più terribile in cui l'uomo si sia mai trovato". Il Federal Bureau of Investigation (FBI) iniziò un dossier confidenziale su Einstein nel 1932, che al momento della sua scomparsa era arrivato a 1.427 pagine.

Il Mahatma Gandhi impressionò profondamente Einstein, portando alla loro corrispondenza. Einstein definì Gandhi “un modello per le generazioni a venire”. Il loro legame iniziale fu forgiato il 27 settembre 1931, quando Wilfrid Israel facilitò un incontro tra il suo ospite indiano, V. A. Sundaram, ed Einstein nella sua residenza estiva a Caputh. Sundaram, un discepolo e inviato speciale di Gandhi, aveva già incontrato Wilfrid Israel durante la visita israeliana del 1925 a Caputh, Einstein compose una breve lettera a Gandhi, che fu trasmessa tramite Sundaram, e Gandhi ricambiò prontamente con la sua corrispondenza. Nonostante la loro eventuale incapacità di incontrarsi di persona come desiderato, Wilfrid Israel ha avuto un ruolo determinante nello stabilire questo collegamento di comunicazione diretto tra Einstein e Gandhi.

Rapporto con il sionismo

In quanto individuo ebreo, Einstein giocò un ruolo di primo piano nella fondazione dell'Università Ebraica di Gerusalemme, che iniziò le sue attività nel 1925. Nel 1921, Chaim Weizmann, biochimico e presidente dell'Organizzazione sionista mondiale, richiese l'assistenza di Einstein nella raccolta fondi per l'università proposta. Einstein propose la creazione di un Istituto di Agricoltura, un Istituto di Chimica e un Istituto di Microbiologia. Questi istituti avevano lo scopo di combattere le epidemie prevalenti come la malaria, da lui definita un "male" che ostacola un terzo del progresso della nazione. Inoltre, ha sostenuto la creazione di un Istituto di studi orientali, che offrirebbe lezioni di lingua sia in ebraico che in arabo.

Einstein, che non era un nazionalista, si oppose alla formazione di uno Stato ebraico indipendente. Credeva che gli immigrati ebrei che arrivavano attraverso l'Aliyah potessero convivere pacificamente con la popolazione araba già presente in Palestina. Lo Stato di Israele fu fondato nel 1948, uno sviluppo in cui Einstein giocò solo un ruolo marginale all’interno del movimento sionista. Dopo la morte del presidente israeliano Weizmann nel novembre 1952, il primo ministro David Ben-Gurion, spinto da Ezriel Carlebach, estese un'offerta a Einstein per il ruolo in gran parte cerimoniale di presidente di Israele. L'ambasciatore israeliano a Washington, Abba Eban, ha comunicato l'offerta, affermando che "incarna il rispetto più profondo che il popolo ebraico può riporre in ognuno dei suoi figli". Einstein si espresse "profondamente commosso" ma allo stesso tempo "rattristato e pieno di vergogna" per la sua incapacità di accettare l'incarico. Anche se Einstein non desiderava ricoprire la carica, e Israele, pur sentendosi obbligato a fare l'offerta, in realtà non voleva che lui la accettasse. Yitzhak Navon, che fu segretario politico di Ben-Gurion e in seguito divenne presidente, raccontò l'apprensione di Ben-Gurion: "Dimmi cosa fare se dice di sì! Ho dovuto offrirgli l'incarico perché è impossibile non farlo. Ma se accetta, saremo nei guai."

Prospettive religiose e filosofiche

Secondo Lee Smolin, i risultati significativi di Einstein erano attribuibili principalmente a una qualità morale: "Semplicemente gli importava molto più della maggior parte dei suoi colleghi che le leggi della fisica dovessero spiegare tutto in natura in modo coerente e coerente." Einstein ha articolato la sua prospettiva spirituale in numerosi scritti e interviste. Esprimeva affinità con il Dio impersonale e panteistico descritto nella filosofia di Baruch Spinoza. Ha rifiutato il concetto di un Dio personale coinvolto nei destini e nelle azioni umane, definendo questa visione come ingenua. Tuttavia, ha chiarito, "non sono un ateo", preferendo identificarmi come un agnostico o un "non credente profondamente religioso". Scrisse inoltre che "Uno spirito è manifesto nelle leggi dell'universo: uno spirito di gran lunga superiore a quello dell'uomo, e di fronte al quale noi, con i nostri modesti poteri, dobbiamo sentirci umili. In questo modo la ricerca della scienza porta a un sentimento religioso di un tipo speciale."

Einstein mantenne affiliazioni primarie con organizzazioni umaniste e di cultura etica non religiose sia nel Regno Unito che negli Stati Uniti. Ha fatto parte del comitato consultivo della First Humanist Society di New York ed è stato socio onorario della Rationalist Association, che pubblica New Humanist in Gran Bretagna. In occasione del 75° anniversario della New York Society for Ethical Culture, ha affermato che i principi della Cultura Etica racchiudono la sua personale comprensione degli aspetti più preziosi e duraturi dell'idealismo religioso. Egli osservò: "Senza 'cultura etica' non c'è salvezza per l'umanità."

In una lettera scritta in tedesco al filosofo Eric Gutkind, datata 3 gennaio 1954, Einstein articolò:

La parola Dio per me non è altro che l'espressione e il prodotto delle debolezze umane, la Bibbia una raccolta di leggende onorevoli, ma ancora primitive e tuttavia piuttosto infantili. Nessuna interpretazione, non importa quanto sottile, può (per me) cambiare la situazione. ... Per me la religione ebraica come tutte le altre religioni è un'incarnazione delle superstizioni più infantili. E il popolo ebraico, al quale appartengo volentieri e con la cui mentalità ho una profonda affinità, non ha per me qualità diverse da tutte le altre persone. ...non riesco a vedere nulla di 'scelto' in loro.

Einstein aveva a lungo avuto opinioni favorevoli al vegetarianismo. In una lettera del 1930 indirizzata a Hermann Huth, vicepresidente della Federazione Vegetariana Tedesca (Deutsche Vegetarier-Bund), affermò:

Nonostante i vincoli esterni che precludevano una dieta strettamente vegetariana, ho costantemente sostenuto il principio del vegetarianismo. Al di là delle giustificazioni estetiche e morali per i suoi obiettivi, credo che uno stile di vita vegetariano, attraverso il suo impatto fisiologico sulla disposizione umana, migliorerebbe profondamente il benessere dell'umanità.

Einstein adottò una dieta vegetariana solo nell'ultimo periodo della sua vita. In una lettera datata marzo 1954, osservò: "Di conseguenza, sopravvivo senza grassi, carne o pesce, eppure mi sento abbastanza bene. Mi sembra quasi che gli esseri umani non siano stati intrinsecamente progettati per essere carnivori."

Affinità musicali

Einstein coltivò un precoce apprezzamento per la musica, come evidenziato dalle voci nei suoi diari successivi:

Se non fossi un fisico, probabilmente sarei un musicista. Mi impegno spesso nel pensiero musicale e i miei sogni ad occhi aperti sono spesso messi in musica. Percepisco la mia vita attraverso una lente musicale... La musica è la principale fonte di gioia nella mia vita.

Sua madre, una pianista competente, desiderava che suo figlio imparasse a suonare il violino, con l'obiettivo sia di coltivare il suo apprezzamento musicale sia di facilitare la sua integrazione nella società tedesca. Il direttore d'orchestra Leon Botstein nota che Einstein iniziò a suonare il violino all'età di cinque anni, anche se a quel tempo non ne trovò alcun divertimento.

Una volta raggiunta l'età di 13 anni, Einstein incontrò le sonate per violino di Mozart, che scatenarono la sua profonda ammirazione per le opere di Mozart e favorirono un approccio più entusiasta allo studio musicale. Era un autodidatta, senza "aver mai praticato sistematicamente", affermando che "l'amore è un insegnante migliore del senso del dovere". A 17 anni, un esaminatore scolastico di Aarau osservò la sua esecuzione delle sonate per violino di Beethoven, descrivendo successivamente il suo modo di suonare come "notevole e rivelatore di 'grande intuizione'". Botstein sottolinea che l'esaminatore rimase particolarmente colpito dal "profondo amore per la musica di Einstein, una qualità che era e rimane scarsa", sottolineando che "la musica possedeva un significato insolito per questo studente."

Da quel momento in poi, la musica assunse un significato fondamentale e duraturo nella vita di Einstein. Sebbene non abbia mai contemplato una carriera come musicista professionista, si è impegnato nella musica da camera con diversi professionisti, tra cui Kurt Appelbaum, e si è esibito per incontri privati ​​e conoscenti. La musica da camera divenne parte integrante anche dei suoi impegni sociali durante le sue residenze a Berna, Zurigo e Berlino, dove suonò accanto a personaggi come Max Planck e suo figlio. Occasionalmente viene attribuito erroneamente che abbia curato l'edizione del 1937 del catalogo Köchel delle composizioni di Mozart; quella particolare edizione fu compilata da Alfred Einstein, che potrebbe essere stato un lontano parente. Mozart occupava un posto speciale nei suoi affetti, con Einstein che osservava che "la musica di Mozart è così pura che sembra essere stata sempre presente nell'universo". Tuttavia, espresse una preferenza per Bach rispetto a Beethoven, affermando una volta: "Dammi piuttosto Bach, e poi ancora Bach."

Nel 1931, durante il suo incarico di ricerca presso il California Institute of Technology, Einstein visitò il conservatorio della famiglia Zoellner a Los Angeles, dove eseguì selezioni di Beethoven e Mozart con i membri dello Zoellner Quartet. Verso la fine della sua vita, su un "

Morte

Il 17 aprile 1955, Einstein subì un'emorragia interna derivante dalla rottura di un aneurisma dell'aorta addominale, una condizione che Rudolph Nissen aveva rinforzato chirurgicamente nel 1948. Portò con sé in ospedale una bozza di un discorso destinato a una trasmissione televisiva commemorativa del settimo anniversario dello stato di Israele, ma morì prima che fosse completata.

Einstein rifiutò l'intervento chirurgico, affermando: "Voglio vai quando voglio. È di cattivo gusto prolungare la vita artificialmente. Ho fatto la mia parte; è ora di andare. Lo farò con eleganza." Morì al Princeton Hospital la mattina seguente all'età di 76 anni, avendo mantenuto il suo lavoro fino a poco prima della sua morte.

Durante la successiva autopsia, il patologo Thomas Stoltz Harvey estrasse in modo controverso il cervello di Einstein per preservarlo, senza il consenso dei familiari, spinto dall'aspirazione che i futuri progressi neuroscientifici potessero chiarire le basi biologiche dell'eccezionale intelletto di Einstein. I resti di Einstein furono cremati a Trenton, nel New Jersey, e i suoi le ceneri sono state disperse in un luogo sconosciuto.

Il 13 dicembre 1965, durante una conferenza commemorativa presso la sede dell'UNESCO, il fisico nucleare J. Robert Oppenheimer descrisse la personalità di Albert Einstein, affermando: "Era quasi del tutto privo di sofisticatezza e del tutto privo di mondanità... C'era sempre con lui una meravigliosa purezza allo stesso tempo infantile e profondamente testarda."

Einstein lasciò in eredità i suoi archivi personali, la sua biblioteca e i suoi beni intellettuali all'Università Ebraica di Gerusalemme in Israele.

Carriera scientifica

Nel corso della sua vita, Einstein è autore di centinaia di pubblicazioni, tra cui oltre 300 articoli scientifici e 150 articoli non scientifici. Il 5 dicembre 2014, università e archivi hanno annunciato congiuntamente il rilascio della raccolta di documenti di Einstein, che comprende più di 30.000 documenti unici. Oltre ai suoi contributi individuali, ha anche collaborato con altri scienziati su vari progetti, come le statistiche di Bose-Einstein e il frigorifero Einstein.

Meccanica statistica

Fluttuazioni termodinamiche e fisica statistica

L'articolo inaugurale di Einstein, presentato nel 1900 agli Annalen der Physik, si concentrava sull'attrazione capillare e fu pubblicato nel 1901 con il titolo "Folgerungen aus den Capillaritäterscheinungen" (Conclusioni dai fenomeni di capillarità). Successivamente, due articoli pubblicati nel 1902-1903 esplorarono i principi della termodinamica, con l'obiettivo di interpretare i fenomeni atomici da una prospettiva statistica. Questi lavori fondamentali aprirono la strada al suo articolo del 1905 sul movimento browniano, che dimostrò che il movimento browniano fornisce prove convincenti dell'esistenza delle molecole. Le sue indagini nel corso del 1903 e del 1904 riguardarono principalmente l'influenza della dimensione atomica finita sui fenomeni di diffusione.

Teoria dell'opalescenza critica

Einstein ha rivisitato la questione delle fluttuazioni termodinamiche, fornendo un'analisi delle variazioni di densità all'interno di un fluido nel suo punto critico. Tipicamente, le fluttuazioni di densità sono governate dalla derivata seconda dell'energia libera relativa alla densità. Tuttavia, nel punto critico, questa derivata diventa zero, determinando fluttuazioni sostanziali. Queste fluttuazioni di densità causano la dispersione della luce su tutte le lunghezze d'onda, conferendo al fluido un aspetto bianco lattiginoso. Einstein collegò questo fenomeno allo scattering di Rayleigh, che si verifica quando le dimensioni delle fluttuazioni sono significativamente inferiori alla lunghezza d’onda e spiega il colore blu del cielo. Ha derivato quantitativamente l'opalescenza critica attraverso un esame delle fluttuazioni di densità, dimostrando così che sia questo effetto che lo scattering di Rayleigh derivano dalla composizione atomistica della materia.

1905 – Annus Mirabilis Documenti

Gli articoli sull'Annus Mirabilis comprendono quattro articoli pubblicati da Einstein sulla rivista scientifica Annalen der Physik nel 1905. Questi lavori fondamentali affrontavano l'effetto fotoelettrico (che diede inizio alla teoria quantistica), il moto browniano, la teoria della relatività speciale e la formula di equivalenza massa-energia E = mc§1011§. Collettivamente, questi quattro articoli hanno contribuito in modo significativo alla fondazione della fisica moderna e hanno modificato radicalmente le prospettive su spazio, tempo e materia. I quattro documenti sono:

Relatività speciale

L'articolo fondamentale di Einstein, "Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento" ("Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento"), fu presentato il 30 giugno 1905 e successivamente pubblicato il 26 settembre dello stesso anno. Questo lavoro risolse le incoerenze tra le equazioni di Maxwell (che governano l'elettricità e il magnetismo) e i principi della meccanica newtoniana proponendo modifiche alle leggi della meccanica. Empiricamente, le ramificazioni di queste alterazioni diventano più evidenti a velocità relativistiche, dove gli oggetti si avvicinano alla velocità della luce. Il quadro teorico stabilito in questo articolo si è successivamente evoluto nella teoria della relatività speciale di Einstein.

Questa pubblicazione postulava che, dal punto di vista di un osservatore in movimento relativo, un orologio fissato a un corpo in movimento mostrerebbe una dilatazione del tempo e il corpo stesso subirebbe una contrazione della lunghezza nella sua direzione di movimento. Inoltre, l'articolo sosteneva che il concetto di etere luminifero, un costrutto teorico importante nella fisica di quell'epoca, non era necessario.

Nel suo trattato sull'equivalenza massa-energia, Einstein derivò la formula E=mc§89§ come diretta conseguenza delle sue equazioni della relatività speciale. Sebbene il lavoro di Einstein sulla relatività del 1905 sia stato inizialmente oggetto di un notevole dibattito per diversi anni, alla fine ottenne l'accettazione tra eminenti fisici, in particolare a cominciare da Max Planck.

Einstein inizialmente formulò la relatività speciale utilizzando la cinematica, che è lo studio dei corpi in movimento. Nel 1908, Hermann Minkowski riconcettualizzò geometricamente la relatività speciale come teoria dello spaziotempo. Successivamente Einstein integrò il formalismo di Minkowski nella sua teoria generale della relatività del 1915.

Relatività generale

Relatività generale e principio di equivalenza

La Relatività Generale (GR) è una teoria della gravitazione formulata da Einstein dal 1907 al 1915. Questa teoria presuppone che l'attrazione gravitazionale osservata tra le masse derivi dalla distorsione dello spaziotempo indotta da queste masse. La relatività generale è diventata uno strumento fondamentale nell'astrofisica moderna, alla base della comprensione contemporanea dei buchi neri, che sono regioni dello spazio in cui l'attrazione gravitazionale è così intensa che nemmeno la luce può sfuggire.

Einstein in seguito affermò che l'impulso per lo sviluppo della relatività generale derivava dall'insoddisfacente preferenza per i movimenti inerziali all'interno della relatività ristretta, suggerendo che una teoria intrinsecamente imparziale a qualsiasi stato di movimento, compresi quelli accelerati, sarebbe stata più soddisfacente. Di conseguenza, nel 1907, pubblicò un articolo che affrontava l'accelerazione nel quadro della relatività ristretta. All'interno di questo articolo, intitolato "Sul principio di relatività e le conclusioni tratte da esso", ha postulato che la caduta libera costituisce un autentico movimento inerziale e, di conseguenza, i principi della relatività speciale devono essere applicabili a un osservatore in caduta libera. Questa proposizione è nota come principio di equivalenza. Inoltre, nella stessa pubblicazione, Einstein predisse i fenomeni di dilatazione temporale gravitazionale, spostamento verso il rosso gravitazionale e lente gravitazionale.

Nel 1911, Einstein pubblicò un articolo successivo, "Sull'influenza della gravitazione sulla propagazione della luce", che elaborò la pubblicazione del 1907. In questo lavoro calcolò l'entità della deflessione della luce causata da massicci corpi celesti. Di conseguenza, ciò ha segnato l'opportunità iniziale per la verifica sperimentale di una previsione teorica della relatività generale.

Onde gravitazionali

Nel 1916, Einstein postulò l'esistenza delle onde gravitazionali, che sono increspature nella curvatura dello spaziotempo che si propagano verso l'esterno dalla loro sorgente, trasportando energia sotto forma di radiazione gravitazionale. La relatività generale consente l'esistenza delle onde gravitazionali perché la sua invarianza di Lorentz implica una velocità di propagazione finita per le interazioni gravitazionali. Al contrario, le onde gravitazionali sono incompatibili con la teoria newtoniana, che postula una propagazione istantanea delle interazioni gravitazionali.

La rilevazione iniziale e indiretta delle onde gravitazionali è avvenuta negli anni '70, derivante dalle osservazioni del sistema binario di stelle di neutroni in orbita stretta, PSR B1913+16. Il decadimento osservato nel loro periodo orbitale è stato attribuito all'emissione di onde gravitazionali. La previsione di Einstein ha ricevuto conferma diretta l'11 febbraio 2016, quando i ricercatori LIGO hanno annunciato la prima osservazione diretta delle onde gravitazionali, rilevate sulla Terra il 14 settembre 2015, quasi un secolo dopo la loro postulazione teorica.

Argomento del buco e teoria dell'Entwurf

Durante lo sviluppo della relatività generale, Einstein incontrò difficoltà concettuali riguardo all'invarianza di Gauge della teoria. Sviluppò un argomento che lo portò a dedurre l'impossibilità di una teoria del campo generalmente relativistica. Di conseguenza, smise di cercare equazioni tensoriali covarianti del tutto generali, perseguendo invece equazioni invarianti esclusivamente sotto trasformazioni lineari generali.

Nel giugno 1913, queste indagini culminarono nella teoria Entwurf ("bozza"). Fedele alla sua designazione, rappresentava uno schema teorico preliminare, caratterizzato da minore eleganza e maggiore complessità rispetto alla relatività generale, con le sue equazioni del moto che richiedevano condizioni supplementari di fissaggio del calibro. Dopo oltre due anni di intensa ricerca, Einstein riconobbe il difetto dell'argomentazione del buco e successivamente abbandonò la teoria Entwurf nel novembre 1915.

Cosmologia fisica

Nel 1917, Einstein estese la teoria della relatività generale per comprendere la struttura complessiva del cosmo. Le sue scoperte indicavano che le equazioni generali di campo prevedevano intrinsecamente un universo dinamico, caratterizzato da contrazione o espansione. Data l’attuale assenza di supporto empirico per un cosmo dinamico, Einstein incorporò un nuovo termine, la costante cosmologica, nelle equazioni di campo per consentire alla teoria di prevedere un universo statico. Queste equazioni di campo modificate proiettavano di conseguenza un universo statico con curvatura chiusa, in linea con l'interpretazione di Einstein del principio di Mach durante quel periodo. Questa concettualizzazione divenne successivamente nota come il mondo di Einstein o l'universo statico di Einstein. La pubblicazione di questo articolo è ampiamente riconosciuta come un momento cruciale nella genesi della cosmologia teorica moderna.

In seguito alla scoperta della recessione galattica da parte di Edwin Hubble nel 1929, Einstein rinunciò al suo modello cosmologico statico e postulò invece due modelli cosmici dinamici: l'universo di Friedmann-Einstein nel 1931 e l'universo di Einstein-de Sitter nel 1932. All'interno di entrambi questi quadri, Einstein eliminò la costante cosmologica, affermando la sua intrinseca inadeguatezza teorica.

Numerosi resoconti biografici di Einstein affermano che in seguito egli definì la costante cosmologica come il suo "più grande errore", un'affermazione presumibilmente basata su una lettera che George Gamow affermò di aver ricevuto da Einstein. Tuttavia, l'astrofisico Mario Livio ha espresso scetticismo riguardo alla veridicità di questa affermazione.

Alla fine del 2013, un gruppo di ricerca guidato dal fisico irlandese Cormac O'Raifeartaigh ha scoperto indicazioni secondo cui Einstein aveva contemplato un modello cosmologico stazionario poco dopo essere venuto a conoscenza delle osservazioni di Hubble sulla recessione galattica. All’interno di un manoscritto precedentemente non esaminato, apparentemente composto all’inizio del 1931, Einstein studiò un modello di universo in espansione in cui la densità della materia persisteva come costante attraverso la creazione continua di materia, un meccanismo che collegò alla costante cosmologica. Come articolato nell'articolo, scrisse: "In quanto segue, vorrei attirare l'attenzione su una soluzione dell'equazione (1) che può spiegare i fatti [sic] di Hubbel, e in cui la densità è costante nel tempo [...] Se si considera un volume fisicamente limitato, le particelle di materia ne usciranno continuamente. Affinché la densità rimanga costante, nuove particelle di materia devono formarsi continuamente nel volume dallo spazio."

Di conseguenza, sembra che Einstein avesse concettualizzato un modello di stato stazionario dell’universo in espansione diversi anni prima del lavoro di Hoyle, Bondi e Gold. Tuttavia, il modello dello stato stazionario di Einstein mostrò una carenza fondamentale, che portò al suo immediato abbandono.

Pseudotensore di energia-momento

Dato che la relatività generale incorpora uno spaziotempo dinamico, identificare con precisione l'energia conservata e la quantità di moto rappresenta una sfida significativa. Mentre il teorema di Noether consente la derivazione di queste quantità da una lagrangiana che mostra invarianza traslazionale, il principio di covarianza generale trasforma l'invarianza traslazionale in una forma di simmetria di Gauge. Di conseguenza, l'energia e la quantità di moto derivate nella relatività generale utilizzando le prescrizioni di Noether non costituiscono un vero tensore.

Einstein sosteneva che questo fenomeno nasce da un principio fondamentale: il campo gravitazionale può essere eliminato localmente attraverso un'opportuna scelta delle coordinate. Affermò che lo pseudotensore non covariante dell'energia-impulso offriva la rappresentazione più accurata della distribuzione dell'energia-impulso all'interno di un campo gravitazionale. Sebbene l'applicazione di entità non covarianti come gli pseudotensori abbia attirato critiche da parte di figure come Erwin Schrödinger, la metodologia di Einstein ha trovato risonanza tra i fisici, in particolare Lev Landau e Evgeny Lifshitz.

Wormhole

Nel 1935, Einstein collaborò con Nathan Rosen per sviluppare un modello di wormhole, spesso indicato come ponti Einstein-Rosen. Il loro obiettivo era concettualizzare le particelle elementari cariche come soluzioni alle equazioni del campo gravitazionale, in linea con l'agenda di ricerca presentata nel loro articolo "I campi gravitazionali svolgono un ruolo importante nella costituzione delle particelle elementari?". Queste soluzioni prevedevano il collegamento dei buchi neri di Schwarzschild per formare un ponte tra distinte regioni dello spaziotempo. Dato che queste soluzioni incorporavano la curvatura dello spaziotempo in assenza di massa fisica, Einstein e Rosen ipotizzarono che avrebbero potuto offrire un quadro fondamentale per una teoria che eludesse il concetto di particelle puntiformi. Tuttavia, le indagini successive hanno rivelato l'instabilità intrinseca dei ponti Einstein-Rosen.

Teoria di Einstein–Cartan

Per integrare le particelle puntiformi rotanti nella relatività generale, la connessione affine richiedeva la generalizzazione per incorporare una componente antisimmetrica, nota come torsione. Einstein e Cartan implementarono questa modifica negli anni '20.

Equazioni del movimento

La relatività generale riconcettualizza la forza gravitazionale come la curvatura dello spaziotempo. Di conseguenza, una traiettoria curva, come un'orbita, non deriva da una forza che devia un oggetto da un percorso rettilineo. Rappresenta invece la caduta libera dell'oggetto attraverso uno sfondo intrinsecamente curvato dalla presenza di altre masse. L'aforisma ampiamente citato di John Archibald Wheeler riassume la teoria: "Lo spaziotempo dice alla materia come muoversi; la materia dice allo spaziotempo come curvarsi". Le equazioni di campo di Einstein affrontano quest'ultimo aspetto, stabilendo la relazione tra la curvatura dello spaziotempo e la distribuzione della materia e dell'energia. Al contrario, l'equazione geodetica descrive la prima, affermando che gli oggetti in caduta libera attraversano percorsi che sono al massimo rettilinei all'interno di uno spaziotempo curvo. Einstein lo considerava un "assunto fondamentale indipendente" che richiedeva postulazioni insieme alle equazioni di campo per completare la teoria. Percependo ciò come una carenza nella formulazione iniziale della relatività generale, cercò di derivare l'equazione geodetica direttamente dalle equazioni di campo. Data la natura non lineare delle equazioni della relatività generale, una concentrazione di campi gravitazionali puri, come un buco nero, seguirebbe una traiettoria determinata intrinsecamente dalle equazioni di campo di Einstein, piuttosto che da una legge aggiuntiva. Pertanto, Einstein ipotizzò che le equazioni di campo avrebbero dettato il percorso geodetico di una soluzione singolare, come un buco nero. Sebbene fisici e filosofi ripetano spesso l'affermazione che l'equazione geodetica può essere derivata applicando le equazioni di campo al movimento di una singolarità gravitazionale, questa proposizione continua ad essere dibattuta.

Vecchia teoria quantistica

Fotoni e quanti di energia

In una pubblicazione del 1905, Einstein ipotizzò che la luce fosse composta da particelle localizzate, chiamate quanti. Inizialmente, il concetto di quanti di luce di Einstein dovette affrontare un diffuso rifiuto da parte della comunità dei fisici, comprese figure di spicco come Max Planck e Niels Bohr. L'accettazione universale di questa idea fu raggiunta solo nel 1919, in seguito agli esperimenti esaustivi di Robert Millikan sull'effetto fotoelettrico e alla successiva misurazione dello scattering Compton.

Einstein dedusse che ogni onda con frequenza f corrisponde a un insieme di fotoni, ciascuno dotato di energia hf, dove h rappresenta la costante di Planck. Ha offerto un'ulteriore elaborazione limitata a causa dell'incertezza riguardo alla precisa relazione tra queste particelle e l'onda. Tuttavia, ha proposto che questo concetto potrebbe chiarire risultati sperimentali specifici, in particolare l'effetto fotoelettrico. Gilbert N. Lewis coniò il termine fotoni per indicare i quanti di luce nel 1926.

Vibrazioni atomiche quantizzate

Nel 1907, Einstein introdusse un modello della materia ipotizzando che ciascun atomo all'interno di una struttura reticolare funzioni come un oscillatore armonico indipendente. Secondo il modello di Einstein, i singoli atomi oscillano autonomamente, esibendo una sequenza di stati quantizzati equidistanti per ciascun oscillatore. Pur riconoscendo la sfida di determinare la frequenza precisa delle oscillazioni effettive, Einstein avanzò questa teoria come un'illustrazione particolarmente lucida della capacità della meccanica quantistica di risolvere la specifica anomalia del calore prevalente nella meccanica classica. Peter Debye ha successivamente perfezionato questo modello.

Statistiche Bose–Einstein

Nel 1924, Einstein ricevette la descrizione di un modello statistico dal fisico indiano Satyendra Nath Bose, il quale postulava che la luce potesse essere concettualizzata come un gas composto da particelle indistinguibili, utilizzando una specifica metodologia di conteggio. Einstein osservò che il quadro statistico di Bose era applicabile non solo alle particelle leggere ipotizzate ma anche a determinate strutture atomiche, e successivamente sottopose la sua traduzione del manoscritto di Bose alla rivista Journal of Physics. Inoltre, Einstein è autore di diversi articoli che descrivono in dettaglio questo modello e le sue ramificazioni, inclusa la previsione del condensato di Bose-Einstein, uno stato in cui alcune particelle si manifestano a temperature estremamente basse. La realizzazione sperimentale di questo condensato non è avvenuta fino al 1995, quando Eric Allin Cornell e Carl Wieman lo hanno creato con successo utilizzando un apparato di ultra-raffreddamento sviluppato presso il laboratorio NIST-JILA, situato presso l'Università del Colorado a Boulder. Attualmente, le statistiche di Bose-Einstein fungono da quadro descrittivo per i comportamenti collettivi di qualsiasi assemblaggio di bosoni. Bozze e schizzi preliminari relativi a questo progetto di Einstein sono conservati all'interno dell'Archivio Einstein, ospitato presso la biblioteca dell'Università di Leiden.

Dualità onda-particella

Nonostante la sua promozione a Esaminatore tecnico di seconda classe presso l'ufficio brevetti nel 1906, Einstein mantenne il suo impegno nelle attività accademiche. Nel 1908 ottenne un posto come Privatdozent presso l'Università di Berna. Nel suo lavoro fondamentale, "Sullo sviluppo delle nostre opinioni sulla natura e la costituzione della radiazione" ("Lo sviluppo delle nostre opinioni sulla composizione e l'essenza della radiazione"), che affrontava la quantizzazione della luce, e in un articolo precedente del 1909, Einstein dimostrò che i quanti di energia di Max Planck possiedono momenti distinti e mostrano caratteristiche simili a particelle puntiformi indipendenti. Questa particolare pubblicazione non solo introdusse il concetto di fotone, ma servì anche da catalizzatore per lo sviluppo del principio di dualità onda-particella nell'ambito della meccanica quantistica. Einstein interpretò questa dualità onda-particella inerente alla radiazione come una prova convincente a sostegno della sua convinzione che la fisica necessitasse di un quadro teorico nuovo e unificato.

Energia punto zero

Tra il 1911 e il 1913, Planck intraprese una riformulazione della sua teoria quantistica iniziale del 1900, incorporando il concetto di energia del punto zero in quella che definì la sua "seconda teoria quantistica". Questo concetto suscitò rapidamente l'interesse di Einstein e del suo collaboratore, Otto Stern. Postulando che l'energia delle molecole biatomiche rotanti includesse l'energia del punto zero, hanno successivamente confrontato il calore specifico teoricamente derivato dell'idrogeno gassoso con i dati empirici. Le previsioni teoriche si allineavano bene con le osservazioni sperimentali. Tuttavia, in seguito alla pubblicazione delle loro scoperte, hanno rapidamente ritirato il loro sostegno, avendo perso la fiducia nella validità dell'ipotesi dell'energia del punto zero.

Emissione stimolata

Nel 1917, mentre era intensamente impegnato nelle sue ricerche sulla relatività, Einstein pubblicò un articolo fondamentale nel Physikalische Zeitschrift. Questa pubblicazione ha introdotto il concetto di emissione stimolata, un processo fisico fondamentale che consente il funzionamento di maser e laser. L'articolo ha dimostrato che le proprietà statistiche che governano l'assorbimento e l'emissione della luce potrebbero allinearsi con la legge di distribuzione di Planck solo se l'emissione della luce in una modalità contenente "n" fotoni fosse statisticamente aumentata rispetto all'emissione in una modalità non occupata. Questo lavoro si è rivelato profondamente influente nella successiva evoluzione della meccanica quantistica, poiché ha rappresentato la dimostrazione inaugurale che le statistiche che governano le transizioni atomiche aderivano a principi semplici.

Onde della materia

Einstein conobbe e successivamente approvò le teorie di Louis de Broglie, che inizialmente incontrarono un notevole scetticismo. In una significativa pubblicazione dello stesso periodo, Einstein notò che le onde di de Broglie possedevano il potere esplicativo delle regole di quantizzazione stabilite da Bohr e Sommerfeld. Questo particolare documento servì successivamente come ispirazione per la ricerca di Schrödinger condotta nel 1926.

Meccanica quantistica

Obiezioni di Einstein alla meccanica quantistica

Einstein contribuì in modo significativo al progresso della teoria quantistica, a cominciare dalla sua fondamentale pubblicazione del 1905 sull'effetto fotoelettrico. Tuttavia, espresse insoddisfazione per la traiettoria della moderna meccanica quantistica dopo il 1925, nonostante la sua diffusa accettazione tra i suoi colleghi. Nutriva scetticismo riguardo alla casualità intrinseca della meccanica quantistica, postulando invece che potesse essere una manifestazione del determinismo di fondo, affermando notoriamente che Dio "non sta giocando a dadi". Per il resto della sua vita sostenne costantemente che la meccanica quantistica rimaneva una teoria incompleta.

Bohr contro Einstein

I dibattiti Bohr-Einstein comprendevano una serie di disaccordi pubblici riguardanti la meccanica quantistica, principalmente tra i suoi cofondatori, Albert Einstein e Niels Bohr. Queste discussioni sono storicamente significative a causa del loro profondo impatto sulla filosofia della scienza e successivamente hanno influenzato varie interpretazioni della meccanica quantistica.

Einstein–Podolsky–Rosen Paradox

Albert Einstein non ha mai abbracciato completamente i principi della meccanica quantistica. Sebbene ne riconoscesse l'accuratezza predittiva, Einstein sosteneva che fosse possibile ottenere una descrizione più fondamentale dei fenomeni naturali. Nel corso del tempo avanzò numerosi argomenti a sostegno di questa prospettiva, di cui quello preferito originò da un dibattito del 1930 con Bohr. Einstein propose un esperimento mentale che coinvolgeva due oggetti che interagiscono e successivamente si separano da una distanza considerevole. Nella meccanica quantistica, questi due oggetti sono descritti da un'entità matematica chiamata funzione d'onda. Data la funzione d'onda iniziale che descrive i due oggetti prima della loro interazione, l'equazione di Schrödinger determina la loro funzione d'onda dopo l'interazione. Tuttavia, a causa del fenomeno successivamente denominato entanglement quantistico, una misurazione eseguita su un oggetto altererebbe istantaneamente la funzione d’onda dell’altro, indipendentemente dalla loro separazione spaziale. Inoltre, il tipo specifico di misurazione scelto per il primo oggetto influenzerebbe la funzione d'onda risultante per il secondo. Einstein sosteneva che nessuna influenza poteva propagarsi istantaneamente tra il primo e il secondo oggetto. Sosteneva che il principio fondamentale della fisica, che distingue un'entità da un'altra, sarebbe stato minato da tali influenze istantanee. Di conseguenza, Einstein concluse che, poiché la vera "condizione fisica" del secondo oggetto non poteva essere modificata istantaneamente da un'azione sul primo, la funzione d'onda doveva rappresentare semplicemente una descrizione incompleta, piuttosto che il vero stato fisico.

Un'iterazione più ampiamente riconosciuta di questo argomento emerse nel 1935, quando Einstein, in collaborazione con Boris Podolsky e Nathan Rosen, pubblicò un articolo fondamentale che delineava quello che successivamente divenne noto come il paradosso EPR. Questo esperimento mentale presuppone che due particelle interagiscano per produrre una funzione d'onda entangled. Successivamente, indipendentemente dalla separazione spaziale tra queste particelle, una misurazione precisa della posizione di una particella consentirebbe una previsione perfetta della posizione dell'altra particella. Allo stesso modo, una misurazione accurata della quantità di moto di una particella fornirebbe una previsione altrettanto precisa per la quantità di moto dell'altra, senza alcun disturbo per quest'ultima. Gli autori sostenevano che nessuna azione sulla prima particella poteva influenzare istantaneamente la seconda, poiché ciò richiederebbe un trasferimento di informazioni superluminale, un fenomeno proibito dalla teoria della relatività. Introdussero un principio, successivamente denominato “criterio EPR della realtà”, che afferma: “Se, senza disturbare in alcun modo un sistema, possiamo prevedere con certezza (cioè con probabilità pari all’unità) il valore di una quantità fisica, allora esiste un elemento di realtà corrispondente a quella quantità”. Sulla base di questo criterio, hanno dedotto che la seconda particella deve possedere valori definiti sia per la posizione che per la quantità di moto anche prima che l'una o l'altra quantità venga misurata. Tuttavia, la meccanica quantistica considera queste due osservabili come incompatibili, precludendo così l'assegnazione di valori simultanei per entrambe a un dato sistema. Di conseguenza, Einstein, Podolsky e Rosen conclusero che la teoria quantistica offre una descrizione incompleta della realtà.

Nel 1964, John Stewart Bell fece avanzare significativamente l'analisi dell'entanglement quantistico. Ha ipotizzato che misurazioni indipendenti su due particelle entangled separate spazialmente, con la premessa che i risultati sono determinati da variabili nascoste inerenti a ciascuna particella, imporrebbero uno specifico vincolo matematico sulla correlazione tra questi risultati di misurazione. Questo vincolo divenne successivamente noto come disuguaglianza di Bell. Bell ha inoltre dimostrato che la fisica quantistica prevede correlazioni che contravvengono a questa disuguaglianza. Pertanto, affinché le variabili nascoste possano tenere conto delle previsioni della fisica quantistica, devono mostrare “nonlocalità”, il che implica un’interazione istantanea tra le due particelle indipendentemente dalla loro separazione spaziale. Bell sosteneva che, poiché una spiegazione con variabili nascoste dei fenomeni quantistici richiede la nonlocalità, il paradosso di Einstein-Podolsky-Rosen (EPR) è stato "risolto nel modo che Einstein avrebbe voluto meno".

Nonostante ciò, e nonostante la valutazione personale di Einstein dell'argomentazione dell'articolo EPR come eccessivamente complessa, esso emerse come uno degli articoli più influenti pubblicati su Physical Review. È considerato un elemento fondamentale nell'evoluzione della teoria dell'informazione quantistica.

Teoria del campo unificato

Sulla base del successo della sua teoria generale della relatività, Einstein perseguì un quadro geometrico più ambizioso volto a integrare la gravitazione e l'elettromagnetismo come manifestazioni di una singola entità sottostante. Nel 1950, articolò la sua teoria del campo unificato in un articolo di Scientific American intitolato "Sulla teoria generalizzata della gravitazione". Sebbene il suo tentativo di scoprire le leggi fondamentali della natura abbia raccolto consensi, non ha avuto successo; una notevole carenza del suo modello fu la sua incapacità di incorporare le forze nucleari forti e deboli, entrambe rimaste poco comprese fino a decenni dopo la sua scomparsa. Sebbene il consenso scientifico prevalente ora suggerisca che la metodologia di Einstein per unificare la fisica fosse difettosa, l'obiettivo generale di una teoria del tutto continua a ispirare le successive generazioni di fisici.

Altre indagini

Einstein intraprese ulteriori indagini che alla fine si rivelarono infruttuose e furono successivamente interrotte. Queste indagini comprendevano argomenti come la forza, la superconduttività e varie altre aree di ricerca.

Collaborazione con altri scienziati

Oltre ai suoi collaboratori di lunga data come Leopold Infeld, Nathan Rosen e Peter Bergmann, Einstein si impegnò anche in singolari sforzi di collaborazione con diversi scienziati.

Esperimento Einstein–de Haas

Nel 1908, Owen Willans Richardson teorizzò che un'alterazione del momento magnetico di un corpo libero ne avrebbe indotto la rotazione. Questo fenomeno, derivante dalla conservazione del momento angolare, è sufficientemente pronunciato da essere rilevabile nelle sostanze ferromagnetiche. Einstein e Wander Johannes de Haas furono coautori di due articoli nel 1915, affermando l'osservazione sperimentale iniziale di questo effetto. Tali misurazioni illustrano che la magnetizzazione deriva dall'allineamento (polarizzazione) dei momenti angolari degli elettroni all'interno del materiale lungo l'asse di magnetizzazione. Inoltre, queste misurazioni consentono la differenziazione tra le due componenti che contribuiscono alla magnetizzazione: quelle legate allo spin dell'elettrone e quelle associate al movimento orbitale. L'esperimento Einstein-de Haas rappresenta l'unico tentativo sperimentale concettualizzato, eseguito e pubblicato personalmente da Albert Einstein.

Un set originale completo dell'apparato sperimentale di Einstein-de Haas fu lasciato in eredità da Geertruida de Haas-Lorentz, moglie di de Haas e figlia di Lorentz, al Museo Ampère di Lione, in Francia, nel 1961, dove è attualmente esposto. Era andato smarrito nella collezione del museo ed è stato successivamente riscoperto nel 2023.

Einstein come inventore

Nel 1926, Einstein e il suo ex studente Leó Szilárd inventarono insieme, e successivamente brevettarono nel 1930, il frigorifero Einstein. Questo frigorifero ad assorbimento era considerato rivoluzionario all'epoca per la mancanza di componenti mobili e per la sua dipendenza esclusivamente dal calore come input energetico. L'11 novembre 1930, il brevetto statunitense 1.781.541 fu concesso a Einstein e Leó Szilárd per questo dispositivo di refrigerazione. Anche se la loro invenzione non entrò immediatamente nella produzione commerciale, i brevetti più promettenti furono acquisiti dalla società svedese Electrolux.

Einstein ideò anche una pompa elettromagnetica, un apparecchio per la riproduzione del suono e vari altri elettrodomestici.

Legacy

Non scientifico

Durante i suoi viaggi, Einstein manteneva una corrispondenza quotidiana con la moglie Elsa e le figliastre adottive Margot e Ilse. Questa raccolta di lettere fu successivamente lasciata in eredità all'Università Ebraica di Gerusalemme come parte delle sue carte. Margot Einstein autorizzò la divulgazione pubblica di queste lettere personali, stabilendo che l'accesso fosse concesso solo due decenni dopo la sua morte nel 1986. Secondo Barbara Wolff dell'Archivio Albert Einstein dell'Università Ebraica, all'interno della collezione esistono circa 3.500 pagine di corrispondenza privata, datate dal 1912 al 1955.

Durante gli ultimi quattro anni della sua vita, Einstein partecipò attivamente alla fondazione dell'Albert Einstein College of Medicine, con sede a New York. City.

L'Albert Einstein Memorial è stato inaugurato nel 1979, in coincidenza con il centenario della nascita di Einstein, ed è situato all'esterno dell'edificio dell'Accademia Nazionale delle Scienze a Washington, D.C. Robert Berks è stato lo scultore responsabile della sua creazione. La scultura raffigura Einstein con in mano un documento su cui sono iscritte tre delle sue equazioni fondamentali: quelle relative all'effetto fotoelettrico, alla relatività generale e all'equivalenza massa-energia.

Nel 2015, il diritto di pubblicità di Einstein è diventato oggetto di controversia all'interno di un tribunale distrettuale federale in California. Sebbene la corte avesse inizialmente stabilito che tale diritto era decaduto, la sentenza ha subito un ricorso immediato, portando al successivo annullamento della decisione nella sua interezza. Le controversie fondamentali tra le parti coinvolte nella suddetta causa sono state infine risolte mediante transazione. Di conseguenza, il diritto rimane applicabile, con l’Università Ebraica di Gerusalemme che funge da unico rappresentante autorizzato. Corbis, succeduta alla Roger Richman Agency, gestisce la licenza del nome di Einstein e delle relative immagini per conto dell'università.

Il monte Einstein, situato nelle montagne Chugach dell'Alaska, ha ricevuto la sua designazione nel 1955. Un picco separato, anch'esso chiamato Monte Einstein, situato nella catena montuosa Paparoa della Nuova Zelanda, è stato nominato in suo onore nel 1970 dal Dipartimento di ricerca scientifica e industriale.

Nel 1999, La rivista Time ha designato Einstein come la Persona del Secolo.

Riconoscimento scientifico

Un sondaggio del 1999 tra i 100 migliori fisici ha identificato Einstein come "il più grande fisico di sempre"; tuttavia, un sondaggio simultaneo condotto tra fisici generali ha classificato Isaac Newton al primo posto, con Einstein al secondo posto.

Il fisico Lev Landau ha sviluppato una scala logaritmica, che va da 0 a 5, per valutare la produttività e il genio tra i fisici. Su questa scala, Newton raggiunse il punteggio più alto possibile, pari a 0, seguito da Einstein a 0,5. A figure di spicco della meccanica quantistica, tra cui Paul Dirac, Niels Bohr e Werner Heisenberg, è stato assegnato un punteggio di 1, mentre allo stesso Landau è stato assegnato un punteggio di 2.

Nel suo lavoro The Scientific 100, lo scrittore scientifico John G. Simmons ha posizionato Einstein secondo solo a Newton. Questa valutazione qualitativa dava priorità agli scienziati in base alla loro influenza cumulativa, con Simmons che affermava che i contributi di Einstein "costituiscono la fonte della fisica del ventesimo secolo."

Il fisico Eugene Wigner osservò che, sebbene John von Neumann possedesse l'intelletto più rapido e incisivo che avesse mai incontrato, la mente di Einstein era dimostrabilmente più profonda e innovativa, come articolato da Wigner:

Ma la comprensione di Einstein era più profonda che mai. Quella di Jancsi von Neumann. La sua mente era più penetrante e più originale di quella di von Neumann. E questa è un'affermazione davvero notevole. Einstein provava uno straordinario piacere nell'invenzione. Due delle sue più grandi invenzioni sono le Teorie Speciali e Generali della Relatività; e nonostante tutta la sua genialità, Jancsi non ha mai prodotto nulla di così originale. Nessun fisico moderno lo ha fatto.

L'Unione internazionale di fisica pura e applicata ha designato il 2005 come "Anno mondiale della fisica", noto anche come "Anno di Einstein", per commemorare l'"anno miracoloso" di Einstein, il 1905. Allo stesso tempo, le Nazioni Unite hanno proclamato il 2005 "Anno internazionale della fisica".

Nella cultura popolare

Dopo la conferma empirica della sua teoria della relatività generale nel 1919, Einstein ascese rapidamente allo status di celebrità scientifica di spicco. Nonostante una generale mancanza di comprensione da parte del pubblico riguardo ai suoi contributi scientifici, ottenne ampi riconoscimenti e ammirazione. Una vignetta precedente alla Seconda Guerra Mondiale, pubblicata nel servizio "The Talk of the Town" del The New Yorker, illustrava la fama dilagante di Einstein in America, sottolineando che veniva spesso avvicinato in pubblico da persone che richiedevano spiegazioni su "quella teoria". Per gestire queste domande non richieste, alla fine adottò la strategia di fingere un'identità errata, rispondendo con frasi del tipo: "Mi scusi, mi scusi! Vengo sempre scambiato per il professor Einstein".

Einstein è stato soggetto o ispirazione per numerosi romanzi, film, opere teatrali e composizioni musicali. È spesso ritratto come un professore distratto, con il suo caratteristico viso espressivo e la sua acconciatura ampiamente imitati ed esagerati. Frederic Golden della rivista Time ha definito Einstein "il sogno di un fumettista diventato realtà". I suoi successi intellettuali e la sua originalità hanno reso Einstein ampiamente sinonimo di genio.

Molte citazioni popolari gli vengono spesso attribuite erroneamente.

Premi e riconoscimenti

Einstein ricevette numerosi premi e riconoscimenti, in particolare il Premio Nobel per la fisica nel 1921, assegnato nel 1922 "per i suoi servizi alla fisica teorica e soprattutto per la sua scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico". Poiché nessuna delle candidature del 1921 soddisfaceva i criteri di Alfred Nobel, il premio per quell'anno fu rinviato e successivamente consegnato a Einstein nel 1922.

L'einsteinio, un elemento chimico sintetico, fu nominato in suo onore nel 1955, diversi mesi dopo la sua morte.

Pubblicazioni

Scientifico

Popolare

Popolare

Politico

• Einstein, Albert; et al. (4 dicembre 1948). "Ai redattori del The New York Times". The New York Times.Einstein, Albert (maggio 1949). Sweezy, Paul; Huberman, Leo (a cura di). "Perché il socialismo?". Revisione mensile. §34§ (1): 9–15. doi:10.14452/MR-001-01-1949-05_3.—————— (Maggio 2009) [Maggio 1949]. "Perché il socialismo? (Ripresa)". Revisione mensile. New York: Fondazione per la revisione mensile.Note

  Note

  Riferimenti

  Opere citate

  • Opere di Albert Einstein al Progetto Gutenberg
  • Opere di Albert Einstein su LibriVox (audiolibri di pubblico dominio)
  • Raccolte di materiali d'archivio

• Collezioni di materiali d'archivio
  • Lettere, documenti e documenti storici di Albert Einstein Documenti della Shapell Manuscript Foundation
  • Archivi Albert Einstein presso l'Università Ebraica di Gerusalemme

• Collezioni digitali
• Ritagli di giornale su Albert Einstein negli archivi della stampa del XX secolo della ZBW
• Albert – The Digital Repository of the IAS, che contiene molti documenti e fotografie originali digitalizzati