L'evoluzione della fisica

281 Pages·2007·1.017 MB·Italian

by  Albert Einstein, Leopold Infeld

1/2 Universale Bollati Boringhieri

Albert Einstein e Leopold Infeld

L’evoluzione della fisica

Sviluppo delle idee dai concetti iniziali
alla relatività e ai quanti
Prefazione di Carlo Castagnoli
Bollati Boringhieri
Prima edizione nella collana «Universale Bollati Boringhieri» 1965
Ristampa luglio 2007
© 1965, 2007 Bollati Boringhieri editore s.r.l., Torino, corso Vittorio Emanuele II, 86
I diritti di memorizzazione elettronica, di riproduzione e di adattamento totale
o parziale con qualsiasi mezzo (compresi i microfilm e le copie fotostatiche) sono
riservati
Stampato in Italia dalla Litografia «Il Mettifoglio» di Venaria Reale (To)
isbn 978-88-339-8042­ 3
Titolo originale The Evolution 0f Physics
The Growth 0f Ideas from Early Concepts to Relativity and Quanta
Simon & Schuster, New York 1938
Traduzione di Adele Graziadei
Progetto grafico della collana di Enzo Mari
www.bollatiboringhieri.it
Quest'opera è protetta dalla Legge sul diritto d'autore.
È vietata ogni duplicazione, anche parziale, non autorizzata.
Indice

7 Prefazione di Carlo Castagnoli
13 Prefazione degli autori
15 Parte prima L’ascesa dell’interpretazione meccanicistica
Il romanzo giallo perfetto, 17 Il primo indizio, 19 Vettori, 25 L’e­
nigma del moto, 31 Un indizio negletto, 43 Il calore è una sostan­
za?, 47 Le montagne russe, 53 Il tasso di scambio dell’energia, 57
Lo sfondo filosofico, 61 La teoria cinetica della materia, 65 Riassu­
miamo, 71
73 Parte seconda Decadenza dell’interpretazione meccanicistica
I due fluidi elettrici, 75 I fluidi magnetici, 84 La prima grave diffi­
coltà, 88 La velocità della luce, 94 La luce come sostanza, 97 L’enig­
ma del colore, 101 Che cos’è un’onda?, 104 La teoria ondulatoria
della luce, 109 Le onde luminose sono longitudinali o trasversali?, 117
L’etere e l’interpretazione meccanicistica, 120 Riassumiamo, 122
123 Parte terza Campo, relatività
Campo come rappresentazione, 125 I due pilastri della teoria del
campo, 136 Realtà del campo, 141 Campo ed etere, 147 Il siste­
ma di riferimento, 150 Etere e moto, 159 Tempo, distanza, relati­
vità, 170 Relatività e meccanica, 183 Il continuo spazio-tempora­
le, 189 La relatività generale, 198 Fuori e dentro l’ascensore, 203
Geometria ed esperienza, 211 La relatività generale e la sua verifi ­
ca, 221 Campo e materia, 226 Riassumiamo, 229
6 indice
231 Parte quarta Quanti
Continuità, discontinuità, 233 Quanti elementari di materia ed elet­
tricità, 235 Quanti di luce, 241 Spettri luminosi, 247 Le onde
della materia, 252 Onde di probabilità, 259 Fisica e realtà, 270
Riassumiamo, 273
275 Indice dei nomi
277 Indice delle cose
Prefazione
Carlo Castagnoli
L’evoluzione della fisica è stato pubblicato nel 1938, ma conserverà
la sua freschezza e la sua attualità per molti anni ancora: cosa che non
accade di norma per i testi di informazione scientifica. Il fatto è che
Einstein e Infeld non hanno voluto aumentare il bagaglio di cognizio­
ni del lettore o provvedere a un aggiornamento delle sue nozioni, ma
si son posti un obiettivo molto più impegnativo: quello di dare delle
idee e illustrare il processo storico della loro formazione. Proprio per­
ché l’obiettivo ultimo della fisica è di riportare a poche idee fonda­
mentali l’estrema varietà dei risultati che si conseguono nella spe ­
rimentazione sui processi fisici naturali, l’evoluzione di tali idee
fon damentali è lenta e faticosa. Si richiede un lungo periodo di tem­
po per l’accumulazione di dati sperimentali, per la loro critica, per l’e­
laborazione delle prove cruciali, e infine per la maturazione dei pre­
supposti critici e teorici che portano ai nuovi livelli di conoscenza.
Negli anni intercorsi dall’uscita del libro questo processo prepa­
ratorio ha avuto un formidabile sviluppo quantitativo, ma non si è
arrivati a svolte qualitative.
Einstein diceva che nessuno scienziato pensa con formule: quin­
di le idee fondamentali della fisica si possono esprimere con paro­
le. Questo libro è una magnifica e ormai celebre dimostrazione di
ciò. Esso mostra com’è possibile creare un linguaggio che permetta
la comunicazione tra gli scienziati (e i tecnici) e gli «uomini di cul­
tura» nel senso tradizionale.
La decodificazione dei risultati scientifici (per lo meno quando
essi raggiungano il livello dei concetti fondamentali) è un’operazio­
ne tanto difficile, quanto è doverosa. Quando il simbolo usato dal
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fisico deve essere ritradotto in un’analisi e definizione in termini
dei simboli abituali, cioè in termini di parole, solo una profonda
padronanza di esso permette di non errare. È per questo che fra i
più grandi espositori si annoverano scienziati eccelsi: basti ricorda­
re Galileo, Darwin, e lo stesso Einstein.
Einstein e Infeld hanno scritto un testo popolare non solo sotto
questo profilo tecnico del linguaggio, che pure rappresenta uno dei
problemi di fondo della cultura moderna.
Questo è un libro popolare anche proprio perché gli autori non
presuppongono nel lettore «particolari conoscenze ma piuttosto un
alto livello intellettuale». Infatti esso richiede una passione per le
idee fondamentali della fisica e della filosofia, la capacità di vivere
dall’interno il senso di dramma che si accompagna alle storiche svol­
te della fisica. Le idee si scontrano, si modificano, si selezionano
fino a che tutti i fatti, anche il più piccolo, restano inquadrati.
Già dalle prime pagine ci si rende conto di ciò. Quanti di noi
hanno stentato a capire come mai solo nel Seicento si è arrivati a
stabilire le equazioni fondamentali del moto! Quale è la ragione
profonda per cui l’uomo – che pure da tre millenni sapeva predire
le eclissi, che da due millenni sapeva misurare il raggio della Ter­
ra, che aveva costruito una perfetta geometria – si era arrestato di
fronte al problema del moto?
È chiaro che se non si riesce a far sentire ciò il divorzio tra la fisi­
ca e l’uomo di cultura umanistica inizia fin dal primo incontro, fin
dai banchi del liceo, quando si sentono enunciare (magari nel lati­
no di Newton) le leggi della meccanica.
Ma a chi legga i primi capitoli de L’evoluzione della fisica, que­
sto rischio di divorzio risulterà molto ridotto dall’andamento dram­
matico che gli autori hanno saputo mettere in luce nel processo di
formazione delle idee.
Da questo dramma delle idee (che poi è spesso il dramma di una
concezione del mondo) esce anche un’esemplare lezione di mode­
stia. Quanto sembra acquisito e certo – un semplice, minuscolo, ma
irriducibile fatto basta ad annullarlo. Gigantesche costruzioni del
pensiero, piene di genialità o di perseveranza, cadono di fronte a
un’osservazione fatta con un rozzo cannocchiale o a un’elaborata
tecnica come quella di Michelson e Morley. Per cui vengono spon­
tanee alla mente le dure parole del galileiano Salviati nei confronti