HELGOLAND

 

 

 

Carlo Rovelli
HELGOLAND
Adelphi

brossurato, 2020
230, 15 euro

Helgoland è un'isola del Mare del Nord dove, nel 1925, il giovane studente Werner Heisemberg (aveva solo 23 anni, all'epoca) si era ritirato per combattere la sua allergia ai pollini (non ci sono pollini, su un'isola tanto freddo e rocciosa). Allievo di Max Born a Gottingen ma chiamato da Niels Bohr (non si confondano i due nomi) a lavorare con lui e uno staff di giovani menti a Copenaghen, Heisenberg a Helgoland aveva tutto il tempo che gli serviva per interrogarsi sui problemi che le ultime scoperte nel campo della fisica ponevano a tutti gli scienziati. Uno, in particolare, lo ossessionava: il salto delle orbite degli elettroni che ruotano attorno al nucleo atomico. Racconta il fisico: "erano più o meno le tre del mattino quando il risultato finale dei miei conti fu davanti a me. Mi sentivo profondamente scisso. Ero così agitato che non potevo pensare di dormire. Lasciai la casa e mi misi a camminare lentamente nell'oscurità. Mi arrampicai su una roccia a picco sul mare, sulla punta dell'isola, e attesi il sorgere del sole".  Heisenberg aveva trovato la soluzione del problema e gettato le basi della meccanica quantistica, cancellando anche, nel tempo stesso, il nostro concetto di realtà. Lo spiega bene Carlo Rovelli, fisico di fama internazionale, quando racconta di una sua passeggiata in riva al mare in margine a un congresso, assieme a un collega: i guardano le onde e si chiedono come sia possibile, come in effetti è, che tutto ciò che vedono non esista. Tutto è assurdo, parlando di quanti. Rovelli, con sincero entusiasmo, racconta gli sviluppi successivi della scoperta di Heisenberg, fino ai Nobel assegnati a lui, e a quasi tutti quelli che seguirono la sua scia, come Schrödinger, Pauli, Dirac. Oltre a spiegare i principi della nuova fisica, che si applicano solo a livello infinitesimale (così come visto dall'alto il mare può sembrare una tavola blu, ma scendendo si vedono le increspature), Rovelli racconta anche aneddoti gustosi, tra cui quello secondo il quale Schrödinger elaborò la principale delle sue teorie mentre era in una baita alpina con sua amante (c'era e non c'era). Nella seconda parte del saggio, l'autore si dilunga sulle teorie filosofiche che giustificano e sostengono i principi della quantistica, come la concezione della realtà come percezione. "La realtà non è come ci appare" è del resto il titolo di un precedente libro dello scienziato, di cui ci siamo già occupati in questo spazio.

LA MECCANICA QUANTISTICA

Roberto Battiston

LA MECCANICA QUANTISTICA

Castelvecchi

brossurato, 2018

50 pagine, 5 euro

Il 4 maggio del 2013, Roberto Battiston (classe 1956, professore di Fisica Sperimentale e direttore dell'Agenzia Spaziale Italiana) ha tenuto una conferenza sulla meccanica quantistica, aperta ai profani, nell'ambito della Festa di Scienza e Filosofia di Foligno. Il sottotitolo specificava le la quantistica sarebbe stata "spiegata a chi non ne sa nulla". Questo agile libretto è la trascrizione del suo intervento. Certe trascrizioni hanno, purtroppo, il limite di riportare le frasi del discorso parlato, quindi con ripetizioni, passaggi azzardati, mancanza di puntuali riferimenti a dati, equazioni, cifre. Di Battiston, insomma, è meglio rileggere gli articoli pubblicati su "Le Scienze" o i tanti studi accademici. Tuttavia, chi proprio di quantistica "non ne sa nulla", può anche cominciare da qui. Una buona infarinata la riceve comunque. Il punto di partenza è il passaggio, che all'inizio del Novecento si è reso indispensabile, dalla fisica newtoniana a un insieme di altre leggi in grado di spiegare il funzionamento degli atomi e delle particelle subatomiche. Le equazioni di Newton, che per secoli avevano perfettamente descritto e spiegato il mondo, studiando l'infinitamente piccolo non valevano più. Grazie a Einstein si è cominciato a capirci qualcosa. Peccato che tutto quanto si è scoperto sia completamente contro-intuitivo. Il tempo non esiste ma esiste lo spazio-tempo, si unificano le forze delle interazioni (nucleari, elettrica, magnetica), le particelle si comportano come onde e possono trovarsi in due posti diversi contemporaneamente, e via dicendo. Una materia affascinante e da approfondire.

LA FISICA DEI PERPLESSI

Jim Al-Khalili

LA FISICA DEI PERPLESSI

Bollati Boringhieri

brossurato, 2020

280 pagine, 14 euro

Il titolo, buon adattamento dell'originale "Quantum. A guide for Perplexed", rende perfettamente l'idea del contenuto. "Una spiegazione finalmente comprensibile di com'è fatto il mondo", recita una scritta in copertina, e il sottotitolo dice: "L'incredibile mondo dei quanti". Ora, se una cosa mi era sembrata piuttosto chiara dopo tutti i miei sforzi per capire qualcosa di meccanica quantistica, è che non ci si capisce niente. Nel senso che il comportamento dei quanti (le particelle elementari alla base della fisica e dunque della realtà) sfugge alla logica del senso comune. Come si può concepire il fatto che un fotone o un elettrone o perfino un intero atomo si trovino in due posti diversi contemporaneamente? Che una particella possa comportarsi come un'onda? Che un esperimento dia risultati diversi a seconda se stai a guardare mentre si svolge o se invece ti volti e osservi solo il risultato? Tuttavia, giù il cappello di fronte a Jim Al-Khalili, scienziato iracheno docente di Fisica teorica in Gran Bretagna. Oltre a essere una cima nel suo settore, si dimostra un divulgatore straordinario perché riesce a spiegare l'inspiegabile e a incuriosire sui possibili sviluppi che si prospettano in tempi anche brevi nel campo della fisica quantiatica. O meglio, della fisica tout-court perché ormai la fisica è quantistica, dato che tutta la realtà lo è. Perfino l'evoluzione, dato che pare dimostrato come le mutazioni avvengano per input a livello di quanti. Le fluttuazioni quantistiche del vuoto, da cui scaturiscono sempre nuove particelle, sono alla base della creazione e se c'è Dio è proprio lì. La realtà come la vediamo a livello macroscopico in realtà non esiste, nel senso che andando all'essenza di ogni cosa troviamo vuoto ed e energia che vibra. Al-Khalili traccia il suo quadro d'insieme confrontando anche teorie contrapposte e ripercorrendo la storia delle scoperte, cioè parlando degli uomini che hanno calcolato l'incalcolabile scoprendo l'incredibile. Se vi fidate di uno che di fisica ne capisce meno che di calcio, e volete anche voi provare a destreggiarvi fra bosoni, gluoni, fermino e leptoni leggete questo libro, avvincente come un giallo dai meccanismi complessi e dalla soluzione sorprendente.

GRAVITA'

A.Zee

GRAVITA'

Bollati Boringhieri

cartonato, 2019

220 pagine, 20 euro

"Trattazione leggera di un soggetto pesante", recita il sottotitolo. L'autore, insegnante di fisica un una università californiana, premette di aver voluto scrivere un saggi agile sulla gravità einsteiniana - che fosse appena un po' più complicato del solito manualetto divulgativo ma meno complicato dei testi accademici. Ed è esattamente quello che ha fatto, partendo appunto dalla teoria della relatività generale di Albert Einstein, messa a punto nel 1918. Uno dei cardini fondamentali è che la gravità non esiste, esiste soltanto lo spaziotempo curvo. La massa (qualunque massa) deforma (poco o tanto) il tempo e lo spazio attorno a sé, e questa deformazione (così almeno l'ho capita io) dà origine agli effetti che noi chiamiamo gravitazionali. Einstein naturalmente veniva dopo Galileo, Cartesio, Fermat, Newton, Lagrange, Laplace, Faraday, Maxwell, Hilbert... al contributo di tutti si accenna. La gravità sembra un paradosso (e infatti Newton non si convinse facilmente di ciò che stava scoprendo) perché causava effetti su corpi che non si toccano (la Terra e la Luna non sono in contatto, ma si influenzano). Ciò rimase un paradosso finché Faraday e Maxwell non teorizzarono, provarono empiricamente e descrissero con formule matematiche, i campi di forza: sono appunto i campi di forza a essere in contatto. La fisica quantistica avrebbe poi scoperto i gravitoni, che danno luogo alle onde gravitazionali che si propagano all'infinito (mentre i campi di altre forze estremamente più potenti, come le due nucleari, hanno effetto solo sulle piccole o piccolissime distanze). Sul confine con la fisica quantistica A.Zee si ferma, rilevando come la "quantizzazione" della gravità sia uno dei grossi problemi del prossimo futuro. La mia impressione da profano è di assoluta ammirazione per come i fisici riescono a descrivere così tanti aspetti dell'universo attraverso i loro calcoli: nelle equazioni degli scienziati sembra esserci il passato, il presente e il futuro. Pare che i prossimi anni ci riserveranno sorprese e scoperte di grande importanza: chissà se esiste l'equazione che descrive la curiosità.