Da Einstein al Taoismo: la materia diventa energia vitale

“Chi è il fisico più importante e geniale di sempre?” Risposta secca: “Albert Einstein.”

Rivolgendo questa domanda, mediamente, la probabilità che il dito punti contro il fisico tedesco, naturalizzato svizzero, si avvicina pericolosamente a uno.

D’altro canto, chi studia la fisica per passione, per professione od “obbligato” dai vincoli dell’istruzione, sa anche che Albert Einstein è stato senza dubbio un esponente fondamentale per il progresso della fisica moderna ma che, al tempo stesso, molti altri studiosi hanno dato un importante contributo allo sviluppo della scienza: in particolare, il ‘900, con l’avvento della fisica dei quanti, è stato un coacervo di menti geniali, rivelatesi indispensabili per la soluzione di alcuni problemi che da tempo attanagliavano le menti di molti fisici (basti pensare a Planck, Fermi, Schrödinger, Heisenberg, De Broglie, Lorentz…).

Allora, perché proprio Albert Einstein? Perché è diventato l’emblema della fisica? Perché è l’archetipo dello scienziato moderno? Come spesso accade, la risposta è fornita dal diretto interessato che, il 28 marzo 1949, in una lettera al suo amico Solovine (matematico e fisico rumeno) si descrive come “eretico per alcuni e reazionario per altri; uno che, per così dire, è sopravvissuto a se stesso; ecco come sono visto dai miei contemporanei”. Poco dopo aggiunge con autoironia: “Lei immagina che io guardi con serena soddisfazione all’opera della mia vita. Vista da vicino, però, la realtà è ben diversa: non c’è una sola idea, di cui io sia convinto, che sia destinata a durare”. Queste poche parole sono come una piccola fenditura che, investita da un’intensa onda elettromagnetica, ha il potere di deviare la traiettoria dell’onda: come in una sorta di “diffrazione di pensieri”, le frasi, infatti, sembrano quasi “aprire” un ventaglio di possibili interpretazioni, che la mente pensante dell’uomo deve sviscerare e meditare in fondo al cuore. In primo luogo, dalle parole del fisico sembra sbocciare una fresca e naturale umiltà, quasi a rimarcare che il lavoro svolto nel corso di un’intera esistenza possa essere paragonato a un transitorio che, come tale, sia inevitabilmente destinato a svanire, sotto il veloce e normale progredire della scienza. Nelle parole di Einstein manca addirittura quell’arrogante convinzione, spesso caratteristica dell’essere umano, che i propri risultati siano così geniali da essere destinati a cambiare il corso degli eventi. Non è retorica o scaramanzia ma, a mio parere, è un altro segno di genio, che corrobora la certezza che Einstein possa essere considerato uno dei più grandi pensatori della storia dell’umanità. Dietro queste stesse frasi si cela inoltre il tipico atteggiamento del fisico (e dello scienziato, in generale), sempre alla ricerca di un nuovo modello che possa definitivamente cancellare quanto è stato ipotizzato: basta, infatti, una piccola prova per distruggere un castello edificato su fondamenta ritenute solide, ma di fatto sbagliate. In queste semplici frasi si nasconde la filosofia di Albert Einstein, uno scienziato ribelle e pieno di contraddizioni che, in un clima culturale difficile e ostile, ha saputo insegnare alle nuove generazioni a pensare da uomini liberi (“La scuola deve avere il fine di sviluppare personalità armoniose e l’attitudine generale a promuovere un pensiero indipendente”). Il fisico-filosofo è riuscito a dare un volto più umano alla scienza, diventando così un mito inossidabile che, da un secolo, resiste a tutti gli attacchi andando a fare concorrenza a icone mondiali. Così come Marylin Monroe era diventata l’immagine-chiave della bellezza, al tempo stesso Einstein assumeva quella dell’intelligenza al di là dei confini scientifici, diventando un apprezzato soggetto di poster e persino di pubblicità. Il mito coinvolgeva inevitabilmente la sua vita privata, le sue idee e si rinforzava soprattutto per la contraddittorietà della sua natura. Era pacifista ma ha ideato la bomba atomica, era coinvolto sul fronte umanitario ma spesso era egoista, era un fisico arrivato dalla cultura del passato ma il più moderno del suo tempo. Il mito era consacrato dal fatto che si mostrava come un uomo qualunque, con i pregi e i difetti di tutti gli uomini.

Materia ed energia

La rivoluzione culturale di Einstein ha saputo trasformare il mondo, cambiandone il punto di vista. Nel 1905, con la celebre teoria della relatività speciale (relatività ristretta), dimostra la covarianza delle leggi dell’elettromagnetismo e della meccanica in tutti i sistemi di riferimento inerziali e che la velocità della luce nel vuoto è la stessa in tutti i sistemi di riferimento, confutando così le teorie relative all’esistenza dell’etere, che si pensava permeasse tutto lo spazio senza presentare alcuna resistenza meccanica al moto dei corpi che si muovevano in esso. Sempre nell’ambito della teoria della relatività ristretta, Einstein rivoluziona il concetto di spazio, tempo e massa giungendo a una celeberrima equazione, forse la più famosa di tutti i tempi:

E = mc²

La struttura è semplice ed elegante ma il significato è potentissimo (basti pensare che ha permesso la costruzione degli ordigni atomici). Con E si indica l’energia contenuta (o emessa) da un corpo, con m è la sua massa e con c la velocità della luce. Con questa affascinante equazione, Einstein dimostra che la massa (la quantità di materia che costituisce un corpo) è una vera e propria forma di energia e che è in continua trasformazione, essendo proporzionale a E/c²: questo significa che se un corpo assorbe energia, la sua massa aumenta, mentre diminuisce in caso di emissione di energia (ad esempio emettendo un fotone, la cui energia vale E=hv). Inoltre, secondo Einstein, un qualsiasi corpo a riposo ha energia per il suo semplice “possesso” di massa a riposo (la massa misurata in un sistema di riferimento in cui è in quiete). Con questa incredibile scoperta, il fisico riesce anche a rielaborare il celebre principio di conservazione dell’energia meccanica (somma di energia cinetica e potenziale) valido per i sistemi conservativi: l’energia meccanica, infatti, grazie all’equazione per materia ed energia, comprende, oltre ai contributi potenziale e cinetico, anche una forma di energia legata alla massa; così, Einstein unifica la legge di conservazione della massa (legge di Lavoisier) e il principio di conservazione dell’energia, giungendo a un unico principio (principio di conservazione della massa-energia), secondo cui si conserva la somma di massa ed energia.

L’equazione è diventata molto presto un vero e proprio simbolo della fisica, una sorta di “aforisma” scientifico che, dietro una struttura semplice, contiene un'infinita ricchezza di significato, in grado di svelare i segreti della natura.

Le parole di Einstein, relativamente alla equazione:

“It followed from the special theory of relativity that mass and energy are both but different manifestations of the same thing — a somewhat unfamilar conception for the average mind. Furthermore, the equation E is equal to m c-squared, in which energy is put equal to mass, multiplied by the square of the velocity of light, showed that very small amounts of mass may be converted into a very large amount of energy and vice versa. The mass and energy were in fact equivalent, according to the formula mentioned before. This was demonstrated by Cockcroft and Walton in 1932, experimentally.”

(“Dalla teoria speciale della relatività si ricava che massa ed energia sono entrambe differenti manifestazioni della stessa cosa – un concetto non di immediata comprensione per l’uomo della strada. Inoltre, l’equazione E uguale a m moltiplicato per c elevata al quadrato, che significa che l’energia è uguale alla massa moltiplicata per il quadrato della velocità della luce, mostra che piccolissime quantità di massa possono essere trasformate in una immensa quantità di energia e viceversa. La massa e l’energia sono infatti equivalenti, secondo la formula appena citata. Questo è stato dimostrato da Cockroft e Walton nel 1932 in un esperimento”.)

Se si vuole cercare un modo per collegare la celebre equazione di Einstein con la filosofia, mi sovviene una dottrina molto affascinante: il Taoismo. Questa corrente è una sorta di principio che va oltre le forme e le fattezze, caratterizzato da moto continuo, in grado di ispirare la vita degli uomini. Il paradigma della corrente filosofica è rappresentato dal Tao, nel quale il cerchio rappresenta il tutto, suddiviso in due parti: una nera (lo Yin) ed una bianca (lo Yang), due poli che evocano metaforicamente il divenire del macrocosmo e del microcosmo. All’interno del Tao, si possono anche scorgere due cerchi più piccoli, di colore opposto, che suggeriscono che all’interno di ogni parte vi è una “goccia dell’opposto” (all'interno dello Yin è contenuto un elemento Yang e viceversa). La curva dinamica che separa Yin e Yang sottolinea che essi sono determinati da un continuo flusso, a causa del quale si creano a vicenda, controllandosi, contrapponendosi e trasformandosi l'uno nell'altro.

Lo Yin rappresenta il principio della passività, del freddo, dell'oscurità, del basso, del femminile ed è associato alla notte, alla terra, all'acqua e alla quiete. Lo Yang, invece, è il simbolo del maschile, dell'attività, del caldo, dell’energia, dell'alto, ed è associato al cielo, alla luce e al sole. Secondo i saggi orientali, dal loro armonico e perfetto interagire nasce tutta la realtà fisica e non: ogni cosa ha una goccia dello Yin e una dello Yang. Tutta la dottrina sembra essere confermata dall’equazione di Einstein, secondo cui, l'energia (lo Yang) si può trasformare in materia (lo Yin) e viceversa. Non è bellissimo? Una perfetta armonia di scienza e filosofia, un impasto allo squisito e affascinante sapore di cultura.

In generale, tutte le filosofie orientali e più antiche, maggiormente legate alla “terra”, all’acqua e alle primordiali forme di vita, sembrano trovare nell’equazione di energia-materia una conferma, come se tutto il mondo (tutta la materia e, dunque, tutta la massa) fosse animato da un’energia (vitale) in una sorta di panteismo primitivo. Il corpo è energia, l’energia è massa.
Sempre nel 1905, considerato un “annus mirabilis”, Einstein risolve anche i problemi legati all’effetto fotoelettrico (fotoemissione di elettroni da parte di un metallo, utilizzato come bersaglio di una sorgente luminosa) e legati al moto Browniano (fornisce delle importanti relazioni al fisico Perrin). Nel 1915, invece, Einstein elabora la celebre teoria della relatività generale.

Ecco quali sono le semplici risposte alla domanda iniziale! Sono sufficienti? Einstein è stato un grande fisico e un grande filosofo del ‘900, in grado di cambiare il volto della scienza, donandole un aspetto meno aggressivo.

Vorrei concludere con una frase del fisico, che sottolinea l’importanza della cooperazione tra fisica e filosofia. Per Einstein è fondamentale “capire il valore educativo della metodologia, della storia e della filosofia della scienza”. Conoscere lo sfondo storico e filosofico aiuta l’uomo di scienza a liberarsi da pregiudizi: “Questa indipendenza determinata dall’analisi filosofica, è, a mio giudizio, il segno di distinzione tra un semplice artigiano o specialista e un autentico cercatore di verità. L’autentico cercatore di verità insegue senza costrizione i suoi interessi, mosso dal piacere di pensare”. STUPENDO. Infatti, la fisica, al pari della filosofia, nasce dallo stupore e dalla meraviglia degli occhi di fronte alla realtà.

"The circle symbolizes T'ai Chi, which is formless and above duality. Here it is manifesting itself, as the progenitor of the universe. It is divided into yin (the dark) and yang (the light), which signify the negative and positive poles. Pairs of opposites, passive and active, female and male, moon and sun."