Nel 1905 Albert Einstein pubblicò l'articolo Zur Elektrodynamik bewegter Körper (Sull'elettrodinamica dei corpi in movimento), che aveva come oggetto l'interazione fra corpi carichi in movimento e il campo elettromagnetico vista da diversi osservatori in stati di moto differenti.
Grazie a questo articolo, vennero risolte le controversie che avevano caratterizzato la fisica di fine Ottocento per quel che riguardava l'esistenza o meno di un sistema di riferimento assoluto. La teoria che ne scaturì fu indicata come teoria della Relatività ristretta (o Relatività speciale).
Nello stesso 1905, pubblicò una nota che forniva una spiegazione dell'effetto fotoelettrico utilizzando il concetto di quanto, ipotizzato qualche anno prima da Max Planck. Questo lavoro diede una grande spinta alla meccanica quantistica, la cui concezione stava formandosi proprio in quegli anni. Ancora in quello stesso annus mirabilis sviluppò una teoria del moto browniano.
Dal 1908 insegnò a Berna e nel 1911 passò a Praga; nel 1914 fu nominato direttore dell'Istituto di Fisica dell'Università di Berlino, dove rimase fino al 1933. Milena invece restò con i figli a Zurigo e nel 1919 i due divorziarono; nello stesso anno Einstein sposò in seconde nozze la cugina Elsa Einstein, cui restò legato fino alla morte di lei, avvenuta nel 1936. In quegli anni effettuò alcune ricerche sulla meccanica statistica e sulla teoria della radiazione, mentre stava concependo l'estensione delle teorie relativistiche. Nel 1909 Einstein pubblicò Über die Entwicklung unserer Anschauungen über das Wesen und die Konstitution der Strahlung sulla quantizzazione della luce. In questo e in un precedente scritto del 1909 Einstein dimostrò che l'energia dei quanti di Max Planck deve avere una quantità di moto ben definita. Questo scritto introdusse il concetto di fotone (anche se il termine fotone venne introdotto da Gilbert Lewis nel 1926) e ispirò la nozione di dualismo onda-particella nella meccanica quantistica.
Il 1915 è un anno importante per la fisica teorica: in tale anno infatti, Einstein propose una teoria relativistica della gravitazione, indicata come Relatività Generale, che descriveva le proprietà dello spaziotempo a 4 dimensioni. Secondo tale teoria la gravità altro non è che la manifestazione della curvatura dello spazio-tempo: Einstein dedusse le equazioni del moto da quelle della relatività speciale valide localmente in sistemi inerziali; dedusse inoltre il modo in cui la materia curva lo spazio-tempo imponendo l'equivalenza di ogni possibile sistema di riferimento (da cui il nome di relatività generale). In particolare, il potenziale gravitazionale Newtoniano viene reinterpretato come l'approssimazione, per campo debole, della componente temporale del tensore metrico: da questo discende il fatto che il tempo scorre più lentamente in un campo gravitazionale più intenso.
Inizialmente gli scienziati erano scettici perché la teoria derivava da ragionamenti matematici e analisi razionali, non da esperimenti o osservazioni. Ma nel 1919 le predizioni fatte dalla teoria furono confermate dalle misurazioni di Arthur Eddington durante un'eclissi solare, che verificarono che la luce emanata da una stella era deviata dalla gravità del Sole quando passava vicino a esso. Le osservazioni furono effettuate il 29 maggio 1919 in due posti diversi, a Sobral, che si trova in Brasile, e nell'isola di Príncipe.
| « Max Planck non capiva nulla di fisica perché durante l'eclissi del 1919, è rimasto in piedi tutta la notte per vedere se fosse stata confermata la curvatura della luce dovuta al campo gravitazionale. Se avesse capito davvero la teoria avrebbe fatto come me e sarebbe andato a letto » | |
(Archivio Einstein 14-459) |
Da allora esperimenti più precisi hanno confermato le predizioni della teoria della relatività generale, che oggigiorno vengono usate nel normale funzionamento dei sistemi GPS.
Nel 1917 mostrò il legame esistente tra la legge di Bohr e la formula di Planck dell'irraggiamento del corpo nero. Nello stesso anno introdusse la nozione di emissione stimolata, che sarebbe poi stata applicata alla concezione del laser.
Tratto da wikipedia
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