Il giovane Albert Einstein, a soli 26 anni, ha cambiato per sempre il corso della scienza presentando un’equazione tanto semplice quanto profonda: E = mc². Riconosciuto in tutto il mondo per la sua acuta intelligenza e per le basi che ha gettato per spiegare la realtà, il suo famoso approccio ha raggiunto notorietà universale, anche se il vero significato di questa relazione rimane sconosciuto a molte persone.
Come una minuscola materia nasconde in sé l’energia dell’intero universo
La formula E = mc² dice, in poche parole, che la materia e l’energia sono la stessa cosa in forme diverse. “M” è la quantità di materia che ha qualcosa e “c” è la velocità della luce, 300.000 chilometri al secondo. Se moltiplichiamo quella materia per quel numero al quadrato, sappiamo quanta energia può liberare. Ciò significa che, anche se un oggetto è molto piccolo, può contenere una quantità enorme di energia.
L’idea che la materia possa essere considerata come energia “congelata” è nata dalla rivoluzionaria dimostrazione di Albert Einstein: la massa è, in realtà, una forma estremamente concentrata di energia. Fino a quel momento, la massa e l’energia erano concepite come entità completamente indipendenti. Quando si parlava di massa, ci si riferiva alla materia, ciò che si può toccare e che ha peso. Al contrario, l’energia era associata a fenomeni intangibili, come il calore, la luce o il movimento.
L’equivalenza tra massa ed energia è nata in modo naturale dalle teorie di Einstein. Egli scoprì che emettendo energia, un oggetto diminuisce la sua massa e che la massa di un corpo aumenta quando aumenta la sua velocità. Queste conclusioni derivarono dalla sua teoria della relatività speciale, rivelata quello stesso anno, in cui sosteneva che lo spazio e il tempo dipendono dall’osservatore e non sono universali. La cosa sorprendente è che questa scoperta è nata esclusivamente dal ragionamento teorico, non dalla sperimentazione.
Come ha dichiarato alla BBC, Christophe Galfard, studente di Stephen Hawking, “prima del XX secolo, quasi tutto ciò che conoscevamo erano cose che potevamo vedere, toccare, odorare. Ciò che i nostri sensi ci permettevano di verificare. Ma all’inizio del XX secolo questo ha cominciato a cambiare drasticamente. Einstein ha fatto grandi scoperte e abbiamo iniziato a raggiungere ambiti della realtà che erano al di là dei nostri sensi”.
In questo senso, ha indicato che “i regni del molto piccolo, del molto veloce e del molto energetico. Una delle scoperte di Einstein è che le leggi del molto piccolo sono molto diverse da quelle che ci aspettavamo. L’altra è che, quando le cose iniziano a muoversi a velocità molto elevate o quando hanno molta energia, il modo in cui si comportano non è quello che ci aspettiamo. Queste scoperte fatte da Einstein nel 1905 sono rimaste nella teoria della relatività speciale, nell’equazione E=mc²”.
Genio e distruzione: perché la formula di Einstein è diventata un’arma
Il paradosso della storia sta nel fatto che un’equazione nata dal puro pensiero è finita per essere utilizzata come strumento di guerra. Durante la seconda guerra mondiale, il Progetto Manhattan utilizzò l’equivalenza tra massa ed energia per costruire armi di distruzione di massa, avvalendosi della formula che permise anche di calcolare l’energia liberata da una bomba atomica. Sebbene Albert Einstein non intervenne direttamente nello sviluppo di queste armi, appose la sua firma su una lettera indirizzata al presidente Franklin D. Roosevelt, nella quale metteva in guardia sul possibile uso militare dell’energia nucleare.
Ora è evidente che lo spazio, il tempo, la materia e l’energia sono profondamente interconnessi, in netto contrasto con la visione precedente a Einstein, quando erano considerati elementi separati e indipendenti. Per questi motivi, l’emblematica equazione E = mc² incarna molto più di una semplice equivalenza tra massa ed energia, poiché rappresenta una profonda trasformazione nel modo di concepire la realtà.
Il significato di E = mc² si estende a tutti i campi del cosmo, anche se Albert Einstein lo ha riassunto in poche righe. Questa relazione sottolinea che la realtà spesso sfida l’intuizione e che i principi più sorprendenti possono essere trovati in formule semplici. L’idea che materia ed energia siano intercambiabili è stata determinante per decifrare fenomeni come i buchi neri, il Big Bang e la struttura stessa dell’universo.
Da questa visione sono nati la fisica moderna, la tecnologia nucleare, i progressi nell’astrofisica, le applicazioni mediche come la tomografia a emissione di positroni e lo sviluppo degli acceleratori di particelle. Tutto questo deriva dalla comprensione che concetti prima separati, come materia ed energia, possono trasformarsi reciprocamente, aprendo possibilità inaspettate per indagare la natura dell’universo.
