Il pozzo senza fondo di Albert Einstein

Adesso conoscerai altri due personaggi, i quali ebbero un ruolo fondamentale nello sviluppo della teoria enunciata di Einstein. I due colossi di cui parlo (uno della fisica e l’altro della matematica) sono niente meno che Michael Faraday e James Clerk Maxwell. Che cosa accadrebbe nel caso in cui, questi personaggi s’incontrassero?

1- Einstein cosa chiederebbe a Faraday e a Maxwell?
2- Faraday e Maxwell cosa chiederebbero a Einstein?

Forse cose del tipo:

1- L’elettricità e il magnetismo sono due aspetti dello stesso fenomeno?
2- Tale fenomeno prende il nome di elettro-magnetismo?
3- L’elettro-magnetismo è un’onda luminosa, una luce?

Faraday, infatti, scopri all’inizio della sua carriera che esiste:

Un nesso di reciprocità tra elettricità e magnetismo.

Questa relazione di proporzionalità prenderà il nome di:

Legge d’induzione elettromagnetica.

Cosa afferma tale legge? Afferma che, se una corrente elettrica fluisce in un conduttore:

1- Si crea una campo magnetico perpendicolare alla corrente stessa;
2- Questo campo magnetico ha un nesso di proporzionalità con la corrente stessa;
3- E questo fenomeno prende il nome di ''elettro-magnetismo''.

Faraday assieme a Maxwell, alcuni anni più tardi (nel 1860), si spingerà addirittura oltre enunciando quest’altro principio:

La ''luce'' sta alla ''elettricità'' come ''l’elettricità'' sta al ''magnetismo''.

Tu adesso, forse, mi chiederai:

Nel senso?
Cosa vuoi dire?

Nel senso che per loro:

La luce era un’onda elettro-magnetica a tutti gli effetti.

Faraday, infatti, nel 1845 postulò:

1- Da una corrente elettrica si crea un magnetismo;
2- Questo rapporto prende il nome di elettro-magnetismo;
3- L’elettro-magnetismo (nella sua forma visibile) è la stessa luce.

Questa teoria prenderà il nome di:

Effetto Faraday.

Faraday per quindici anni si batté per convincere tutti gli scettici della verità di tale asserzione, ma mancava degli elementi matematici a sostegno della sua ipotesi. Fortunatamente qualcuno gli venne in soccorso, il professor James Clerk Maxwell, il quale dimostrò con assoluta certezza che Faraday aveva ragione e che:

Quell’onda elettro-magnetica si propaga all’incirca alla velocità di 300 mila chilometri al secondo.

Che aggiungere? Niente, perciò, leggiamo quanto hanno da dirci i tre personaggi a riguardo:

Einstein: Ma tu sei il grande Maxwell? James Clerk Maxwell?
Maxwell: Sì, sono io.
Einstein: E tu, invece, sei Faraday? Michael Faraday?
Faraday: Sì, anch’io sono io.
Faraday: Che cosa vuoi?
Maxwell: Sei uno scienziato?
Faraday: Con quei vestiti... non credo: sembra più un clown.
Einstein: Andranno di gran moda... Tra qualche anno!
Maxwell: Non m’intendo granché di vestiti!
Einstein: Lo so Maxwell, la tua specialità è la matematica!
Faraday: La mia invece è la Fisica!
Einstein: So anche questo, il vostro motto è...
Faraday: ...La fisica è la nave della conoscenza...
Maxwell: ...La matematica è il suo capitano!
Einstein: Potrei chiedervi qualche cosuccia?
Maxwell: Cioè?
Einstein: Se una corrente attraversa un filo, attorno al filo si crea un campo magnetico, no?
Faraday: Sì.
Einstein: E questa forza magnetica è perpendicolare al flusso della corrente, giusto?
Faraday: Giusto!
Maxwell: Con un nesso di proporzionalità ben definito. Maggiore è il flusso della corrente, maggiore è la forza magnetica indotta.
Einstein: E questo connubio si chiama elettro-magnetismo, vero?
Faraday: Vero.
Einstein: Ma anche la luce è un’onda elettro-magnetica? Faraday: Sì!
Einstein: E il tempo, invece... lo è anche?
Faraday: Il tempo?!
Maxwell: Perché dovrebbe?
Einstein: Visto che, se faccio passare una corrente in un filo si crea un campo magnetico, e visto che, la luce stessa è un’onda elettro-magnetica, si può anche dire che la ''luce'' (nella sua forma visibile) sta al ''tempo'' come la ''corrente'' sta al ''magnetismo''.
Faraday: Uhm...
Einstein: Cioè... il tempo è il campo magnetico, generato dalla velocità della luce.
Maxwell: Interessante!
Einstein: Ora vi chiedo: cosa accadrebbe, secondo voi, se un oggetto aumentasse la sua velocità, fin quasi a quella della luce? Cosa succederebbe al tempo misurato da questo oggetto?
Faraday: Dovrebbe...
Maxwell: ...ridursi!
Einstein: Tipo che un’ora diventa lunga quanto due ore?
Maxwell: Certo, rallenterebbe il suo scorrere.
Einstein: E se esistessero un’infinità di universi paralleli?
Faraday: Intrecciati fra loro?
Maxwell: Come nelle stringhe delle scarpe?
Einstein: Sì.
Maxwell e Faraday: Ogni singolo universo, potrebbe avere dei tempi assai diversi.

Emilie Du Chatelet

Adesso ti presenterò chi riuscì con la sua intuizione a dare un contributo decisivo all’argomento della relatività. L’apporto risolutivo arrivò da una fonte singolare, considerando il periodo storico in cui questo fatto è avvenuto, cioè nella Francia del 1700; alla corte di Re Luigi XIIII. La persona in questione è una donna, un’aristocratica, una cortigiana del sovrano francese: Emilie Du Chatelet. Che cosa accadrebbe se i due personaggi (Einstein e Du Chatelet) s’incontrassero?

1- Einstein quali domande porrebbe a Emilie Du Chatelet?
2- Emilie Du Chatelet, al contrario, cosa chiederebbe a Einstein?

Probabilmente domande del genere:

1- Per calcolare l’energia di un corpo quali dati occorrono?
2- Occorrono la massa e la velocità del corpo?
3- Si moltiplica la massa per la velocità al quadrato?
4- Perché la velocità si moltiplica per se stessa?
5- Perché la velocità aumenta di quattro volte man mano che cade a terra?

Emile notò per l’appunto, che nella velocità di caduta di un oggetto, esisteva:

Un legame esponenziale tra ''tempo'' e ''velocità''.

Tale relazione è la cosiddetta:

Progressione esponenziale.

Cosa afferma la ''progressione esponenziale''? Afferma che, se un oggetto cade al suolo, all’oggetto succederà una cosa precisa:

Accelererà la sua velocità con una progressione di quattro volte.

Emilie du Chatelet nel 1740 diede alle stampe 'Istruzioni di Fisica', un’esposizione delle teorie del filosofo Gottfried Leibniz, secondo cui per esprimere l’energia di un oggetto in movimento esisteva un unico modo: moltiplicarne la massa dell’oggetto per il quadrato della sua velocità. Questo scatenò un dibattito feroce, un’accesa controversia, nell’ambiente intellettuale scientifico. Dovettero passare ben cento anni perché tale tesi fosse accettata. Ora, tuttavia, segui da vicino cosa si dicono i due eruditi:

Einstein: Ma tu sei la grande, Du Chatelet? Emilie Du Chatelet?
Du Chatelet: Sì, ma tu chi sei? Il giullare di corte, forse?
Einstein: Io!? No, perché?
Du Chatelet: Hai un vestito da cretino.
Einstein: È una storia complicata! In ogni caso ho letto il tuo: 'Istruzioni di Fisica.
Du Chatelet: Ah, sì?!
Einstein: Interessante, ma non capisco una cosa.
Du Chatelet: Cosa?
Einstein: Tra ''Newton'' e ''Leibniz'' chi preferisci?
Du Chatelet: Beh, dipende dall’argomento.
Einstein: Riguardo alla velocità di un oggetto in caduta?
Du Chatelet: In questo caso Leibniz!
Einstein: Perché?
Du Chatelet: Perché c’è un’imperfezione nel pensiero di Newton!
Einstein: Ma sei sicura? Voglio dire ''Newton'' è ''Newton''.
Du Chatelet: Lui sostiene, che la velocità di un corpo in caduta accelera con una progressione proporzionale!
Einstein: Cioè?
Du Chatelet: Cioè, se un oggetto cade e viaggia a 1, dopo il doppio dello spazio di caduta, viaggerà a 2.
Einstein: Invece Leibniz che dice?
Du Chatelet: Che se l’oggetto CHE cade viaggia a 1, dopo il doppio dello spazio di caduta, viaggerà a 4?
Einstein: E chi ha ragione?
Du Chatelet: Leibniz. Ho la prova empirica. Ho replicato l’esperimento di Vilsned Gravesande.
Einstein: Lo scienziato olandese?
Du Chatelet: Già, proprio lui.
Einstein: Racconta!
Du Chatelet: Ho lasciato cadere delle palle di piombo su una base di argilla.
Einstein: Dalla stessa altezza?
Du Chatelet: No, la seconda aD una altezza doppia, rispetto alla prima.
Einstein: Per vedere se la progressione delle palle era proporzionale o esponenziale?
Du Chatelet: Sì.
Einstein: E a quale conclusione sei giunta?
Du Chatelet: Che Leibniz ha ragione da vendere.
Einstein: Ma come hai fatto a capirlo?
Du Chatelet: Misurando i crateri sull’argilla, ho dedotto la velocità di caduta delle due palle.
Einstein: Ingegnoso.
Du Chatelet: La seconda palla, viaggiava a una velocità di 4 volte superiore rispetto alla prima.
Einstein: Perciò è un fatto, una legge: la natura viaggia a v2.