Che cos’è l’energia e perché è così difficile definirla

State leggendo; chiudete gli occhi e rimanete immobili per qualche secondo. Forse, penserete, in queste condizioni non si consuma energia. Non è vero: respirate, il cervello lavora, il cuore pulsa, il corpo ha certamente una temperatura diversa (presumibilmente più alta) rispetto al luogo in cui vi trovate. Tutto questo costa energia: quella che avete assunto con la colazione di stamattina, la cena di ieri sera o attingendo alle riserve di grasso accumulate in qualche parte del corpo.

Se più tardi farete un po’ di attività sportiva, proverete poi una sensazione di grande benessere; lo sforzo compiuto stimola il rilascio di endorfine, neurotrasmettitori che inducono piacere. Ma il vostro contenuto energetico, dopo una bella nuotata, è inferiore a prima. Non crediate che il docciaschiuma «energizzante» vi possa ricaricare: è meglio andare a fare uno spuntino.

Se ci andate in macchina e vi fermate a fare il pieno, avrete magari modo di lagnarvi per gli ultimi aumenti dei carburanti. E dopo che l’auto si è rifocillata, potrebbe venirvi sete. Andate alla cassa, pagate il pieno e comprate una bottiglietta d’acqua fresca. Avete mai notato che un litro d’acqua minerale al bar costa più di un litro di benzina? E pensare che il 65% del prezzo del carburante va all’erario (nel caso dell’acqua solo il 4%...). Ma di solito non ci pensiamo neppure, e non ci lamentiamo.

Arrivati a casa, è l’ora del meritato spuntino: una banana e un kiwi. I talloncini adesivi vi informano che la prima viene dal Costarica, il secondo dalla Nuova Zelanda; per arrivare sulla vostra tavola hanno viaggiato migliaia di chilometri in aereo o in nave. Li mangiate di gusto e vi sentite meglio. Ora accendete il pc e potete finire quel lavoretto che avevate in sospeso.

Non vi potete lamentare, non è stato un brutto pomeriggio. In poco tempo avete fatto varie cose piacevoli e diverse tra loro: leggere un libro, nuotare, guidare, mangiare, lavorare seduti in casa. Tutto questo è stato possibile grazie a un’enorme disponibilità di energia, di cui probabilmente non vi rendete neppure conto: l’energia delle cellule del corpo, quella del boiler della piscina, del carburante nel serbatoio dell’auto, di una nave che ha solcato gli oceani, della rete elettrica.

Se qualcuno ora vi chiedesse che cos’è l’energia, forse avreste qualche difficoltà a definire in modo chiaro e rigoroso questa entità onnipresente nella nostra vita. In effetti è un imbarazzo preoccupante: di solito ci piace conoscere quello che ci circonda e tendiamo a diffidare di ciò che non conosciamo. Non vi angosciate troppo, però: l’ignoranza energetica è diffusissima, ma anche comprensibile. L’energia è un concetto sfuggente e soltanto apparentemente intuitivo. È così difficile che per millenni gli studiosi ne hanno dato definizioni vaghe o completamente insensate, come quella riportata nella settima edizione dell’Enciclopedia Britannica del 1842: «the power, virtue, and efficacy of a thing» («il potere, la virtù e l’efficacia di una cosa»).

E ancora oggi, tra le «definizioni d’autore» del Dizionario Zingarelli, si legge:

“Se volete mettere in imbarazzo una persona, chiedetele che cos’è l’energia. Tutti pensano di saperlo, ma nessuno saprà darvi una risposta chiara. Sappiamo che senza energia non si può far nulla, che essa si manifesta in forme diverse interconvertibili e che nel trasformarsi la sua quantità si conserva mentre la sua qualità degrada. Sappiamo che è causa di guerre e che è il vero potere che governa il mondo. Sappiamo che è tutto quello che permette di fare qualcosa o di generare un cambiamento, anche in ambiti non materiali. Dell’energia sappiamo tutto, ma non sappiamo dire che cos’è: se non che è un qualcosa di natura universale che appare in forme materiali e immateriali e che non si può «ridurre» a nulla di più elementare”.

Se siamo arrivati a capire, passo dopo passo, che cos’è l’energia e quali sono le leggi che la governano, è grazie al lavoro appassionato e alle felici intuizioni di un piccolo gruppo di uomini curiosi che, dalla fine del 1700, si applicarono con dedizione al problema: James Watt, Sadi Carnot, Justus von Liebig, James Joule, Rudolf Clausius, William Thompson (meglio noto come Lord Kelvin), Ludwig Boltzmann, Walther Nernst e Albert Einstein.