Page 180 - Fisica per non fisici
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esempio, se pesiamo un fiammifero prima e dopo averlo fatto bruciare, ci
accorgiamo che esso si è molto alleggerito e certamente non ha conservato la massa
iniziale. Il perché è fin troppo ovvio: si sono dispersi nell’aria i prodotti della
reazione chimica responsabile della combustione del fiammifero.
Se invece facciamo bruciare il fiammifero in un’ampolla di vetro perfettamente
chiusa, verifichiamo che il peso di tutto il sistema si mantiene costante, dunque la
massa complessiva si è giustamente conservata durante tutto il processo di
combustione.
Ma attenzione: questo non è esattamente vero. Quello che vi ho detto negli esempi
precedenti è vero solo in prima approssimazione perché non abbiamo ancora preso
i n considerazione l’equazione di Einstein. In altre parole, il principio di
conservazione della massa deve tenere conto che quest’ultima può manifestarsi sotto
forma di energia. Quindi, a rigore, non è lecito pensare alla conservazione della
massa come alla conservazione soltanto di ciò che possiamo semplicemente pesare:
dobbiamo tenere conto anche di ciò che si manifesta sotto forma di energia e che
quindi non possiamo mettere sul piatto di una bilancia.
Per chiarire la questione, riconsideriamo l’ampolla nella quale abbiamo fatto
bruciare il fiammifero.
Poco fa abbiamo detto che la massa contenuta al suo interno rimane al valore che
aveva prima della combustione, poiché abbiamo avuto cura che i prodotti della
combustione stessa (cenere, fumo e così via) non si disperdessero, sigillando
accuratamente l’ampolla.
Ebbene, la Teoria della Relatività, con l’equazione di Einstein, ci mostra che a
rigore, a combustione avvenuta, tutto il sistema è invece più leggero di quanto non
fosse all’inizio. Infatti dall’ampolla trasparente è sfuggita energia, sotto forma di
radiazione luminosa emessa dal fiammifero che bruciava. E allora ciò equivale a una
massa che è andata perduta.
Insomma, non è che sia sfuggito dal recipiente un po’ di fumo o qualche altra
piccolissima particella materiale magari invisibile a occhio nudo, no. È sfuggita
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energia che, per l’equazione E=mc , equivale a tutti gli effetti a una corrispondente
perdita di massa dall’interno del recipiente.
Di fatto l’entità di questa energia che sfugge dal recipiente è piccolissima: bruciando
un fiammifero non possiamo certamente mettere in moto una locomotiva a vapore!
Corrispondentemente la massa perduta è ancora più piccola (dobbiamo dividere il
valore dell’energia per il quadrato della velocità della luce, per ottenere il valore
della massa perduta) e non esiste alcuna bilancia in grado di apprezzare questo
decremento di peso.
Così pure, in qualsiasi altra reazione chimica, le energie in gioco sono sempre
piccolissime; dunque variazioni di massa che in linea di principio sono presenti,
sono assolutamente inosservabili. Insomma, come ci è già capitato di rimarcare, non