Archive for the ‘Scienza’ Category

Fisica quantistica per poeti

ottobre 22, 2013

In un celebre passo di una lettera a Max Born, Einstein scrisse: «Tu ritieni che Dio giochi a dadi col mondo, io credo invece che tutto obbedisca a una legge, in un mondo di realtà obiettiva che cerco di cogliere per via furiosamente speculativa [ … ] Nemmeno il grande successo iniziale della teoria dei quanti riesce a convincermi che alla base di tutto vi sia la casualità, anche se so bene che i colleghi più giovani considerano questo atteggiamento come un effetto di sclerosi».’ Erwin Schrodinger la pensava in modo simile: «Se avessi saputo che la mia equazione d’onda sarebbe stata usata in questo modo, avrei bruciato l’articolo prima di pubblicarlo […] Non mi piace e mi pento di averci avuto a che fare». Cosa turbava questi eminenti personaggi, tanto da spingerli a rinnegare la loro bella creazione? Entriamo un po’ nel dettaglio di queste lamentazioni, nella protesta di Einstein contro un Dio che «gioca a dadi». Il punto di svolta della moderna teoria dei quanti risale al 1925, e precisamente alla vacanza solitaria che il giovane fisico tedesco Werner Heisenberg trascorse a Helgoland, un’isoletta nel Mare del Nord dove si era ritirato per trovare sollievo dalla febbre da fieno. Lì ebbe un’idea rivoluzionaria.

fisica quatLa fisica quantistica si occupa di unità indivisibili di energia chiamati quanti, come descritto dalla teoria quantistica. Il quanto è la quantità minima di una grandezza fisica che può esistere in modo indipendente, in particolare una quantità discreta di radiazione elettromagnetica. In pratica tutto quello che sappiamo sul mondo passa per questa disciplina, e sono tantissime le realizzazioni pratiche che la fisica quantistica ha reso possibili: dal laser ai transistor, dalla risonanza magnetica fino al telefono cellulare.
La fisica quantistica è considerata una sorta di gioco molto complesso per menti eccentriche. Un gioco che non può avere nulla ha a che fare con la poesia. Eppure è un peccato, perché è una scienza innanzi tutto “bella”, almeno quanto la poesia… E per capirla non occorre conoscere la matematica. Soprattutto se a raccontarcela sono due bravissimi divulgatori come Leon Lederman e Christopher Hill.

Leon M. Lederman, Christopher T. Hill, Fisica quantistica per poeti, traduzione di Luigi Civalleri, Saggi. Scienze, Bollati Boringhieri, 2013.

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Nel laboratorio del genio

ottobre 19, 2013

Archimede ad Eratostene – salute!
Tempo fa ti comunicai per iscritto gli enunciati dei risultati da me trovati, incitandoti a trovare quelle dimostrazioni che non ti dicevo sul momento. Gli enunciati dei risultati che avevo comunicato erano i seguenti.

Ecco, nel presente libro vado a comunicarti per iscritto le dimostrazioni di questi risultati.
Sapendoti però, come ho detto, curioso intellettualmente, sempre in prima fila nella ricerca del sapere e all’occasione in grado di apprezzare al meglio le argomentazioni matematiche, mi è sembrato opportuno esporti in dettaglio per iscritto nello stesso libro le peculiarità di una particolare procedura, grazie alla quale, una volta assimilata, sarà agevole prendere le mosse per essere in grado di stabilire qualche risultato matematico in virtù di considerazioni meccaniche – e sono d’altronde convinto che essa sia non meno utile in vista della dimostrazione dei risultati stessi.

 

archimede bollati borArchimede di Siracusa (in greco antico Ἀρχιμήδης, traslitterato in Archimédes; Siracusa, circa 287 a.C. – Siracusa, 212 a.C.), considerato uno dei più grandi scienziati e matematici della storia, ha un linguaggio trasparente e in quello che scrive non si avverte arroganza o disprezzo per gli altri scienziati o per gli uomini di cultura del suo tempo, anzi.
Colpisce la sua disponibilità a riconoscere i meriti di chi è impegnato e lavora nel suo stesso campo. Basti pensare all’importanza che Archimede attribuisce al lavoro di Eudosso di Cnido o a quello che dice di Conone di Samo (“sarebbe stato bene che queste proposizioni fossero state rese note quando Conone era ancora in vita: egli le avrebbe comprese pienamente e di esse avrebbe potuto dare un giudizio esatto”).
Colpisce il tono a volte ironico, che contrasta nettamente con il rigore delle definizioni e delle argomentazioni. Soprattutto impressiona il suo sguardo a volte disincantato verso il futuro e la certezza, matematica ovviamente, che certuni (nel presente o nel futuro) potranno scoprire, grazie al metodo, altri e nuovi risultati.

Archimede, Metodo, Nel laboratorio del genio, traduzione di Fabio Acerbi, incipit, Bollati Boringhieri, 2013.

Il bosone di Higgs

luglio 16, 2013

Di che cosa è fatto il mondo?
Domande semplici come questa stuzzicano il nostro intelletto da quando l’umanità è capace di pensiero razionale. Certo, oggi ci poniamo l’interrogativo in modo molto più elaborato e raffinato, e ottenere le risposte è assai più complesso e costoso. Ma la domanda di fondo rimane molto semplice.
Duemilacinquecento anni fa tutto ciò che i filosofi greci avevano a disposizione per indagare il mondo circostante era il senso della bellezza e dell’armonia della natura, unito alla potenza del ragionamento logico e all’immaginazione, applicati alle cose percepite con i meri cinque sensi. Visto in retrospettiva, è davvero straordinario quanto siano riusciti a capire.
I Greci furono attenti a distinguere tra forma e sostanza. Il mondo è fatto di sostanza materiale, la quale può assumere una moltitudine di forme diverse. Empedocle, filosofo siciliano del quinto secolo a.C., ipotizzò che questa varietà si potesse ridurre a quattro forme di base, che oggi chiamiamo «elementi»: terra, acqua, aria e fuoco. Questi elementi erano considerati eterni e indistruttibili; legati insieme in combinazioni romantiche dalla forza attrattiva dell’Amore e separati dalla forza repulsiva dell’Odio, essi davano origine a tutto ciò che esiste nel mondo.

bosone higgsIl 4 luglio 2012 gli esperimenti Atlas e Cms hanno annunciato la scoperta di una particella le cui caratteristiche erano compatibili con il bosone di Higgs, che per più di quaranta anni ha rappresentato una sorta di Sacro Graal per la fisica delle interazioni fondamentali.
Quello che rende così particolare questa particella è essere la prova regina dell’esistenza del meccanismo che dà origine alla massa di tutte le particelle elementari, un meccanismo che si è messo all’opera un centesimo di miliardesimo di secondo dopo il Big Bang e che ha reso possibile la formazione dell’universo e quindi di noi che lo osserviamo. E’ la particella che spiega come si forma la materia delle altre particelle da cui poi deriva tutto – le stelle, gli elementi che abbiamo sulla terra, compresi quelli che compongono gli esseri umani .
Il lavoro di questi scienziati è stato l’ultimo passo di una grande tradizione fatta di intuizioni sul funzionamento della natura che vanno sempre sottoposte al vaglio dell’esperimento. E questo straordinario libro di Jim Baggott riesce a farci assaporare tutte le emozioni di questa storica avventura.

Jim Baggott, Il bosone di Higgs, L’invenzione e la scoperta della «particella di Dio», a cura di Franco Ligabue, Biblioteca Scientifica, Adelphi, 2013.