“Il frigorifero di Einstein” di Paul Sen

L’accattivante titolo del libro trae spunto da un episodio poco conosciuto della vita di Einstein, che tra la fine degli anni venti e i primi anni trenta, insieme al  fisico Leo Szilárd suo ex allievo quando insegnava alla università Friedrich Wilhelm di Berlino, aveva lavorato per progettare, brevettare e commerciare un frigorifero che come fluido refrigerante usava il metanolo e  non sostanze come l’ammoniaca, il metilcloruro o l’anidride solforosa le cui possibili fuoriuscite per difetti delle pompe potevano disperdere esalazioni assai pericolose in ambienti domestici e creare vittime. I due fisici si misero al lavoro spinti dalla necessità di progettare un frigorifero più sicuro ma soprattutto ispirati  dal comune interesse per il calore e la termodinamica. La realizzazione di tale progetto avvenne in due fasi: la prima finanziata da un’impresa di Amburgo, la Citogel (termine di origine latina che significa freddo rapido) si basava su di un dispositivo chiamato frigorifero popolare in tedesco Volks-Kuhlschrank che creava il freddo dall’evaporazione del metanolo, non tossico in piccole quantità, per effetto della pressione  di un normale rubinetto dell’acqua e che dovendo mantenersi costante costituì il principale insuccesso della macchina. La seconda fase invece più articolata usava in una normale macchina per produrre il freddo un compressore, a dir poco rivoluzionario, che invece di usare una normale ventola metallica si serviva di un campo elettromagnetico variabile generato da una bobina elettrica ed i vari passaggi di stato delle sostanze refrigeranti avvenivano in tubi e cilindri in cui non era possibile alcuna fuoriuscita di sostanze tossiche. La macchina venne brevettata e poco dopo la Allgemeine Elextricitats Gesellschaft (AEG) s’interessò al progetto che però non venne condotto a termine in quanto negli stessi anni la General Motors  nei suoi laboratori in Ohio aveva ideato un nuovo refrigerante, il freon più economico e creduto meno tossico dei refrigeranti adoperati in quel momento, non tenendo conto però che negli anni a venire tale sostanza appartenente alla classe degli idrofluorocarburi sarebbe stata una delle principali cause del buco dell’ozono.     Il libro, al di là dell’episodio legato al progetto di Einstein e Szilárd, traccia un quadro ben definito della termodinamica e delle figure che ne hanno segnato il percorso storico e concettuale da Sadi Carnot a Helmholtz, da Maxwell a Boltzmann  e quindi ad Einstein che nella sua autobiografia la definì come « la sola teoria fisica di contenuto universale che, sono certo non sarà mai sovvertita». Gli articoli di Einstein pubblicati sugli Annalen der Physik nei primi anni del novecento riguardano proprio la termodinamica la cui problematica sarà alla base delle successive ricerche einsteiniane dalla struttura atomica della materia alla natura quantistica della luce per poi giungere alla formulazione della teoria della relatività ristretta e infine alla famosa formula che sancisce l’equivalenza tra massa ed energia. Concetti quali energia, entropia e temperatura formano l’ossatura di tutta la scienza moderna che l’autore del saggio non smette mai di sottolineare e in particolare l’importanza del loro valore teorico  alla base delle successive applicazioni pratiche, il più delle volte privilegiate per ovvie ragioni economiche a scapito della vera conoscenza scientifica nei suoi contesti  sia culturali che sociali. L’analisi del lavoro di Sadi Carnot  e in particolare il suo trattato  “Riflessioni sulla potenza motrice del fuoco” nella sua impostazione concettuale è di estremo interesse ed efficace per capire l’importanza  soprattutto a livello teorico del ciclo termodinamico omonimo che porterà si nella rivoluzione industriale all’uso della macchina a vapore ma è anche «…il prodotto di una fertile immaginazione unita a una mente che ragionava basandosi scrupolosamente sulle evidenze. La sua eredità è tutt’intorno a noi. Che si tratti dei motori a combustione interna o dei reattori o delle gigantesche turbine che generano elettricità, o persino dei razzi che ci portano sulla Luna, Tutti si basano sulla scoperta di Carnot, che per generare potenza motrice c’è bisogno di un flusso termico da un corpo caldo a uno freddo. Meno ovvia, ma altrettanto importante, è l’eredità dell’opera di Carnot per la ricerca umana di una più profonda comprensione dell’universo» (pag.41).  Si passa poi agli altri personaggi di spicco nei progressi della termodinamica da Joule, Watt, Thompson, Clausius, Maxwell,  per arrivare a Helmholtz e Boltzmann, in particolare quest’ultimi, che meglio quantificano i concetti di energia ed entropia. La leggibilità del testo è molto curata in relazione alla difficoltà intrinseca dei concetti di cui si parla, fornendo un ottimo saggio di divulgazione scientifica nel suo significato più valido. A tal proposito vengono in mente le calzanti parole del fisico Carlo Bernardini: «…la scienza non si divulga sul carretto dello straccivendolo, ma comunicando agli altri gli strumenti che la rendono possibile…».      Molto utili sono le tre appendici aggiunte al volume per una più approfondita conoscenza e sintesi dei concetti che formano la struttura di tutto il libro: energia,  entropia, temperatura ed i quattro principî della termodinamica Particolarmente curata ed esaustiva l’estesa bibliografia sia nelle note a margine dei varî capitoli che nella sua parte più generale.

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