Ad agosto 2026 il cielo si è oscurato per pochi minuti: giusto il tempo, per noi prof, di pensare già al prossimo viaggio d'istruzione. A Potsdam c'è un edificio che il Sole lo osserva tutto l'anno, non solo il 12 agosto: la Torre Einstein, tappa fondamentale del nostro libro In gita con le STEAM. Ma il racconto, come ogni buon viaggio, comincia da pochi minuti di buio.
La luce che si piega
Il 12 agosto 2026 l’Europa ha rivissuto un’eclissi totale di Sole dopo vent’anni: lungo una stretta fascia tra Islanda, Groenlandia e Spagna la Luna ha coperto il 100% del disco solare, portando buio in pieno giorno e rendendo la corona solare visibile a occhio nudo. In Italia la copertura ha sfiorato il 98% nel Nord-Ovest, ma il 98% non è il 100%: senza totalità non c’è buio né corona, solo un cielo insolitamente tenue. Chi l’ha mancata non dovrà aspettare a lungo: la prossima eclissi totale tornerà già il 2 agosto 2027, tra il sud della Spagna e il Nord Africa.
A pochi minuti di buio come questi, un secolo fa, fu affidato un esperimento che ha di fatto cambiato la fisica. Il 29 maggio 1919, sull’Isola di Príncipe, al largo della costa occidentale dell'Africa, Arthur Eddington punta un telescopio da 25 cm verso l’eclissi totale: vuole fotografare le stelle vicine al Sole oscurato, per capire se la loro luce risulti deviata dalla gravità solare, come prevede la Relatività di Einstein. Le lastre, esposte pochi secondi e sviluppate sul posto, mostrano uno spostamento minimo ma reale rispetto a foto scattate mesi prima, a cielo buio: la luce si è davvero piegata. È l’episodio che apre il terzo capitolo del volume 7 storytelling per le STEAM, scritto da noi insieme ad Alessandra Fissolo (Sanoma).
Un problema diverso, a Potsdam
Negli stessi anni, a Potsdam, in Germania, ci si era posti un problema diverso. Non osservare la corona, bensì misurare un’altra previsione della Relatività, distinta dalla deflessione della luce che Eddington aveva già confermato: lo spostamento verso il rosso gravitazionale, l’effetto per cui la luce, risalendo il campo gravitazionale del Sole, perde energia e si sposta verso lunghezze d’onda più lunghe. Per farlo non serviva un disco artificiale né un evento raro, ma un telescopio fisso e stabilissimo, capace di seguire il Sole ogni giorno con la precisione di uno strumento da laboratorio: nacque così, nel 1920, la Torre Einstein.
Albert Einstein davanti alla Torre, 1921© AIP Archive
Il cuore del sistema è un coelostato, composto da due specchi motorizzati, il primo mosso a velocità costante per compensare la rotazione terrestre, il secondo che ne riflette l'immagine verso il basso, sempre nella stessa direzione verticale, lungo l'asse dell'edificio. Il Sole, dunque, attraversa il cielo, ma l'immagine restituita resta ferma.
Il coelostato della Torre Einstein. Thomas Wolf © Wüstenrot Stiftung
Il fascio attraversa un obiettivo da 60 cm, poi raggiunge un laboratorio interrato nelle fondamenta, dove trova uno spettrografo: uno strumento che scompone la luce nelle sue diverse lunghezze d'onda, come un prisma con un raggio di Sole, producendo uno spettro continuo attraversato da sottili righe scure. Ogni riga corrisponde a una precisa lunghezza d'onda assorbita da un elemento chimico dell'atmosfera solare, ed è nota con grande precisione dagli esperimenti fatti in laboratorio sulla Terra. Quella posizione andava poi confrontata con quella ricavata in laboratorio per cogliere lo spostamento cercato.
Quando la luce bianca attraversa prima un gas freddo, gli atomi del gas assorbono specifiche lunghezze d'onda.
Il prisma scompone poi la luce residua, mostrando uno spettro di assorbimento caratterizzato da bande nere
in corrispondenza delle frequenze assorbite. Immagini realizzate con IA
Schema tecnico del telescopio solare della Torre Einstein a Potsdam in un'illustrazione d'epoca della Carl Zeiss (1926).
Il disegno mostra il funzionamento del coelostato in cima alla torre (specchi 3 e 4) che convogliava la luce solare direttamente
ai laboratori e agli spettrografi sotterranei (8 e 9).
L’effetto studiato, il redshift gravitazionale, ha un valore preciso previsto dalla Relatività generale, ma è tutt’altro che facile da isolare. Il problema è che la superficie del Sole non è statica: la convezione del plasma genera correnti che si muovono verso l’osservatore o se ne allontanano, producendo uno spostamento delle righe spettrali di entità paragonabile a quello gravitazionale. Separare i due contributi richiedeva una precisione che, negli anni Venti, la fisica non possedeva ancora, per questo le misure della torre restarono a lungo inconcludenti. Un edificio pensato con questa precisione avrebbe potuto avere qualsiasi forma: quella che gli fu data racconta un’altra storia.
Effetto del redshift gravitazionale: la luce emessa da un corpo massiccio perde energia uscendo dal suo campo gravitazionale,
aumentando la propria lunghezza d'onda (grafico a destra) e traslando le righe spettrali verso il rosso (a sinistra).
Un architetto per un’idea fisica
Dietro le curve della Torre Einstein si nasconde una storia fatta di scommesse, compromessi e battute rimaste proverbiali. Nel 1919 l’astrofisico Erwin Freundlich convince Erich Mendelsohn, allora giovane e già vicino all’Espressionismo, a dare forma a quell’osservatorio. Mendelsohn immagina un edificio come un “organismo”, tutto curve e senza spigoli, pensato per nascere da un unico getto di cemento armato. La forma doveva seguire il movimento della luce, non le regole della statica tradizionale. Ma il dopoguerra tedesco non regala nulla, i materiali scarseggiano e le tecniche di casseratura non sono ancora mature per un getto di cemento armato così complesso. Si trova un compromesso: la struttura viene realizzata in gran parte in mattoni, poi ricoperta da uno strato di intonaco modellato a mano per restituire l’illusione del cemento continuo e delle forme fluide immaginate da Mendelsohn. Un trucco scenografico che, paradossalmente, rende ancora più evidente l’approccio concettuale al progetto. Quando Einstein vede la torre per la prima volta, la riassume con una sola parola, rimasta proverbiale: “Organisch!”. Un giudizio laconico ma sincero, con cui pare che perfino Mendelsohn si trovasse pienamente d’accordo. Una comunione di intenti dove scienza e arte non si limitano a convivere, si specchiano l’una nell’altra fino a confondersi.
Questo aneddoto rende la Torre Einstein una tappa perfetta da raccontare in classe. Mostra come un’idea fisica, la curvatura dello spaziotempo, possa tradursi in una forma costruita e come i vincoli materiali di un’epoca, la scarsità di risorse, i limiti delle tecniche costruttive, abbiano generato per necessità una soluzione oggi celebrata come capolavoro dell’espressionismo tedesco. Non c’è, in questa storia, un confine netto tra scienza e architettura.
Referenze iconografiche: Astrophysikalisches Institut Potsdam/Wikimedia Commons, A.Savin, Wikicommons, AIP Archive,
Thomas Wolf © Wüstenrot Stiftung, Wikimedia Commons,
Georg Wiora (Dr. Schorsch)/Wikimedia Commons, Wikimedia Commons