Albert Einstein - Liceo Scientifico Ulivi

Albert Einstein
L’ U O M O D A L L A “ R E L AT I VA ” G E N I A L I TA ’.
Linda Dorigo VG
Liceo Scientifico G. Ulivi, 2014-2015
Indice.
• Vita.
• Il premio Nobel.
• Teoria della relativita’ Ristretta.
• Passi Importanti.
• Relativita’ ristretta.
• Conseguenze.
•L’equazione piu’ famosa della fisica.
•
•
•
•
•
•
Relativita’ Generale.
Conseguenze.
Il mondo se potessimo viaggiare alla velocita’
della luce.
Curiosita’.
Bibliografia.
Sitografia.
Vita.
• Albert Einstein nasce il 14 marzo 1879 a Ulm.
• Figlio di Hermann Einstein, uomo mite e liberale, e di Pauline Kock, pianista e amante della
musica.
•Famiglia ebrea non praticante.
•La famiglia si trasferisce a Monaco di Baviera, dove il giovane Einstein
inizia a frequentare una scuola cattolica ma viene istruito
sulla religione ebraica e prende lezioni di violino.
•Nel 1896 ottiene il diploma di maturita; ad Arau, Svizzera.
•Viene ammesso al politecnico di Zurigo, dove incontra Mileva Marich.
• Nel 1902 inizia a lavorare presso l’ufficio brevetti di Berna.
• Nel 1909 insegna all’Universita’ di Berna.
• Nel 1914 diventa direttore dell’Istituto di Fisica a Berlino.
• Nel 1933 si traferisce a Princeton, negli Stati Uniti
• Muore nel 1955 a causa di un’emorraggia improvvisa.
Albert Einstein nei pressi del campus di
Princeton.
Il Premio Nobel.
«Ad Albert Einstein, per i suoi servizi alla fisica teorica e specialmente
per la sua scoperta della legge dell'effetto fotoelettrico.»
Nel 1921 gli fu conferito il premio Nobel per la fisica per la teoria dell'effetto
fotoelettrico, formulata nel 1905.
Perche’ non ricevette il premio Nobel per la teoria della Relativita’?
• Il Nobel per la Fisica viene assegnato quando le evidenze sperimentali hanno
confermato la teoria o viceversa.
• Sorta di rimprovero intenzionale.
A. Einstein a 42 anni, nel 1922.
Teoria della relativita’ Ristretta.
“ Gli scienziati non dipendono dalle idee di un solo uomo, ma dal sapere combinato di migliaia di
uomini, tutti concentrati nello stesso problema e ciascuno con il suo piccolo contributo alla
grande struttura della conoscenza che va costruendo a poco a poco” – Ernest Rutherford.
• Einstein demolisce tutti i concetti precedenti su cui si basava la concezione dell’universo.
• Rielabora e trasforma le teorie dei piu grandi scienziati: a partire da Galileo fino ai suoi
contemporanei.
Passi importanti.
• Einstein rielabora la relativita’ Galileiana: in cui si afferma che il tempo e’ una grandezza
universale e si enunciano le trasformazioni da applicare alle leggi della fisica in base al sistema
di riferimento, che deve essere comunque inerziale.
- Per Einstein la velocita’ della luce e’ indipendente dal sistema di
riferimento. Si potrebbe scrivere pertanto V = c e non piu’
V =v+c
• Grazie alle equazioni di Maxwell ,che fornivano un quadro
completo dei fenomeni elettrici e magnetici,si capi’:
- che la luce e’ un’onda elettromagnetica,
- la velocita’ della luce e’ di 300.000 km al secondo.
Tuttavia queste equazioni non erano invarianti per trasformazioni
galileiane. Il conflitto venne risolto da Lorentz che elaboro’ nuove
leggi di trasformazione, dette trasformazioni di Lorentz.
• L’esperimento di Michelson e Morley dimostro’ che il «vento d’Etere» non esisteva e che la
velocità della luce era indipendente dal moto del sistema di riferimento.
Percio’ Einstein, nella sua teoria riusci’ ad abbandonare il problema dell’etere che aveva tanto
tormentato gli scienziati precendenti.
“Cio’ che ammiro in lui e’ la facilita’ con la quale si adatta
a nuovi concetti. Non resta attaccato ai principi classici.” – Poincare’
 senso di rotazione della terra 
Relativita’ Ristretta.
Grazie a tutti questi risultati, Einstein, elaboro’ i due postulati della Relativita’ Ristretta:
1.
Le leggi fisiche adottano la medesima forma in tutti i
sistemi di riferimento considerati con movimento uniforme.
2.
La velocita’ della luce nel vuoto e’ la stessa per qualunque
sistema di riferimento inerziale.
Conseguenze.
Con Einstein cambia la concezione di spazio e di tempo. Il tempo non è
più considerato come prima, ora diventa una dimensione. Percio’ si
devono considerare delle conseguenze:
•
Dilatazione dei tempi
il tempo tra due eventi è minore per
l’osservatore che vede gli eventi avvenire nello stesso luogo.
•
Contrazione dello spazio
Gli osservatori percepiscono gli
oggetti in moto come se fossero contratti nella direzione del moto
stesso.
fisica.
L’equazione piu’ famosa
famosa della
Massa ed energia si trasformano con un rapporto, dato dalla formula E= m c², dove E è l’energia,
m la massa (a riposo) e c la velocità della luce nel vuoto
La massa non è più costante ma aumenta con l’energia.
L’equazione E= m c² dice anche che una piccolissima massa può trasformarsi in una enorme
quantità di energia (es. reazioni nucleari come anche nelle Stelle).
Relativita’ Generale.
La Relatività generale è una teoria fisica pubblicata da Albert Einstein nel 1915.
• Secondo la "Relatività generale", le leggi di trasformazione per riferimenti “accelerati” e/o
quindi in presenza di gravitazione, sono complesse e piu’ generali di quelle di Lorentz.
• L'idea centrale della relatività generale è che chi si trovi in un sistema di riferimento accelerato
(come un'astronave) sperimenta esattamente gli stessi effetti che normalmente sono associati
alla forza di gravità.
In un ascensore: un'accelerazione verso l'alto è in grado di aumentare la forza di gravità
esercitata sui nostri corpi, mentre un'accelerazione verso il basso ne provoca la diminuzione.
Conseguenze.
• La gravita’ è quindi associabile alla curvatura dello spazio-tempo:
In particolare, la traiettoria della luce non è più rettilinea in prossimità di un campo
gravitazionale , fatto che venne confermato da osservazioni astronomiche durante eclissi solar.i
Un’altra conferma viene dall’esistenza dei cosidetti “buchi neri”: una regione dello spaziotempo
con un campo gravitazionale così forte e intenso che nulla al suo interno può sfuggire all'esterno.
Il mondo se potessimo viaggiare alla velocita’ della luce.
• Se con un astronave viaggiassimo ad una velocità sempre maggiore e prossima a c, potremmo
osservare che con l’aumentare della velocita’ le dimensioni degli oggetti si riducono sempre di
piu’.
• A bordo la vita si svolgerebbe a rallentatore.
Einstein, ci fa intedere che il riferimento per misurare le cose deve essere
la velocita’ della luce, poiche’ solo essa rimane costante.
Curiosita’.
• Negli anni di Princeton, Einstein adottò stabilmente un look del tutto eccentrico.
.
• Stanco del rapporto con Mileva, Einstein propose alla compagna di
continuare a vivere insieme, solo a condizione che lei non si avvicinasse alla
sua scrivania; dovendo pulire, lavare e accudirlo, tuttavia senza avere
rapporti sessuali.
•
Dopo la morte di Einstein, avvenuta a Princeton, nel 1955 il suo cervello
venne suddiviso in 240 parti e spedito a numerosi medici di fama
internazionale per studiarlo in tutte le sue parti.
Bibliografia.
Einstein La teoria della relativita’, “Lo spazio e’ una questione di tempo”, David Blanco Laserna,
RBA;
L’amaldi per i licei scientifici, Ugo Amaldi, Zanichelli;
Lectures on Physics, R. Feynman , Volume 1, Addison Wesley.
Sitografia.
http://www.biography.com/people/albert-einstein-9285408#synopsis
http://diamante.uniroma3.it/hipparcos/einsteinrelativit%C3%A0link.htm
http://www.albertostrumia.it/presentazioni/Relativita/Realativita.pdf
http://www.wired.it/ lol/2013/12/06/dieci-curiosita-sconosciute-su-einstein/