Discorso di presentazione del professor S. Arrhenius, Presidente del Comitato Nobel per la fisica della Royal Swedish Academy of Sciences, il 10 dicembre 1922*
Vostra Maestà, Vostre Altezze Reali, signore e Signori.
Non c’è probabilmente nessun fisico vivente oggi il cui nome è diventato così ampiamente conosciuto come quello di Albert Einstein. La maggior parte delle discussioni si concentra sulla sua teoria della relatività., Questo riguarda essenzialmente l’epistemologia ed è stato quindi oggetto di un vivace dibattito negli ambienti filosofici. Non sarà un segreto che il famoso filosofo Bergson a Parigi abbia sfidato questa teoria, mentre altri filosofi l’hanno acclamata con tutto il cuore. La teoria in questione ha anche implicazioni astrofisiche che vengono rigorosamente esaminate al momento attuale.
Durante il primo decennio di questo secolo il cosiddetto movimento browniano stimolò il più vivo interesse., Nel 1905 Einstein fondò una teoria cinetica per spiegare questo movimento per mezzo del quale derivò le principali proprietà delle sospensioni, cioè i liquidi con particelle solide sospese in essi. Questa teoria, basata sulla meccanica classica, aiuta a spiegare il comportamento di quelle che sono note come soluzioni colloidali, un comportamento che è stato studiato da Svedberg, Perrin, Zsigmondy e innumerevoli altri scienziati nel contesto di quella che è diventata una grande branca della scienza, la chimica colloidale.,
Un terzo gruppo di studi, per il quale in particolare Einstein ha ricevuto il premio Nobel, rientra nel dominio della teoria quantistica fondata da Planck nel 1900. Questa teoria afferma che l’energia radiante consiste di singole particelle, chiamate “quanti”, approssimativamente nello stesso modo in cui la materia è composta da particelle, cioè atomi. Questa notevole teoria, per la quale Planck ha ricevuto il premio Nobel per la fisica nel 1918, ha sofferto di una serie di inconvenienti e verso la metà del primo decennio di questo secolo ha raggiunto una sorta di impasse., Poi Einstein si fece avanti con il suo lavoro sul calore specifico e l’effetto fotoelettrico. Quest’ultimo era stato scoperto dal famoso fisico Hertz nel 1887. Ha scoperto che una scintilla elettrica che passa tra due sfere lo fa più facilmente se il suo percorso è illuminato con la luce di un’altra scarica elettrica. Uno studio più esaustivo di questo interessante fenomeno è stato condotto da Hallwachs che ha dimostrato che in determinate condizioni un corpo caricato negativamente, ad es., una piastra metallica, illuminata con luce di un particolare colore-l’ultravioletto ha l’effetto più forte – perde la sua carica negativa e alla fine assume una carica positiva. Nel 1899 Lenard dimostrò che la causa era l’emissione di elettroni ad una certa velocità dal corpo caricato negativamente. L’aspetto più straordinario di questo effetto era che la velocità di emissione degli elettroni è indipendente dall’intensità della luce illuminante, che è proporzionale solo al numero di elettroni, mentre la velocità aumenta con la frequenza della luce., Lenard ha sottolineato che questo fenomeno non era in buon accordo con i concetti allora prevalenti.
Un fenomeno associato è la fotoluminescenza, cioè la fosforescenza e la fluorescenza. Quando la luce influisce su una sostanza, quest’ultima diventa occasionalmente luminosa a causa della fosforescenza o della fluorescenza. Poiché l’energia del quantum di luce aumenta con la frequenza, sarà ovvio che un quantum di luce con una certa frequenza può solo dare origine alla formazione di un quantum di luce di frequenza inferiore o, al massimo, uguale. Altrimenti si creerebbe energia., La luce fosforescente o fluorescente ha quindi una frequenza inferiore alla luce che induce la foto-luminescenza. Questa è la regola di Stokes che è stata spiegata in questo modo da Einstein per mezzo della teoria quantistica.
Allo stesso modo, quando un quanto di luce cade su una piastra metallica può al massimo cedere l’intera sua energia a un elettrone lì. Una parte di questa energia viene consumata nel portare l’elettrone nell’aria, il resto rimane con l’elettrone come energia cinetica. Questo vale per un elettrone nello strato superficiale del metallo., Da questo può essere calcolato il potenziale positivo a cui il metallo può essere caricato per irradiazione. Solo se il quantum contiene energia sufficiente per l’elettrone per eseguire il lavoro di staccarsi dal metallo, l’elettrone si sposta nell’aria. Di conseguenza, solo la luce avente una frequenza superiore a un certo limite è in grado di indurre un effetto fotoelettrico, per quanto elevata sia l’intensità della luce irradiante. Se questo limite viene superato l’effetto è proporzionale all’intensità della luce a frequenza costante., Un comportamento simile si verifica nella ionizzazione delle molecole di gas e si può calcolare il cosiddetto potenziale di ionizzazione, a condizione che sia nota la frequenza della luce in grado di ionizzare il gas.
La legge di Einstein dell’effetto fotoelettrico è stata estremamente rigorosamente testata dall’americano Millikan e dai suoi allievi e ha superato brillantemente il test. A causa di questi studi di Einstein la teoria quantistica è stato perfezionato ad un alto grado e una vasta letteratura è cresciuto in questo campo per cui lo straordinario valore di questa teoria è stato dimostrato., La legge di Einstein è diventata la base della fotochimica quantitativa allo stesso modo in cui la legge di Faraday è la base dell’elettrochimica.**
* Il Premio Nobel per la Fisica 1921 è stato annunciato il 9 novembre 1922.
** Essendo troppo lontano dalla Svezia, il professor Einstein non ha potuto partecipare alla cerimonia.