Romanzo scientifico

Cosmo - di Carl Sagan

Cosmo di Carl Sagan (Mondadori 1980) – Capitolo VIII

Il capitolo VIII dal titolo Viaggi nello spazio e nel tempo è molto impegnativo perché si occupa di spazio e di tempo, come dice il titolo. E quando c’è di mezzo lo spazio e il tempo (cioè lo spaziotempo), vengono in mente Albert Einstein e la sua teoria della relatività.

«Se nell’ultimo decennio del XIX secolo vi foste trovati a passeggiare nel dolce paesaggio lombardo, sulla strada per Pavia avreste potuto imbattervi in un ragazzo un po’ capelluto che aveva lasciato la scuola. I suoi insegnanti in Germania gli avevano detto che non avrebbe mai fatto niente di buono, che le sue continue domande minavano la disciplina scolastica e che sarebbe stato meglio se se ne fosse dalla scuola. Così andò vagabondo per l’Italia settentrionale, deliziandosi della libertà con cui poteva rimuginare su argomenti lontani dalle materie di cui era stato ingozzato in un’aula scolastica dominata da un disciplina prussiana. Il suo nome era Albert Einstein e le due rimuginazioni cambiarono il mondo» (pag. 198).

Così Sagan presenta Albert Einstein. Poi, per spiegare «che cosa significa dire che due eventi sono simultanei», scrive (pag. 199): «Immaginate che io venga in bicicletta verso di voi. Attraversando un incrocio per poco non sbatto, così pare a me, contro una carrozza e per poco non ne sono travolto. Ora ripensate a questo evento immaginando che la carrozza e la mia bicicletta stiano andando ambedue a una velocità molto vicina a quella della luce. Voi siete fermi sul bordo della strada e la carrozza si muove ad angolo retto rispetto alla vostra linea di vista mentre mi vedete venire verso di voi alla luce riflessa del Sole».

A questo punto, Sagan pone una serie di esperimenti mentali (o Gedankenexperiment): «Non bisognerebbe sommare la velocità della mia bicicletta alla velocità della luce e la mia immagine non dovrebbe giungervi così molto prima dell’immagine della carrozza? Non dovreste vedermi deviare, prima di poter vedere la carrozza che arriva? Può essere che la carrozza e io giungiamo all’incrocio simultaneamente secondo il mio punto di vista, ma non secondo il vostro?» (pag. 199).

Queste – scrive Sagan – non sono domande sciocche. Esse sfidano l’ovvietà ed è per questo motivo che nessuno se le pose prima di Einstein. Partendo da tali domande elementari, Einstein produsse un fondamentale ripensamento del mondo, una rivoluzione della fisica».

Quindi Sagan enuncia le «regole della Natura a cui dobbiamo obbedire», cioè le regole della teoria speciale della relatività: «Non aggiungerai la tua velocità alla velocità della luce», e «Non andrai alla velocità della luce e oltre» (pag. 199).

E poi: «Questo è il significato della parola relatività. L’idea è molto semplice, nonostante i suoi addobbi magici: nell’osservare l’universo, ogni punto di osservazione vale l’altro. Le leggi della Natura restano le stesse indipendentemente da chi le sta illustrando. Se ciò è vero ne segue che nessuno può viaggiare più veloce della luce» (pag. 200).

«Vicinissimo alla velocità della luce, dal vostro punto di vista il mondo appare molto strano, ogni cosa è schiacciata entro una finestra circolare che rimane proprio davanti a voi. Dal punto di vista di un osservatore stazionario, la luce riflessa da voi si tinge di rosso mentre vi state allontanando e si tinge di blu mentre vi avvicinate. Se vi avvicinate all’osservatore quasi alla velocità della luce, apparirete avvolto in un alone colorato irreale: la vostra emissione infrarossa, di solito invisibile, si sposterà verso lunghezze d’onda minori appartenenti alla luce visibile. Per l’osservatore stazionario, risulterete compresso nella direzione del moto, la vostra massa aumenterà e il vostro tempo rallenterà: una conseguenza mozzafiato del viaggiare vicino alla velocità della luce, chiamata dilatazione dei tempi. Ma per un osservatore che si muova con voi – se il ciclomotore ha un altro seggiolino – nessuno di questi effetti si manifesta.» (pag. 201).

Bibliografia su Albert Einstein:

Walter Isaacson, Einstein – La sua vita, il suo universo, Mondadori 2008 (stupendo!)

Jeremy Bernstein, L’uomo senza frontiere – Vite e scoperte di Albert Einstein, Il Saggiatore 2004

David Bodanis, E=mc² – Biografia dell’equazione che ha cambiato il mondo, Mondadori 2009

Emilio Segrè, Personaggi e scoperte della fisica – Da Galileo ai quark, Mondadori 1996

Amir D. Aczel, L’equazione di Dio – Einstein, la relatività e l'universo in espansione, Il Saggiatore 2000

Ètienne Klein, Sette volte la rivoluzione – I grandi della fisica contemporanea, Cortina 2006

Bibliografia sulla relatività:

Albert Einstein, Come io vedo il mondo – La teoria della relatività, Newton Compton 1988

Albert Einstein, Il significato della relatività, Newton&Compton 2006

John Marks, La relatività – Un’introduzione elementare, non matematica, alla relatività classica, speciale e generale, Newton&Compton 1976

Vittorio Silvestrini, Guida alla teoria della relatività, Editori Riuniti 1982

Clement V. Durell, La relatività con le quattro operazioni, Bollati Boringhieri 2008

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