Elettricità, carburanti, riscaldamento: l’energia. Anche i fisici ne parlano continuamente e la usano per decifrare i meccanismi dietro praticamente ogni processo. Eppure una buona definizione precisa non si trova: che diavolo è questa “energia”?

Il motivo per cui il concetto sembra vago è piuttosto semplice: non esiste una definizione precisa di energia. Non esiste una figura, neanche astratta, che si possa indicare e dire “l’energia è fatta così”. Nella sua essenza, l’energia non è che una quantità matematica.

Ma una quantità estremamente utile! Prima di tutto perché sappiamo come calcolarla se sappiamo com’è fatto e in che stato è il sistema di cui parliamo. Poi sappiamo che il nostro sistema spontaneamente cambierà nel tempo in modo da avere meno energia possibile: oggetti in alto tendono a cadere, quelli caldi a raffreddarsi, ma anche casi meno banali tipo come si ripiega una molecola.

Sappiamo anche che l’energia si presenta in tante forme: gravitazionale delle cose che stanno in alto, cinetica delle cose che si muovono, luce, calore, elettricità, legami chimici, e molte altre. Perfino la semplice massa di qualcosa è una parte della sua energia.

Einstein indica la famosa formula in una foto quasi certamente falsa. Ma rende l’idea.

Forse la cosa più importante che sappiamo dell’energia è che il suo totale non cambia mai. Può cambiare forma, può entrare o uscire da un oggetto, può passare da uno ad un altro, ma rimarrà la stessa quantità. Sempre. Così, per esempio, se facciamo cadere una pallina da una certa altezza, possiamo dire esattamente quanto veloce colpirà a terra.

Palline che cadono sembrano, di nuovo, un esempio cretino. Ma calcolare come l’energia si trasmette e trasforma è la partenza per prevedere la potenza di una centrale elettrica, o decifrare quello che succede negli acceleratori di particelle.

Ogni striscia colorata è la traccia lasciata da una particella prodotta nell’acceleratore. Per capire che particelle sono bisogna partire da calcoli sull’energia. CC-BY-SA Pcharito via Commons

Pur non riuscendo a dire esattamente cosa sia l’energia, calcolarla è la colonna portante di praticamente tutto in fisica.

Foto copertina: CC0 Shivam Jha/pixabay

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