Transcription
[Musica]
Cento anni fa, un ingannevole, semplice formula rivelò un'unità nascosta, profondamente sepolta nella fabbrica dell'universo. Essa narra del fantastico collegamento tra energia, materia e luci. Lo scopritore fu un giovane Albert Einstein, è l'equazione più famosa del mondo: E=mc².
In carrozza. [Musica]
Anche se molti di noi hanno sentito parlare dell'idea di Einstein, ben pochi in realtà sanno che cosa significhi. Infatti, E=mc² è così famosa che perfino Einstein non era sicuro che fosse proprio vera.
"Albert, sei sempre molto in ritardo." [Musica]
"Stasera abbiamo soltanto salsiccia e formaggio."
"Cosa c'è? Dobbiamo parlare. È successo qualcosa?"
"O no. Niente. Scusami, cara. No, ho passato quasi tutta la giornata al lavoro a guardare i treni dalla finestra e ho cominciato a pensare a un oggetto e a quanta energia possiede."
"Posso spiegarlo."
"Certo che puoi, ma prima cena."
Cibo e conversazioni. Credo proprio che vide arriveranno di me. Idee non ridevano di Einstein. Egli aveva fuso in una sola straordinaria intuizione il lavoro dei tanti che lo avevano preceduto, scienziati che avevano combattuto e che erano perfino morti per creare ogni elemento di quell'equazione. La storia di E=mc² comincia molto prima di Einstein, con la scoperta della E per energia. [Musica]
Agli inizi del novecento, gli scienziati non pensavano in termini di energia. Pensavano in termini di singoli poteri o forze, i quali erano tutti disconnessi, scollegati dalle cose: il potere del vento, la forza di una porta che sbatte, lo schianto di un fulmine. L'idea che potesse esserci una sorta di disegno superiore che unifica l'energia che risiede dietro tutte queste forze doveva ben presto essere svelata. Il lento cammino di un uomo alla scoperta di misteri nascosti della natura avrebbe rivoluzionato tutto. [Musica]
"Ian, mai bufere!"
Il giovane Michael Faraday odiava il suo lavoro. Figlio ignorante di un maniscalco, ebbe la fortuna di diventare apprendista di un rilegatore. Ma Faraday anelava una sola cosa: la conoscenza. Lesse tutti i libri che gli passavano per le mani, sviluppò una vera passione per la scienza. Tutto il suo tempo libero, i magri salari, le spese per istruirsi da solo. Era alla vigilia di un incredibile viaggio nel mondo invisibile dell'energia. [Musica] [Applauso]
"Ci sono!"
"Tutto questo, Faraday, riuscì a stupire uno dei clienti del suo padrone e fu premiato con un biglietto che avrebbe cambiato la sua vita."
"Vogliate scusarmi, posso passare breve?"
"Posso passare?"
"Alcuni di noi possono migliorare se stessi se la gente glielo permette."
"Ma certo, c'è passate pure. Andate verso una vita migliore."
Lui, agli inizi dell'ottocento, la scienza era una professione da gentiluomini, non di certo per uno come Faraday, che aveva un'educazione rudimentale. Ma aveva letto moltissimo, ha partecipato a conferenze pubbliche e nel 1812 ebbe un biglietto per andare a sentire Sir Humphry Davy, il più eminente chimico del suo tempo. [Musica]
Gli scienziati del XIX secolo erano le pop star dell'epoca. Le loro conferenze erano altamente popolari, i biglietti erano difficili da trovare. Davy si mostrò all'altezza della situazione.
"Stanno aspettando lo so." [Musica]
"Beh, vi era anche un ardente sostenitore dell'ultima moda: il nitrato di ammonio, o gas esilarante. Diceva che gli provocava tutti i benefici dell'alcol, senza i postumi da sbronza."
"Elettricità, signore e signori! Una misteriosa forza che... pop! ...sprecare la confusa mistura di sostanze combinate che ci circondano e che produce puri, puri elementi. Come lo sappiamo?"
Davy era senza dubbio uno scienziato di prim'ordine. Tuttavia, molti arriveranno a dire che la sua più grande scoperta fu Michael Faraday.
"Metalli sconosciuti finché... finché io non ho isolato il potassio dalla potassa caustica fusa ed al sodio, come vi ho mostrato l'ultima volta, dalle sale comuni." [Musica]
Faraday non era nato gentiluomo, ma non lasciò che le discriminazioni di classe gli impedissero una carriera nelle scienze. Lavorò giorno e notte fin quando non riuscì a trasformare i suoi appunti di conferenze in un libro per il suo nuovo errore.
"Signore, aiutami a capire gli altri, a essere utile all'umanità. Aiutami ad esser parte del grande cerchio che è il tuo lavoro, il tuo amore. Signore, io sono un tuo servo." [Musica]
"Un lavoro eccellente, Faraday. Dunque, qual è lo scopo della vostra vita?"
"Il mio desiderio, signore, è rifuggire il commercio, che trovo vizioso ed egoista, e divenire servo della scienza, che immagino renda i suoi ricercatori amabili e liberali."
"Davvero bene. Lascerò allora che l'esperienza di qualche anno possa permettermi tale obiettivo. Comunque, al momento non ho nulla. Vi scriverò se ci saranno novità. Arrivederci."
Malgrado l'umiliante contrattempo, Faraday era determinato ad affrancarsi dalle sue fatiche quotidiane e la sua pazienza fu premiata. [Musica] [Applauso]
"Ma io mai mi presento. Mister Michael Faraday mi aiuterà durante la mia convalescenza. Mi ha assicurato di essere un buon cristiano. Forse con Dio e Faraday, addetti alla chimica, a voi ed io avremmo salvo il posto di lavoro."
"Grazie, Professor Degno. Benvenuto, Faraday. Grazie, e grazie anche a voi."
"Serate. Immergetevi nel lavoro come desideravate, Faraday, e sarete felici." [Musica]
Faraday diventò assistente di laboratorio, assorbendo con abilità anche la più piccola briciola di saggezza che Davy gli impartiva. Ma con il tempo, l'allievo avrebbe superato il maestro. La grande esaltazione di quel giorno era l'elettricità. Un'altra scarica. Newman, la batteria era già stata inventata ed erano stati compiuti tutti gli esperimenti possibili, ma nessuno aveva ancora realmente compreso che cosa fosse la strana forza chiamata elettricità.
Bianchi del Mac. A quel tempo, la gerarchia accademica pensava che l'elettricità fosse come un fluido che scorre lungo un tubo, spingendosi in avanti. Ma nel 1821, un ricercatore danese dimostrò che quando la corrente elettrica passa attraverso un cavo in prossimità di una bussola, fa deflettere l'ago di 90 gradi. Era la prima volta che i ricercatori osservavano l'influenza dell'elettricità su un magnete. Il primo barlume di due forze, fino a quel momento viste come completamente separate, che ora si fondevano in maniera inesplicabile.
"Faraday, venite a vedere. Siete voi l'astro nascente? Forse riuscirete a risolverla."
"Oersted ha fatto una scoperta straordinaria e stiamo cercando di riprodurre. Proviamo a mettere la bussola dall'altro lato."
"Ecco, ora ci siamo. E davvero motivo. Ma se la forza elettrica scorre lungo il cavo, perché l'ago non si sposta nella stessa direzione, parallelamente al cavo?"
"Con calma, proviamo a ruotare l'intero apparato."
"Ancora più mani da bene." [Musica]
"A lui, la forza elettrica va in questa direzione. L'ago della bussola punta di qua. Come si influenzano a vicenda?"
"Ma può darsi che l'elettricità produca una forza invisibile lungo il suo percorso? Cosa? Forse una specie di... di forza elettrica che viene sprigionata all'esterno del cavo?"
"Oh, mio caro giovanotto, sappiate che per l'Università di Cambridge, l'elettricità fluisce attraverso il cavo e non all'esterno, come dite voi."
"O forse è questo che insegnano a Cambridge? Ma ciò non spiega quello che abbiamo appena visto."
"Scusate, proseguiamo dunque. Posizioniamo la bussola al di sotto del cavo."
Il mistero per cui l'ago della bussola defletteva di 90 gradi e, in generale, qualsiasi influenza dell'elettricità sulla bussola confondevano e affascinavano Davy e molti altri.
Siamo qui per celebrare il matrimonio tra Michael e Sarah. Per Faraday, comunque, il problema divenne un'ossessione, una specie di incanto ispirato dalla sua religione. Per lui, quel problema era un modo per comprendere i segreti, i misteri di Dio. L'amore tra un uomo e una donna.
A Londra, c'era un piccolo gruppo perseguitato. I Signumisti erano religiosi. Non proprio una scelta, ma qualcosa di molto simile. Ai quali Faraday era uno di loro. Essi credevano che tutto ciò che stava sotto la superficie della realtà fosse stato creato da Dio, il nodo omogeneo, e che scoprendone una piccolissima parte, si sarebbe visto il collegamento fra tutte le cose. [Musica]
"Mike, offerta."
Michael Faraday era uno che, come Einstein, ragionava in termini di immagini. First era diverso da chiunque altro. Ebbe l'intuito di comprendere il perché dei suoi esperimenti e quali processi avvenivano in essi. Piazzando metodicamente delle bussole tutto intorno a un cavo elettrico, Faraday cominciò a intravedere uno schema. [Musica]
Quello che tutti dicevano all'epoca era che le forze viaggiavano lungo linee rette. Faraday, invece, ipotizzava che linee invisibili di forza agissero intorno al cavo elettrico. Animale, anche che un magnete possiede ed emana tali linee, e che quelle linee potevano essere attratte in quel flusso, un po' come una bandiera nel vento. Ma il grande balzo in avanti di Faraday fu sperimentare l'ipotesi che gli frullava nella testa. Invece di far muovere l'ago della bussola da un cavo elettrico, verificare la possibilità che fosse un magnete a far muovere il cavo.
"Non vi ho mai visto così, Faraday. Sembri uno scolaretto."
"Infervorato! Sto tremando! Gli umani, sotto sotto, sto tremando! Lo vedete, John? Lo vedete?" [Applauso]
"Più su. Questo è l'esperimento del secolo. Il film è l'invenzione del motore elettrico. Aumentare le dimensioni di magneti e cavi, rendendoli molto grandi, agganciarvi un qualsiasi peso che verrà mosso intorno."
Ma la cosa più straordinaria è che Faraday ha scoperto una nuova fisica, anche se in quel momento non se ne era reso conto. Faraday era appena riuscito a dimostrare un sogno principio: gli elementi chimici della batteria erano stati trasformati in elettricità nel cavo. Elettricità che, combinata con il magnete, produceva movimento. Dietro tutte queste diverse forze esisteva una comune energia. [Musica]
Un paio di mesi prima, Davy era stato nominato presidente della Royal Society, cioè l'élite della scienza inglese. Lesse di quella grande scoperta.
"Sfogliamo le pagine del Philosophical Journal of Science."
"Non so se provo invidia. Certamente capì che quel giovane che era stato il suo assistente, quel semplice figlio di un fabbro, aveva realizzato la più grande scoperta dell'era vittoriana." [Musica]
"Davy, Davy, accusa Faraday di plagio per aver copiato il lavoro di un altro eminente scienziato britannico, William Webster."
"Allora, Faraday, cosa pensa Wallace con tutto questo?"
"Mi ha scritto assicurandomi che non si sente in alcun modo il peso, che riconosce che ciò che ho pubblicato è interamente farina del mio sacco."
"Calma, calma. Davy si sta rendendo veramente ritiro. Pensate che ritirerà la sua accusa?"
"Alla fine, ho paura di no. Inoltre, continua a opporsi fermamente che veniate eletto membro della Royal Society."
"Davvero? E voi cosa ne pensate?"
"Faraday, mio caro giovanotto, avrete il mio voto. E il mio, e immagino anche quello di Brougham." [Musica]
"Pasticcio, ma non importa. Non importa. Ciò che conta è la scienza. Dunque, ditemi, come fa il vostro capo a far ruotare il magnete? Quali forze misteriose ci sono in ballo?"
"Sembra esserci una sorta di interazione elettromagnetica. Nella mia mente, vedo come una schiera vorticosa di linee di forza che ruotano all'esterno del cavo elettrico, come una rete a spirale."
"Cioè intendete linee invisibili di forza? Sembra un po' vago, non trovate?"
"Faraday, bene, posso parlarvi in prima d'ora?" [Musica]
"Sì, certamente." [Musica]
"Sentite, Faraday, basta con queste assurdità. Vi chiedo di staccare la vostra richiesta dalla bacheca della Royal Society."
"Sera, un free. Non vedo perché dovrei staccarla. Sono stati i miei amici a propormi."
"Danno a fissa con le loro mani. La lascerò dove si trova. Buona giornata." [Musica]
Faraday fu eletto membro della Royal Society. Davy morì cinque anni dopo, vittima delle sue numerose inalazioni in gassose. In breve tempo, il mondo delle forze invisibili di Faraday avrebbe portato a una totale nuova comprensione dell'energia. Aveva messo in moto ciò che Einstein avrebbe definito la grande rivoluzione. [Musica]
Fu in grembo a quel eccitante nuovo mondo dell'energia che Albert Einstein crebbe. [Musica]
"Mio padre e mio zio volevano fare la loro fortuna portando la luce elettrica nelle strade della Germania. Fin dalla tenera età, ho amato guardare le macchine, capire il funzionamento delle cose."
"Finirà con l'ammassarsi. Albert, Tour, Stalin, meno... e lei, ma certo!"
"Grida al miracolo! Quando mio padre mi mostrò una bussola, tremavo e sudavo freddo. Doveva esserci qualcosa di profondamente nascosto dietro gli oggetti."
"Al liceo, i miei avevano deciso cosa avrei dovuto studiare. Io ho deciso diversamente. Einstein, mi interessavano solo la fisica, la matematica, la filosofia e suonare il violino. Tutto il resto mi annoiava."
"Einstein, alzatevi in piedi!" [Musica]
"Allora, giovanotto, visto che a quanto pare sapete tutto a proposito di geologia, ditemi in che modo si sviluppa lo strato roccioso qui sotto."
"Ecco, veramente, il modo per me non fa alcuna differenza, signor professore." [Musica]
Gli insegnanti di Einstein cercavano di inculcargli come Faraday aveva dimostrato che l'energia può essere convertita da una forma all'altra. Essi credevano anche che tutte le forme di energia fossero ormai state scoperte. Einstein stava per dimostrare che si sbagliavano. Avrebbe scoperto un nuovo, sconfinato serbatoio di energia nascosto là dove nessun altro scienziato aveva pensato di indagare: nella profondità del cuore della materia. [Musica]
Cento anni prima della nascita di Einstein, Re Luigi XV sedeva sul trono di Francia. Ma l'antico e assoluto potere della monarchia sul popolo stava per subire una nuova sfida.
"Jacques, lascia la finestra aperta. Non fa niente se piove. Abbiamo bisogno d'aria."
La Rivoluzione Francese era appena dietro l'angolo. [Musica]
Era il periodo dell'Illuminismo, quando gli intellettuali credevano fermamente che il progresso risiedesse nella scienza. Capirono che uno dei primi compiti da affrontare era razionalizzare e classificare ogni singolo tipo di materia per comprendere come interagissero tra loro. Antoine Lavoisier, un giovane, ricco aristocratico, decise di affrontare tale sfida per scoprire se c'era una connessione di base fra tutte le diverse sostanze del mondo usate nella vita di ogni giorno. Ma quelli che erano i pregi di Lavoisier come scienziato, la sua meticolosità e l'ossessiva osservazione per i dettagli, avrebbero determinato anche la sua caduta.
"Messieurs Lavoisier, scusate, ma se i miei occhi non ingannano, avete consumato solo un po' di latte stasera prima di aver bevuto un bicchiere, mentre ora ne state mangiando una ciotola. Dunque, quando pensate di passare a un buon piatto di là?"
"Le vostre attente osservazioni fanno di voi una donna dalla curiosità scientifica, Mademoiselle."
"Davvero insolito, visto che cercate la conoscenza."
"Ho di Spencer o in queste ultime cinque settimane ho ingerito solamente latte."
"Buon Dio, signore! Morirei di stenti e anche in fretta, con solo latte per cinque settimane!"
"Non sarete forse affetto da poche ore da indisposizione?"
"Al contrario, in verità sto studiando gli effetti di questa dieta sulla salute. Ma con tutto il rispetto verso un membro della Reale Accademia delle Scienze, le vostre budella penseranno che la vostra gola sia una fessura."
"Per quanto mi riguarda, signor Conte, è indubbio che le vostre di budella implorano l'Accademia per un ampliamento della gola."
"Maria, come osate insultare il nostro Conte? Non dimenticate ciò che gli può offrirvi: non solo un matrimonio, pensate anche che verrete introdotta in tutti i migliori salotti di Francia. Sarete oggetto dei brindisi di Parigi."
"Ma, Mademoiselle, non sarebbe un peccato rendervi incarico di tutti i doveri di un matrimonio senza prima aver sperimentato la vostra curiosità per la natura? Signori, perché non ci spostiamo tutti in giardino? Comincia a fare piuttosto caldo qui dentro." [Musica]
"Volete davvero sposare de Nerval?"
"Così è stato stabilito."
"Mio mancherà dunque. Dovrò tentare di salvarli." [Musica]
La quasi non era uno scienziato di professione. Era a capo di un consorzio per l'esazione delle imposte a Parigi. Sua grande idea fu quella di costruire delle alte mura intorno alla città e di tassare tutto ciò che vi entrava ed usciva. Ma le sue tasse sulle cose semplici della vita quotidiana, come pane e vino e formaggi, lo resero inviso alla maggior parte dei parigini. Eppure, questo giovane così pignolo e scrupoloso si concesse un occasionale atto di passione. [Musica]
Nel 1771, Lavoisier sposò Maria Anna Paulze, la figlia di un suo collega d'ufficio. In questo modo, la salvò, come promesso, da un matrimonio combinato con un conte di 40 anni più vecchio di lei. [Musica]
"Consentitemi di mostrarvi qualcosa." [Musica]
"Penso che l'acqua si trovasse... noioso il suo lavoro di esattore delle tasse e attendesse con ansia l'arrivo della notte o dei fine settimana per poter indulgere nella sua passione per gli esperimenti chimici. Definiva quei momenti i suoi "jours bonnard", giorni di felicità."
"Ma da cosa potrebbe verificarsi se dovessi lasciare una barra di rame o di ferro all'aria aperta sotto la pioggia per mesi e mesi?"
"Daranno la poesia, messi la poesia di metallo. Che reazione avrebbero?"
"Sinceramente, sembra più un'indagine che la dimostrazione che avete promesso."
"Se minore, ricerco solo la verità."
"Allora, urlate di me, messi. Poi, chi già lo conoscete: il rame sarà ricoperto da una sostanza verdognola, mentre il ferro arrugginirà."
"Credo che il termine esatto sia ossidazione."
"Davvero sorprendente, mia. Non ci si sorprende temi oltre. Quando il metallo arrugginisce, è più pesante o più leggero?"
"Mia signore, volete tenderle una trappola? Così, forse questa farfallina atterrerà e lascerà che io le dia un'occhiata."
"Signore, anche l'ultimo cittadino di Francia dotato di un po' di buonsenso sa che quando il metallo arrugginisce, perde di peso, diventa leggero e può anche scomparire."
"Però, un momento! Non ho ancora finito. Contenetevi, mio signore. C'è molto di più in una sua recentissima pubblicazione. Un brillante giovane chimico di nome Antoine Lavoisier ha dimostrato che il ferro interagisce con l'aria. Sta di fatto che... 7 centis. Molto sorprendente."
"Io, in tempi, non so cosa intendete voi, messi. Io intendo rimanere al vostro fianco. Imparerò tutto delle vostre scienze. Diventerò vostra collega."
"Allora vi mostrerò come il ferro si combina con aria per formare tale delicata unione."
"Lo farete domani."
"Domani." [Musica]
Accanto a suo marito, Marie-Anne in parola chimica e ben presto cercò altri modi per contribuire al suo lavoro. Studiò l'inglese per poter tradurre tutti i lavori scientifici contemporanei. Fece illustrazioni del suo lavoro in modo da registrare in dettaglio anche i più piccoli aspetti del lavoro. A due si occupava del laboratorio e divenne il volto pubblico della Lavoisier Incorporation. Fu un elemento centrale dell'intero sforzo della ricerca.
"Quello che avete detto è a dir poco crudele."
"Sente davvero un grande spacciato per questa parte." [Musica]
"Signorini, è mia grande ambizione di mostrare a tutti voi che la natura è un sistema chiuso e che durante qualsiasi trasformazione, nessuna quantità di materia, nessuna massa viene dispersa e nulla viene guadagnato da questa parte."
"Prego." [Musica]
"Questa precisa quantità di acqua e riscaldata e portata a ebollizione. Il vapore raccolto viene incanalato all'interno di un cilindro di ferro incandescente, immerso nel carbone, da questo lato. Poi raffreddiamo il vapore. Ma la cosa interessante è che raccogliamo meno acqua di quanta ne avevamo all'inizio. Dunque, è chiaro che va dispersa una certa quantità di acqua. Comunque, otteniamo anche un gas e il peso del cilindro di ferro aumenta. Ora, quando noi combiniamo questi due incrementi, cioè il nuovo peso del cilindro di ferro e il gas che abbiamo raccolto, sono esattamente uguali al peso dell'acqua dispersa. Dunque, questa è area atmosferica."
"Messe, la quasi no, perché al momento della sua misurazione, fino al più piccolo grano, ho notato che è più leggera dell'area che ci circonda. E per di più..." [Musica]
"...è infiammabile."
"Voilà! Mio parere svelano. L'acqua è composta da idrogeno e ossigeno. Ciò che Lavoisier fece fu di mantenere l'ossigeno all'interno di un cilindro di ferro incandescente. Il metallo iniziò ad arrugginire, ma il processo avveniva con grande rapidità. Rilasciava idrogeno, che lui chiamò "aria combustibile", che fluttuava proprio come un gas. Non è nessuna massa era andata dispersa, ma semplicemente trasformata. E ora, ti voleva riconvertire il tutto in acqua. E questo è solo l'inizio. Nei prossimi mesi, spero di dimostrare di poter ricombinare questa, chiamiamola "aria combustibile", in aria vitale, e di essere capace di trasformare entrambe in acqua. Arriverò a riprodurre con esattezza scientifica la stessa quantità di acqua dispersa durante il procedimento. La mia speranza è di completare il ciclo: acqua in casa e di nuovo acqua, senza perderne una goccia."
Froment, per lungo tempo, la poesia sospettò che l'esatta quantità di materia, la massa coinvolta in ogni trasformazione, rimanesse la stessa. Ma per provarlo, dovette eseguire migliaia di esperimenti, compiendo misurazioni con straordinaria accuratezza. A questo servirà la ricchezza guadagnata con le tasse. Poté attrezzarsi con costosi e sensibili strumenti, ma i fabbricati primitivi. E la precisione divenne la sua ossessione. [Musica]
Ma i suoi metodi di esazione delle tasse cominciarono ben presto ad alimentare la rabbia del popolo parigino, affamato e disilluso.
"Antoine, Antoine, mi sembra l'ora di dormire."
"Scusami, che ore sono?"
"È quasi ora di ricevere Messieurs Mara, l'accademico, che vuole sottoporti un suo progetto. Sostiene di aver fatto una grande scoperta."
"O Antoine, l'avevi dimenticato? È la signora. Un altro ciarlatano con l'idea del secolo. Dio, dammi la pazienza!" [Musica]
"Bene, insieme, Messieurs, ho inventato un dispositivo che proietta un'immagine della sostanza invisibile del fuoco contro uno schermo. Guardate, quando una lanterna è illuminata attraverso una fiamma, vediamo una forma luminosa al di sopra della fiamma. La mia invenzione rende la sostanza invisibile del fuoco visibile."
"E l'avete raccolta questa sostanza del fuoco? L'avete intrappolata e misurata?"
"Beh, coma, ma la si può vedere."
"Mi spiace. Il fatto è che, in assenza di misurazioni precise, di meticolosa sperimentazione, priva di rigorose riflessioni, ci si può aggrappare sono congetture. Invero, non è scienza."
"Io non sto parlando di congetture, Messieurs. Ma certo, no. Vogliate perdonarmi, sono molto occupato oggi. Vi saluto e grazie."
"Dunque, questo è tutto. Buona giornata, Mestiere." [Musica]
"Fatemi indovinare. Mara, il despota sovrano della scienza, ha screditato la vostra invenzione poiché non conforme alla versione della verità su cui è fondata l'Accademia."
"Lasci, lui parla di fatti. Lui venera la verità."
"Ascoltate, amico mio, le Reali Accademie sono tutte alla pari. Sono un insulto alla libertà di pensiero e ritengono di essere i soli arbitri del genio umano. Sono marci fino al midollo, proprio come ogni altro tentacolo del Re. Il popolo sarà il popolo a giudicare ciò che è giusto o sbagliato. Non preoccupatevi. Nel mio prossimo libro, farò anche menzione dei vostri persecutori."
Per anni, la quasi e bruciarono, tagliarono, mescolarono, abolirono ogni sorta di sostanza. Avrebbero dimostrato che, raccogliendo scrupolosamente tutti i vapori, liquidi e le polveri ottenuti durante una trasformazione, la massa non diminuisce. I liquidi possano diventare gas, i metalli arrugginire, il legno ridursi in cenere e fumo. Ma della materia, che sia anche il più piccolo atomo alla base delle sostanze, non va mai disperso nulla. Il glorioso coronamento di tale opera era il notevole impiego di elettricità statica, affinché l'ossigeno e l'idrogeno, ricombinandosi, ridessero origine all'acqua.
"Ok, e succede." [Musica]
All'esplodere della Rivoluzione Francese, la famiglia reale e tutto lo stuolo di aristocratici furono decapitati sulla ghigliottina. Non faccio a voler i rivoluzionari francesi del 1790. Lavoisier rappresentava il disprezzato esattore delle tasse che aveva edificato mura intorno a Parigi. La carica di Lavoisier quale esattore delle tasse attirò su di lui forti sospetti. Fu denunciato da uno scienziato fallito, divenuto il giornalista e radicale Jean-Paul Marat. [Musica]
"Dov'è la quasi?"
"Non lo so."
"La voce! La voce!" [Musica]
"Ma cos'è?" [Musica] [Applauso]
Con la sua "city", la quasi e fu fondamentale per la scienza, soprattutto per E=mc², perché affermava che se si prende una quantità di una materia, la si può ridurre in frantumi, rimescolare, farle ciò che si vuole, e la sostanza della materia non svanirà. Se i rivoltosi avessero raso al suolo Parigi, riducendo il pietrisco e polvere ogni singolo mattone e in cenere e fumo gli edifici bruciati, chiudendo Parigi sotto un'enorme cupola, si sarebbero ricomposti fumo, cenere e polveri, restituendo la città con tutto il suo peso, inclusa l'aria che la circondava. No, non la va disperso. [Musica]
Un secolo più tardi, tutto nella natura venne classificato in due grandi domini. C'era l'energia, le forze che animano gli oggetti, e c'era la massa, la sostanza materiale di cui tali oggetti sono fatti. Tutta la scienza del ventesimo secolo si è basata su questi due solidi fondamenti. Le leggi che governavano la prima non erano applicate alla seconda. Ma la giovane matricola, lo studente di fisica, Albert Einstein, non amava le leggi.
"Brutta cera, che ti è successo?"
"Una cosa tutt'altro che ironica, essendo stato rimproverato ieri da quell'idiota del Professor Perinet per scarsa frequenza, dato che avrei dovuto seguire una lezione noiosa almeno quanto lui, è comunque completamente inutile, solo per essere la vittima dell'esplosione del mio dispositivo."
"Dunque, è stata solo colpa tua."
"Ringrazio."
"E come state oggi?"
"Frailine Mari, ci sto benissimo. Era Einstein felice di vedere che siete scampato all'esplosione del laboratorio di fisica."
"Beh, allora, per non allarmarsi ulteriormente, mi impegno fin d'ora a continuare i miei studi qui a Café Bano, leggendo solo i grandi capolavori della fisica teorica ed evitando il chiacchiericcio dei signori del Politecnico."
"Ma se non hai mai fatto altro, c'è un po' troppo materie qui dentro."
"Flyline Mari, ci facciamo due passi. C'è una cosa di cui mi piacerebbe discutere con voi."
"Ebbene, per Einstein, volentieri. Volete forse raccontarmi delle lezioni che avete mancato questa settimana?" [Musica]
Einstein non era proprio uno studente modello. Eccelleva in alcune materie come la fisica e la matematica, ma non era molto diligente nelle altre discipline. Poneva indubbiamente molte domande, cosa che infastidiva i suoi professori. Comunque, perseguiva le sue idee con incredibile determinazione. Leggiamo, sappiamo dalle sue lettere, che Einstein già all'età di 16 anni era praticamente ossessionato dalla natura della luce. [Musica]
E tutti quelli con cui parlava, gli amici, colleghi, e perfino alla sua fidanzata Mileva Marić, che sarebbe diventata sua moglie, venivano assillati con la stessa domanda: "Che cos'è la luce?"
"Aries, white?" [Musica]
"Secondo voi, che cosa si vedrebbe se cavalcasse un raggio di luce?"
"Cosa? Un raggio di luce? Ma in che modo vi proponete di cavalcare un raggio di luce?"
"Il metodo non è importante. Proviamo solo a immaginare di essere due giovani radicali sperimentatori bohémien che, mano nella mano, compiono un viaggio alla scoperta dei misteri dell'universo e stanno cavalcando la cresta di una magnifica onda di luce e pieni di emozioni."
"Davvero, non capisco quali siano le vostre intenzioni."
"Einstein, volete tenermi per ma?"
"Non ridicolizzarli, ridicolizzarli no, mai. Voglio semplicemente che mi aiutate a capire."
"Allora, cosa pensate che vedremo se fossimo insieme e viaggiassimo inoltre, sempre di più, fino a trovarci rapiti di fronte a un magnifico raggio di luce?" [Musica]
La luce era l'inarrestabile ricerca di Einstein, che avrebbe determinato una rivoluzione nella scienza. Con la luce, avrebbe reinventato l'universo e trovato il sentiero nascosto che univa energia e massa. [Musica]
La luce viaggia a incredibile velocità, circa 300.000 chilometri al secondo. Ecco perché gli scienziati la identificano con la lettera C, che sta per "celeritas", e che in latino vuol dire rapidità. [Musica] [Musica]
Già molto prima del XIX secolo, gli scienziati avevano computato la velocità della luce, ma nessuno sapeva esattamente che cosa fosse la luce. Torniamo in Inghilterra da un uomo che abbiamo già incontrato e che stava avanzando un'ipotesi realistica. Dopo la morte di Sir Humphry Davy, Michael Faraday diventò il Professor Faraday, uno dei più importanti scienziati del mondo. [Applauso]
Le istituzioni scientifiche trovavano ancora difficile da accettare che elettricità e magnetismo fossero solo due aspetti dello stesso fenomeno, che Faraday chiamò elettromagnetismo. Ma ora stava elaborando una teoria ancora più oltraggiosa per i suoi colleghi.
"Ecco la dimostrazione." [Musica]
"Sto parlando di linee invisibili che vengono emanate da dall'elettricità di un cavo, oppure da un magnete, o direttamente dal sole. Per questo è mia opinione che la luce, la luce stessa, sia soltanto una forma di queste vibranti linee di elettromagnetismo."
Per 15 anni, Faraday si batté per convincere gli scettici che la luce era un'onda elettromagnetica, ma mancava di elementi matematici a sostegno della sua ipotesi. Fortunatamente, qualcuno venne in suo soccorso. Il Professor James Clerk Maxwell credeva alla lungimirante visione di Faraday e possedeva la competenza matematica per dimostrarla. [Musica]
Maxwell e l'ormai anziano Faraday divennero molto amici. [Musica]
"C'è un ispettore. Accetto ogni occasione al concorso."
"No, io sto bene, ma la mia memoria non mi assiste."
"Forse ti farà piacere leggere ciò che ho pubblicato."
"Sì, certo. Oggi." [Musica]
"I tuoi risultati dimostrano che quando l'elettricità fluisce lungo un cavo, quello che fa in realtà è creare un po' di magnetismo. E quando quel carico magnetico si muove, crea a sua volta un altro po' di elettricità. Elettricità, sì. Elettricità e magnetismo sono assolutamente collegati, come una treccia infinita. Quindi, continua sempre a mandare impulsi."
"Meraviglioso! Io so, Michael, Michael, c'è qualcosa di molto cruciale nella matematica. Questa elettricità che produce magnetismo e il magnetismo che produce elettricità può avvenire solamente a una determinata velocità. Le equazioni sono molto chiare al riguardo e viene fuori solo un numero." [Musica]
"L'esatto risultato è 300.000 chilometri al secondo."
"Ho paura di non capire."
"Nella velocità della luce."
"Quella è la velocità della luce!"
"Insomma, hai sempre avuto ragione tu. La luce è un'onda elettromagnetica."
Maxwell provò che Faraday aveva ragione. Elettricità e magnetismo sono due aspetti di una più profonda unità, una forza chiamata ora elettromagnetismo, che viaggia a una velocità di 300.000 chilometri al secondo. Nella sua forma visibile, non è altro che la luce stessa. E nulla affascinava il giovane Einstein più della luce. [Musica]
"Abbiamo una lezione fra mezz'ora."
"Fammi pensare. Il Professor Verer, il suo interminabile mano. O tu, Mozart's e James Clerk Maxwell. Non possiamo. Ci faranno richiamo al nostro progetto. È troppo prezioso per perdere tempo ascoltando quello."
"Tu vieni con me. Leggeremo basso e poi..."
"Essere fa la teoria elettromagnetica. O mio caro piccolo tesoro, sei bravissimo a incantare una signora." [Musica]
"È molto carina."
"Sì, ma saprà librarsi in volo e danzare come fanno match così come..."
Le equazioni di Maxwell contenevano un'incredibile previsione. Sostenevano che non si può catturare in un raggio di luce. Anche viaggiando a 300.000 chilometri al secondo, vedresti sempre fuggire da non c'e dinnanzi a che a 300.000 chilometri al secondo.
"Guarda come sta fissando quell'onda. Si, vedi quanto lei sembra statica? Si, sia lei che l'onda stanno viaggiando alla stessa velocità. Ma vediamo l'onda che si muove attraverso l'acqua. Lei invece se ne sta lì seduta. Dunque, è così che agisce la luce?"
"E il buon senso direbbe che se tu catturasse un raggio di luce, ci sarebbe un mondo di luce situata proprio lì. Probabilmente, lucierebbe con un po' di elettricità e un po' di magnetismo."
"Quid ex se, la donna stesse viaggiando parallelamente all'onda di luce, non dovrebbe spostarsi? Sarebbe stati che..."
"Mamma, cioè, sostiene che di fatto non può esserci luce statica? Forse Maxwell si sbaglia? Forse, se uno riuscisse ad arrivare alla luce, la troverebbe statica, esattamente come un'onda vicino a una barca?" [Musica]
"Immagina che io sia seduto qui con uno specchio dinanzi alla mia faccia e che la luce viaggi dalla mia faccia allo specchio e che io veda la mia faccia. Sì, che accadrebbe se io e lo specchio viaggiassimo alla velocità della luce?"
"Andreste alla stessa velocità con cui la luce in lascia il tuo viso."
"Esatto. La luce non raggiungerebbe mai lo specchio. Dunque, dovrei essere invisibile?" [Musica]
Tutto ciò non ha il minimo senso. Il giovane Einstein iniziava a realizzare che la luce si comporta come qualsiasi altro genere di onda. [Musica]
Einstein stava per entrare nell'universo surreale, dove energia, massa e la velocità della luce si mescolavano in un modo che nessuno aveva mai sospettato. Ma c'era un altro ingrediente matematico di cui Einstein aveva bisogno: il processo giornaliero di progressione esponenziale. [Applauso] [Musica]
Molto prima della Rivoluzione Francese, gli scienziati non erano sicuri di come quantificare il movimento. Le equazioni che spiegavano in che modo gli oggetti si muovevano o collidevano erano ancora agli albori. Un contributo decisivo sull'argomento sarebbe giunto da una fonte insolita. Arrivò dall'aristocratica figlia sedicenne di una delle cortigiane di Re Luigi XIV, Émilie du Châtelet. [Musica]
"Contegno, sta arrivando nostro padre."
Nel corso della sua breve e tragica vita, Émilie du Châtelet avrebbe avuto un forte impatto nella fisica, fatto assai raro per una donna del suo tempo. Avrebbe pubblicato molti lavori scientifici, inclusa una traduzione dei "Principia" di Isaac Newton, il più grande trattato sul movimento mai scritto in Francia. La traduzione della du Châtelet è ancora oggi un testo di riferimento.
"Usami, causas, memora."
"O, usa, ricorda. Ma è la causa. Ricordami la causa."
"È il peccato. La divinità hanno provocato e scatenato il suo odio, il quale, offesa la Regina degli Dei, ha cominciato a perseguitare un uomo così fiero, così semplicemente uomo. Mettiti a sfidare tua sorella perché lei di uomini né perseguita diversi."
"Soltanto la notte scorsa, Émilie ha zittito il Duca di Luynes mentre suddivideva un numero ridicolamente lungo in termini di secondi. Avresti dovuto vedere le loro facce quando hanno realizzato che il conteggio di Émilie era corretto."
"E dite, è stata la stupefacente intelligenza di mia sorella o la sua sconfinata bellezza a farli restare a bocca aperta?"
"Ebbene, sì, credo sia proprio questo il punto."
"Macy, e vi ringrazio per la gentilezza. Temo comunque che la mia prontezza sia solo una curiosità per gli altri."
"Sei sola. La mia mente fosse concessa l'opportunità."
"Mia adorata Émilie, sei stata benedetta con l'intelletto e il coraggio. Usali entrambi e il mondo cadrà ai tuoi piedi."
In un certo senso, è una donna del tutto al di fuori del suo spazio-tempo. È una filosofa, una scienziata, una matematica, una linguista. In bocca una libertà di cui le donne cominceranno a godere più di 150 anni dopo: la libertà di studiare la scienza, di scriverne e di pubblicarne gli scritti. La du Châtelet sposò un generale dell'esercito francese all'età di 19 anni ed ebbe tre figli. Premurosa e solerte donna di casa, continuò a coltivare la sua passione per la scienza. Aveva 23 anni quando scoprì la matematica avanzata. Con entusiasmo, prese lezioni da uno dei più grandi matematici dell'epoca, Maupertuis. Egli era conoscitore di Newton e lei divenne la sua più avida giovane studentessa. Pare che abbiano avuto anche una relazione, ma poi lui partì per una spedizione al polo. Émilie du Châtelet si innamorò perdutamente di Voltaire, il più grande letterato di Francia, feroce critico del Re e della Chiesa Cattolica. Voltaire venne imprigionato due volte e quindi esiliato in Inghilterra, dove rimase affascinato dalle teorie di Newton. Tornato in Francia poco dopo, riprese ad insultare il Re e Émilie du Châtelet lo nascose nella sua casa di campagna.
"Quella tenera piccola creatura che è molto devota, isolati nei lontani da Parigi, la du Châtelet e Voltaire trasformarono il loro castello in un palazzo di sapienza e cultura, provvisto di un piccolo teatro interno. Il tutto con l'apparente benestare del marito di Émilie. Dei due, il maestro."
Si raccontano diversi aneddoti sulla vita amorosa della du Châtelet e molti sono esagerati. Comunque, certo è che suo marito accettò la presenza di Voltaire nella famiglia. Andava spesso a Parigi per suo conto, si recava dal suo editore, si appellava per le cause di Voltaire per farlo uscire di prigione. Ed è anche vero che Émilie du Châtelet ebbe parecchie relazioni amorose di natura passeggera.
"Bravi, Bicia't. Le tre, un'istituzione per competere con la Reale Accademia delle Scienze di Francia, visitata da molti dei più grandi filosofi, poeti e scienziati dell'epoca." [Musica]
"Sicché, così giovani, spero che ben presto possiate giudicarmi per i miei meriti, o perché non ne abbia fatto. Ma non guardate a me come un'appendice di un gran generale o di rinomato erudito. Sappiate che sono in tutto e per tutto una persona integra, la sola responsabile di me stessa, per quello che io sono, per tutto ciò che dico, ciò che faccio."
La du Châtelet imparò dagli uomini brillanti che la circondavano, ma ben presto sviluppò idee proprie, con grande errore dei suoi mentori. Osò perfino a sospettare che ci fosse un'imperfezione del pensiero del grande Isaac Newton. Lo scienziato sosteneva che l'energia di un oggetto, la forza con cui collide con un altro oggetto, potesse semplicemente essere stimata per la sua massa, il tempo e la velocità. Durante la sua corrispondenza con gli scienziati tedeschi, la du Châtelet apprese di un diverso punto di vista: quello di Gottfried Leibniz, che suggeriva che gli oggetti in movimento avessero una sorta di spirito interiore, che egli chiamò "vis viva", che in latino significa "forza vivente". Furono in molti ad osteggiare le sue idee, ma Leibniz era convinto che l'energia di un oggetto era dovuta alla massa, al tempo e alla velocità al quadrato.
"A prendere il quadrato di qualcosa è un procedimento antico. XVI, un giardino e di quattro quadrati."
"Intendi dire che può essere ottenuto da quattro lastre lungo un margine e quattro lungo l'altro, così che il totale delle piastrelle, quattro volte quattro, cioè 16? Se il giardino è di otto quadrati, sarà di otto che stress e per otto avrà quindi al suo interno 64 piastre. In questo costruire per quadrati è una cosa che in natura si trova ovunque."
"Émilie, nv, Émilie, non siate assurda. Perché attribuire a un oggetto una vaga e incommensurabile forza come la vis viva è un ritorno alle vecchie teorie e scienza occulta." [Musica]
"Quando un movimento comincia, ritenete vero che viene prodotta una forza che non esisteva fino ad allora? Pensate ai nostri corpi, per il libero arbitrio, dobbiamo sentirci liberi di fare un movimento."
"Leibniz chiede: dove ha origine tutta questa forza?"
"Nel vostro caso, mia cara, ammetto che la vostra forza è primordiale."
"No, siete infuriato. Vi nascondete dietro l'arguzia e sarcasmo. Credete di essere ci sono a comprendere Newton e siete incapace di capire Leibniz. Siete provocatori. Tutto ciò che fa deviare da solo è sempre uguale. Criticate questo, denunciate quello. Non siete capaci di scoprire qualcosa per conto vostro." [Musica]
"Io ho scoperto voi." [Musica]
Malgrado l'appassionante sostegno per Newton, la du Châtelet rimase ferma sulla sua posizione. [Musica]
Alla fine, si cimentò in un esperimento condotto dallo scienziato olandese Willem 's Gravesande, che avrebbe confutato la sua tesi.
"A grande, ha lasciato cadere delle palle di piombo su una base di argilla. Delle palle di piombo nell'argilla, che fervida immaginazione! Usando le formule di mio Thomas e Voltaire, ha poi lasciato cadere una seconda palla da un'altezza maggiore, calcolando che il suo impatto è avvenuta a una velocità doppia rispetto alla prima."
"Allora, ma se vogliamo fare una scommessa: Newton ci dice che raddoppiando la velocità della palla, raddoppieremo la distanza del viaggio verso l'argilla. Leibniz ci chiede di portare quella velocità al quadrato. Se lui ha nel giusto, la palla viaggerà non due, ma ben quattro volte più veloce. Dunque, chi ha ragione?"
"Ma se, credo che la reputazione di Mister Newton si sia affievolita, anche se leggermente."
"Per cui, non lasciatevi soggiogare. Non vi ha ragione al mondo per attribuire forze misteriose a quelle palle di più." [Musica]
"La palla viaggia a una velocità è quattro volte superiore. Viene fuori che la hybris sia l'unico ad avere ragione. È il modo migliore per esprimere l'energia di un oggetto in movimento. Seguiti una macchina a 40 chilometri orari, devi calcolare una certa distanza per frenare. Se viaggia a una velocità tre volte superiore, non dovrai triplicare il tempo per fermarti, ma ci occorrerà nove volte lo stesso tempo."
"O bene, la cosa sembra meritare considerazione. Forse dovreste dare uno sguardo ai suoi calcoli."
"Ho già controllato e ricontrollato. Sono convinta che Leibniz abbia ragione. Intendo scrivere dell'argomento nel mio libro."
"Davvero? Siate cauta, madama. Pensate che l'Accademia sia pronta per non simile tesi?"
"È stato tranquillo. Faremo molta attenzione. Faremo."
"Non vedo ragione per indugiare oltre. Non c'è abbastanza tempo per la verità. A noi di ciarlo."
Émilie du Châtelet pubblicò il suo "Institutions de Physique" nel 1740 e suscitò un'accesa controversia. Molti, a Voltaire di lei, scrisse che era un grande uomo, il cui unica colpa era quella di essere una donna. E quell'epoca, fu un grande complimento per lei. [Musica]
"Aspetta un figlio uscito scuro, ma non tutti sono di due mesi." [Musica]
"Ottimo. Lei che avete timore e fate molto bene. Questo non è ovviamente mio, e nemmeno di vostro marito."
"Messieurs, Émilie du Châtelet."
Émilie du Châtelet sapeva che nel diciottesimo secolo, essere incinta all'età di 43 anni costituiva un serio rischio. E per tutto il periodo della gravidanza, ebbe terribili premonizioni. Per tutta la vita, Émilie du Châtelet cercò di superare i limiti imposti al genere femminile, una posizione che alla fine la portò alla morte. Come un giovane soldato, sei giorni dopo aver dato alla luce il suo quarto figlio, fu colpita da embolia e morì. La convinzione di Émilie du Châtelet, secondo cui l'energia di un oggetto è in funzione del quadrato della sua velocità, scatenò un feroce dibattito. Dovettero passare
Cento anni dalla sua morte, perché tale tesi fosse accettata, giusto in tempo perché Einstein usasse quella brillante intuizione per combinare energia e massa insieme con la luce.
[Musica]
Weinstein rincorse la luce per tutto il periodo universitario e anche oltre. Sfortunatamente, aveva contrariato così tanti professori che nessuno volle scrivergli delle referenze. Accettò modesto impiego presso l'ufficio svizzero dei brevetti, sposò Mileva ed ebbero un figlio. La giovane famiglia...
[Musica]
...ma nulla sembrava preoccupare Albert Einstein. "Vedo che siete indaffarato come al solito. Ascoltate, Einstein, avete mostrato di aver fatto buoni progressi, ma purtroppo, circa la vostra promozione, ritengo sia meglio aspettare che abbiate preso completa familiarità con l'ingegneria meccanica." "Mi dispiace. Chissà, magari la prossima volta."
[Musica]
"Volevo assumere una cameriera per dedicarmi a finire la mia tesi, così non riuscirò mai a prendermi la laurea." "Un po' di pazienza, paper. La mia andrà tutto bene." "Se e in che modo, Albert? Dovrò aspettare un altro anno e che tu venga promossa?" "Lo a me mi aiuta, mamma. Vieni, corri!"
[Musica]
"Va tutto bene, andrà tutto bene, vedrai." "Un esempio c'è nella sua personalità: la tendenza ad essere concentrato su di sé, sulle sue peculiari ossessioni. Se il resto del mondo si adatta a lui, la cosa gli va a genio. Al contrario, non si infastidisce."
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"È una situazione ridicola che ora verrà qui a raccontarci. Che ti avevo detto!"
[Musica]
[Applauso]
"Albert, Albert, Albert! Un bel collo con la testa cespugliosa. Adesso dobbiamo investigare e comprendere la natura dei misteri." "Guarda che quel genere di misteri ti metteranno i pasticci." "Ti dirò io cosa è misterioso: il segreto per un lungo e felice matrimonio." "Matematica? Va bene, un po' anticonvenzionale, ma funziona." "Solo per i grandi misteri si arrende subito quando la applichi a sistemi pil." "Non concordo." "O no? Ci risiamo, un'altra grande teoria di Einstein. Impiegato qualificato di terza classe." "Che cosa accadrebbe se si applicassero quelle formule alla radiazione elettromagnetica?" "Albert, non puoi prendere in prestito un pezzo di fisica e applicarla senza una stima precisa in un ambito completamente diverso." "Perché no?" "Albert, so bene che ami le grandi connessioni, le macro teorie, ma non credi che andrebbero meglio le cose se solo per..." "asse in un ambito ristretto, accettando un posto all'università, assicurati un salario decente, almeno Mileva potrebbe continuare gli studi e se ne sta entrambi felici." "La volgare lotta per la sopravvivenza, cibo, sesso? Parli proprio come un borghese. Adesso io voglio sapere in che modo Dio ha creato il mondo. Non mi interessa questo o quel fenomeno, lo spettro di uno o di un altro elemento. Io voglio scoprire i suoi pensieri. Il resto sono dettagli." "Sì, ma non puoi nutrire tuo figlio con i suoi pensieri, Albert."
[Musica]
Einstein e fece una passeggiata con il suo più intimo amico, Michele Besso. Per anni studiarono la fisica e parlarono di filosofia. Esaminarono la questione della luce da un'angolazione possibile. "Vedi quell'orologio laggiù?" Mentre Einstein e Besso sostavano meditando sul tempo che avrebbe impiegato la luce a raggiungerli partendo da diverse distanze, Einstein ebbe un'intuizione colossale.
[Musica]
"Grazie, grazie! Ho completamente risolto il problema, Albert." "Ora..." Einstein aveva completamente ribaltato il problema. Altri avevano trovato impossibile accettare l'idea di Maxwell: la luce che viaggia sempre a una velocità di 300.000 chilometri al secondo, anche se noi stessi viaggiassimo a forte velocità. Einstein accettò la teoria come un dato di fatto: la velocità della luce non cambia mai. E ciò che egli fece fu di curvare tutto ciò che conosciamo nell'universo per adattarlo alla velocità della luce. Poi scoprì, in questo modo, che per riuscirci doveva rallentare il tempo. La sua scoperta straordinaria è che il tempo, avvicinandosi alla velocità della luce, a un certo punto rallenta. È un cambiamento monumentale sul nostro modo di vedere il mondo.
[Musica]
Nell'istante esatto in cui Einstein ebbe questa brillante intuizione che il tempo poteva rallentare, le dighe cominciarono ad aprirsi e si divisero. Fino a quel momento, l'uomo era convinto che il tempo fosse come un orologio nelle mani di Dio, che batte a intervalli fissi attraverso l'universo, indipendentemente da dove ci si trovi. Disse: "No, il tic-tac di quell'orologio era in realtà il tic-tac dell'elettricità trasformata in magnetismo, trasformato in elettricità. In altre parole, l'andamento stabile della luce stessa."
[Musica]
Il 1905 fu un anno miracoloso per Einstein e per la fisica. Ebbe una straordinaria esplosione di creatività. E stanchi inizia con la pubblicazione dei suoi scritti su come stabilire la vera grandezza degli atomi. Due mesi dopo, viene pubblicato il suo scritto sulla natura della luce, gli varrà il Premio Nobel. Il terzo scritto, a solo un mese di distanza, riguardava il movimento delle molecole sottoposte a calore e un dibattito sull'esistenza o meno degli atomi. Il quarto scritto viene pubblicato nello stesso anno. In esso, Einstein elabora la sua teoria sul luce, tempo e spazio: la teoria della relatività speciale, che cambiò la nostra visione del mondo. Nel nuovo mondo di Einstein, la sola vera costante non era il tempo, e nemmeno lo spazio: era la luce.
[Musica]
Ma il miracoloso anno di Einstein non era ancora finito. In uno dei suoi ultimi scritti del 1905, congettura un'unità ancora più profonda.
[Musica]
Poiché aveva calcolato tutte le implicazioni della sua nuova teoria, notò un'altra strana connessione, questa volta tra energia, massa e luce.
[Musica]
Einstein realizza che la velocità della luce è come il limite di velocità del cosmo. Nulla può viaggiare più veloce. "Same thing. Immaginiamo di avere un treno carico, diciamo che viaggia alla velocità della luce, e però alimentiamo sempre con più energia, in modo da farlo correre sempre più veloce contro la velocità della luce. Ora, tutta questa energia dove va a finire? Da qualche parte dovrà pure andare." "Sbalorditivo! Va alla massa dell'oggetto. Dal nostro punto di vista, il treno in realtà è più pesante. L'energia diventa massa." "Se vuoi, è una scoperta incredibile. Sta perfino Einstein è sbalordito." "Guarda, credo di aver trovato un collegamento tra l'energia e la massa. Se non mi sbaglio, l'energia e la massa non sono affatto sotto... non sono distinte. L'una può essere convertita anche dall'altra. L'energia può diventare massa e la massa può diventare energia." "E non semplicemente energia uguale massa. L'energia è uguale alla massa moltiplicata per la velocità della luce al quadrato." "Vuoi che dia un'occhiata ai tuoi calcoli?"
[Musica]
Nel 1905, Einstein pubblicò il suo quinto scritto in tre pagine. Asseriva semplicemente che energia e massa erano collegate dal quadrato della velocità della luce: E=mc². Con quattro note conosciute nella scala della natura, quell'impiegato qualificato aveva composto una melodia completamente nuova. Il culmine del suo viaggio di dieci anni nella luce.
[Musica]
Gaffe, per migliaia di anni abbiamo pensato che da una parte c'è un mondo di oggetti, di materia, e dall'altra regna un mondo separato di movimento, forza, energia. E Einstein dice: "No, non sono separati. L'energia può diventare massa, cioè e fatalmente s'avanza può diventare energia. C'è una profonda unità fra energia, materia e luce." E=mc². Quell'equazione dimostra che ogni porzione della materia del nostro universo ha immagazzinata dentro di sé un'incredibile quantità di energia. La velocità della luce, ad esempio, è di circa 300.000 chilometri al secondo. Moltiplicando la terza e stessa si ottengono 90 miliardi. In altre parole, che cos'è la materia? In un certo senso, non è altro che la condensazione di vaste quantità di energia. In poche parole, se si potesse bloccare e poi sbloccare tutta l'energia contenuta nella mia penna, questa esploderebbe con una forza paragonabile a una bomba atomica. Alcune com mon...
[Musica]
Dopo la quinta pubblicazione di Einstein nel 1905, i fisici iniziarono a parlare di massa o energia. A noi succede la stessa cosa. Probabilmente l'anno più miracoloso della scienza umana si chiude in silenzio. "La risonanza degli articoli pubblicati è pari a zero. Credo che gli dèi stiano ridendo di me."
[Musica]
Poi, lentamente, le cose si mossero. Una lettera qui, una lettera là. Per quattro anni, Einstein rispose puntualmente a ogni domanda, cercando di spiegare la sua difficoltà e le sue complesse idee a una confusa comunità di fisici. "Mi piace l'idea che la vita prosegua con normalità. Questi fogli che circolano parlando di cambiamento dell'universo e il mondo che lotta per conformarsi ai suoi termini." Il fan club di Einstein contava un solo ammiratore. Fortunatamente, si trattava del più grande fisico vivente. "Einstein, Einstein! Max Planck ha mandato qualcuno per incontrarti." "È qui il suo assistente, è venuto per parlarti." "Andate."
[Musica]
Max Planck incoraggiò i più eminenti fisici del mondo a prendere Einstein sul serio. Dopo quattro anni di attesa, Albert ottenne la cattedra di fisica all'università di Zurigo. Da lì, farà una carriera sfolgorante. Verrà nominato professore di fisica a Berlino, raggiungerà fama mondiale e il suo nome diventerà familiare a tutti. È il padre indiscusso della fisica moderna.
[Musica]
[Musica]
Ma il successo di Einstein segnò anche la fine del suo matrimonio.
[Musica]
Nel 1919, divorziò da Mileva e sposò una cugina.
[Musica]
Grazie alla sua fama, ebbe numerose relazioni.
[Musica]
[Applauso]
[Musica]
[Applauso]
[Musica]
[Musica]
E=mc² divenne il Santo Graal della scienza, la promessa di vaste riserve di energia custodite nelle profondità della polvere. Einstein aveva l'impressione che ci sarebbero voluti centinaia d'anni per sbloccarle, ma non aveva fatto i conti con la Seconda Guerra Mondiale e con il genio di una donna ebrea proprio nella Germania di Hitler.
[Musica]
[Musica]
La ventottenne austriaca Lise Meitner era terribilmente timida. Malgrado il suo accoramento, la giovane dottoressa in fisica giunse a Berlino determinata a fare carriera nel nuovo, eccitante mondo della radioattività. Sfortunatamente, nel 1907, le università tedesche non assumevano donne laureate.
[Musica]
Per fortuna, un uomo venne in suo aiuto. "Froilan Meitner, si è... sono ricercatore presso l'istituto di chimica. Il professor Planck mi ha suggerito di era a me. Ho letto le sue pubblicazioni, sia sul torio che son... metatopa. Diceva a proposito del dottor... mi ha suggerito di parlarle, visto che ho bisogno di un colombo. Che le vorrei poterle essere di grande aiuto con le analisi fisiche e quella matematica." "Sì, certo, anche quelle matematiche." "Lo studio degli atomi radioattivi ha reso necessaria la collaborazione tra chimici e fisici al giorno d'oggi." "Sì, certo. Chiederò un laboratorio a Fischer." "Allora, a presto dunque." Lise Meitner aveva mosso solo il primo passo in un viaggio che avrebbe ineluttabilmente cambiato la storia del mondo. Si sarebbe trattato per lei di un percorso costellato di onori e successi, ma anche di terrore e tradimento. "E test drive all'epoca non si sapeva molto dell'atomo. È fess pippo fa. Si credeva fosse qualcosa tipo un sistema cellulare in miniatura, con un nucleo solido al centro, intorno a cui ruotano elettroni come i pianeti intorno al sole. Poco dopo, alcuni ricercatori affermarono che il mito lo stesso non era un unico pezzo solido, ma un agglomerato di particelle separate: protoni e neutroni. Inoltre, in quelli che vengono chiamati metalli radioattivi, come radio e uranio, il nucleo sembrava instabile, facendo trapelare energia e particelle. Forse questo era un esempio di E=mc²? La massa di un nucleo si trasforma in energia."
[Musica]
La collaborazione tra la Meitner e Hahn per svelare i segreti dell'atomo iniziò su livelli assolutamente disuguali. Lui lavorava in laboratorio, lei era obbligata a lavorare in una falegnameria. "Vedo che i suoi capelli non hanno ancora preso fuoco." "Teheran, il capo ritiene che se si lascia una donna nell'istituto di chimica, i capelli li andranno a fuoco. Dunque, la sua barba dell'essere ignifuga." "Buongiorno, Teheran." "Buongiorno. Avete visto? È come se io non esistessi in questo posto. Almeno i fisici mi riconoscono per le mie capacità." "Già, ma che fine farebbero i chimici senza la mano ferma dei fisici?"
[Musica]
E ci occorsero degli anni perché Lise perdesse la sua timidezza. Nel 1912, la Hahn si trasferirono nel nuovo istituto del Kaiser Wilhelm. Ed è lì dove il loro status fu finalmente paritario. Lise è la prima donna in Germania ad ottenere il titolo di professore.
[Musica]
"Lise, ho delle novità." "O rammentate la studentessa di arte di cui vi ho parlato?" "Sì, edit, esattamente." "Ebbene, le ho chiesto di sposarmi e lei ha consentito." "Ho dato congratulazioni. Grazie. Comunque, volevo che voi foste la prima a saperlo." "E sono veramente felice per voi, veramente felice."
[Musica]
Lise Meitner era cordiale per natura, aveva molti amici e se avesse voluto, avrebbe potuto avere una relazione molto più intima. Ma sembra davvero che la fisica fosse il primo amore della vita di base, e anche la sua passione. Gli anni venti e trenta segnarono l'epoca d'oro della ricerca nucleare. Il nucleo più diffusamente conosciuto a quel tempo era quello dell'atomo dell'uranio, che contiene 238 tra protoni e neutroni. Lise Meitner e Hahn guidavano la corsa per scoprire se era possibile creare nuclei più grandi con l'aggiunta di neutroni. "Allora, questo atomo così familiare, con il nucleo al centro e gli elettroni che orbitano intorno. Il nucleo è il nostro obiettivo. Il nucleo composto da protoni ed a neutroni. Allora, il nucleo più grande che conosciamo è quello appartenente all'atomo dell'uranio. Il suo nucleo ha un'ordinata struttura compatta di 238 fra protoni e neutroni. Il fine del nostro lavoro è cercare di comporre sui neutroni all'interno di questa enorme struttura. E se saremo in grado di far attaccare un neutrone qui dentro, avremo compiuto un grande passo avanti."
[Musica]
Lise Meitner era forse in procinto di fare una scoperta più grande, ma la Germania degli anni trenta era un posto pericoloso anche per uno scienziato di fama. "L'ebrea mette in pericolo il nostro istituto."
[Musica]
Quando noti, quando i nazisti salirono al potere, una delle prime cose che fecero fu buttare fuori i professori ebrei dalle università. Einstein era molto nervosa e pertanto fu uno dei primi ad andarsene. Fu cacciato dalla Germania nel 1933. Lise, allora, non fu allontanata. Poteva rimanere in quanto austriaca, ma quando nel marzo del 1938 l'Austria fu annessa alla Germania, la sua posizione le venne indifendibile.
[Musica]
"Cosa c'è? Notizie spaventose. Anche il proposito carta va dicendo che ci si dovrebbe sbarazzare di mento." "Ecco, in realtà, io lo sapevo. L'ho sentito stamattina. Volevo parlare col tesoriere dell'istituto prima di dirvelo." "Gli parleremo a domattina. Venite, vi accompagna a casa. È tardi."
[Musica]
"Finiremo domani." Le pressioni sulla Meitner divennero insostenibili. Planck, che era noto per le sue idee anti-naziste, fece del suo meglio per proteggerla, almeno all'inizio. "Devo parlarvi di non ora, sono molto occupato." "Dobbiamo proteggerla. E come? Che cosa possiamo fare?" "La situazione è quella che è. Chi può sapere che cosa succederà qui? Non può assolutamente restare." "È irragionevole, ma Lise non ha nemmeno un passaporto valido. Presto non sarà in grado di lasciare la Germania." "Non possiamo dare rifugio a un'ebrea. Se rimani qui, il regime ci sospenderà tutti."
[Musica]
"Lise, ciao."
[Applauso]
"Online vuole che ve ne andiate, ma non potete buttarle. Online dice che non dovreste venire in istituto mai più." "Bene, devo finire di scrivere sulle radiazioni del torio, per cui devo restare." "Vi siete arreso alla fine?"
[Musica]
Quando divenne chiaro che Lise Meitner sarebbe stata licenziata e forse arrestata, i fisici sparsi in tutta Europa scrissero lettere invitandola a conferenze, offrendole così una scusa per lasciare la Germania. I nazisti si rifiutarono di farla partire. Nel luglio del 1938, un collega olandese arrivò a Berlino, prese Lise con sé e la caricò illegalmente su un treno per l'Olanda. Il viaggio fu così spaventoso che a un certo punto la donna pregò di poter tornare indietro. Malgrado il rimane pericolo, l'impresa riuscì.
[Musica]
Siro, aveva perso tutto: la casa, la posizione, i libri, il salario, la pensione e perfino la sua lingua d'origine. Cmq, strappata al suo lavoro proprio al culmine delle sue ricerche, alla vigilia di una grande scoperta scientifica. Senza dare importanza alle privazioni di cui soffriva, Lise pensava ancora alla fisica. Nella migliore delle ipotesi, lei e Hahn potevano collaborare per via epistolare. "Spero, mio caro Otto, che dopo 30 anni di lavoro insieme, di amicizie all'interno dell'istituto, di sì, almeno la possibilità che mi raccontiate il più possibile di quello che succede da voi."
[Musica]
[Applauso]
[Musica]
"Esame, sembra." Lise fu invitata da un suo vecchio studente e amico a passare il Natale sulla costa occidentale della Svezia. Suo nipote, Otto Robert Frisch, fisico anche lui, per raggiungere come la si sa chi è, si sa se Lise. "Come stai? Buon Natale. Ho bisogno del tuo aiuto. Vieni." "Forse amo veramente speravo che tu aiutassi me." A Berlino, Hahn stava ottenendo strani risultati. Non trovò alcuna prova per affermare che il bombardamento del nucleo dell'uranio con i neutroni avesse comportato un aumento della sua grandezza. Infatti, i suoi esperimenti sembravano essere contaminati dalle radio. Un atomo più piccolo aveva disperatamente bisogno delle analisi esperte della Meitner. A distanza, Lise cominciò a sospettare che qualcosa di molto diverso accadesse in quegli esperimenti.
[Musica]
"Amnesty Rasman hanno ottenuto degli strani risultati lavorando sull'uranio." "Davvero? Un paio di mesi fa mi ha detto che che avevano trovato per radio tra i prodotti dell'uranio." "Stiamo cercando un elemento molto più grande e invece troviamo qualcosa di molto più piccolo." "Ho sollecitato Hahn a verificare ancora. Non può trattarsi di radio." "E ora mi scrive dicendomi che non si tratta di uranio, ma di bario." "C'è ancora più piccolo." "Esattamente." "A me, sicuro che si tratti di un altro errore." "Ma io non ne so di più." "È possibile, almeno, che venga prodotto del bario? Ha ancora bisogno di te per verificare i suoi dati e anche il mio lavoro, lo sai." "Sì, certo. Beh, e io non posso essere lì, giusto?" "Coraggio, camminiamo un po'."
[Musica]
"Avrà sicuramente commesso un errore, non credi?" "Non ha fatto quello che dicevi tu, mio caro Robert." "Magari non sarà un brillante teorico, ma è un chimico troppo bravo per sbagliarsi."
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"E ti mangiano. Immaginate una goccia d'acqua, una gran di lecce è instabile sul punto di smembrarsi. Il grasso nucleo dell'uranio è fatto esattamente così. Per quattro anni, la Meitner, Hahn e tutti gli altri fisici hanno pensato che se si aumenta la quantità dei neutroni in italiano, ieri il suo aumenterà in peso e dimensioni." Sarà subito dopo Meitner e Frisch a spasso tra la neve, realizzarono che questo nucleo può diventare così grande da spaccarsi in due. "Sì, nucleo così grande ed avere difficoltà a restare compatto." "Non pensi che una lieve spinta esercitata da un neutrone?" "Sì, ma se il nucleo dovesse spaccarsi, le due metà abolirebbero chissà dove per l'enorme energia." "Da dove proviene l'energia sprigionata?" "E dimmi, quanta energia?" "Si è stabilito che la mutua repulsione tra due nuclei genererebbe circa 200 milioni di elettrovolt." "Ma qualcosa deve alimentare questa energia." "Aspetta, aspetta, lasciami fare un paio di calcoli." "I due nuclei sono più leggeri del nucleo originario di uranio di approssimativamente circa un quinto della massa di un protone." "Cosa? Una parte della massa è andata dispersa? Questa è la formula di Einstein. Dunque, se moltiplichiamo la massa dispersa per il quadrato della velocità della luce, abbiamo 200 milioni di elettrovolt." "Lui è scisso l'atomo. Non to ashes, l'atomo."
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Un mese fu una scoperta sbalorditiva. Ovviamente, il laboratorio ha a che fare con esigue quantità di uranio e di conseguenza piccole quantità di energia. Il punto è che quella quantità di energia era relativamente grande e che proveniva dalla massa dell'uranio stesso. Energy. L'energia sprigionata corrispondeva pienamente all'equazione di Einstein: E=mc². Meitner e Frisch pubblicarono la scoperta di ciò che battezzarono fissione nucleare, e il successo fu enorme. Ma il tradimento era dietro l'angolo. Sotto la pressione del regime nazista, Otto Hahn fu costretto a cancellare il nome della collega ebrea dai suoi studi, e fu lui solo, nel 1944, a ottenere il Premio Nobel per quella scoperta. Durante il suo discorso, menzionò appena il ruolo fondamentale della macchina. Stranamente, anche dopo la guerra, al seguito a sostenere di essere stato lui e non la Meitner a scoprire la fissione. "Voglio scrivere qualcosa di personale che mi disturba, e che vi prego di leggere tenendo a mente gli oltre 40 anni di amicizia, con la speranza di essere capita. Mi riferisco al lungo periodo di collaborazione con Hahn. Come vi sentireste se foste descritto solo come un mio collaboratore di vecchia data? Oltre, negli ultimi 15 anni, che non augurerei al mio peggior nemico. Dovrò essere pressata anche dal mio passato scientifico. È giusto tutto questo? E perché accade?" Lise Meitner aveva lavorato 30 anni su quell'argomento. Stava, aveva accesso solo a una manciata di atomi, ma era quanto bastava. Banda che ne avesse scisso uno solo. Il genio ormai era già uscito dalla lampada. Ciò che la Meitner aveva iniziato fu in seguito usato da fisici di un mezzo mondo per essere riprodotto in scala più consistente. Nel 1942, si diede il via a un consistente sforzo per realizzare una bomba atomica. In tutta l'America proliferarono basi segrete sotto il nome di progetto Manhattan. Anche alla Meitner fu chiesto di partecipare al progetto, ma lei rifiutò, affermando che non aveva nulla a che spartire con la bomba atomica. Robert Frisch, invece, divenne un importante membro della squadra, convinto che bisognava battere i nazisti nella corsa alle armi nucleari.
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Sulla Germania non venne mai usata una bomba nucleare. Le bombe atomiche furono sganciate su Hiroshima e Nagasaki, dimostrando il terribile potere distruttivo di E=mc².
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Immense quantità di energia sotto forma di radiazioni elettromagnetiche furono sprigionate da pochi chili di uranio e plutonio. Per quanto lo sforzo dei migliori scienziati del mondo abbia ironicamente dato all'umanità il dono di un'arma di distruzione di massa, la vita di quell'equazione ha una storia parallela di creazione e bellezza.
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Molti giovani scienziati oggi portano avanti la ricerca di Einstein. Fin dalla sua nascita, E=mc² è stata usata per scavare nelle profondità del tempo, per rispondere alla più grande di tutte le domande: da dove veniamo?
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Negli acceleratori di particelle, i ricercatori spingono particelle atomiche alla velocità della luce e le schiantano insieme, creando condizioni pari a quelle del Big Bang. "Sposarsi soldi e E=mc² ci dice come avvenne il Big Bang e the fruits nome i primi istanti della creazione. L'universo era concentrato in un'eruzione di energia. Quando esplose, si propagarono nello spazio enorme quantità di energia, appunto, e che furono convertite in massa, cioè m. La pura energia divenne materia. Particelle atomiche formarono le prime stelle. Il nostro sole è un'immensa fornace che galleggia nello spazio, alimentato da E=mc². Ogni secondo, 4 milioni di tonnellate di massa solida del sole spariscono, trasformata in energia. Non una piccola quantità, ma abbastanza da illuminare un intero sistema solare." E noi due... e non solo le stelle emettono energia secondo E=mc². L'intero processo, in realtà, ricrea la vita stessa. È evidente che una massa di stelle muore, i detriti un lituano intorno si raggruppano, vengono sospinti nell'orbita di un'altra stella e diventano un pianeta. Qui, noi umani e la terra su cui viviamo, siamo fatti di polvere di stelle. Siamo un prodotto diretto di E=mc². Portando avanti negli anni il lavoro degli scienziati, nuove generazioni sono alla ricerca di risposte, impiegando nuovi strumenti che possono raggiungere la velocità della luce. Gli scienziati di oggi sono in grado di formulare domande che i loro predecessori non avrebbero potuto neanche immaginare.
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Come lo stesso Einstein ben sapeva, il viaggio verso le scoperte è a volte faticoso e a volte appagante. Antico come la curiosità dell'uomo e come tale, non avrà mai fine.
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