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FESTIVAL DELLE SCIENZE/ La "frattura" che ha cambiato la Fisica

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Prima di cercare (come un tener conto del limite personale) di introdurre e affrontare questa tappa in modo descrittivo e senza formule complesse, vorrei ricordare qualcuno molto importante. Al Festival delle Scienze la discontinuità quantistica (sinonimo meno rigido di "frattura") rispetto ai traguardi raggiunti con la Relatività è stata parte integrante e importante per arrivare a un punto nave della fisica oggi. Di gran rilievo è stata la presenza non solo di pregevoli fisici e accademici americani del Mit, come Scott Hughes, David Kaiser e Seth Lloyd (in virtuale quella di Kip Thorne, "mente fisica" di Interstellar, il film di Nolan proiettato all'inaugurazione). Ma importante è stata soprattutto la presenza di Joao Magueijo, cosmologo e professore di fisica teoretica all'Imperial College di Londra. 

Perché importante? Per due motivi. Il primo, quello del ricordo, è che proprio all'Imperial College, collega di Magueijo è stato un altro eminente professore di fisica teorica: Sir Thomas Kibble, deceduto ad 83 anni il 3 giugno scorso. Nel 1964 Kibble e Higgs teorizzarono l'esistenza del bosone come fattore in grado di spiegare l'origine della massa delle particelle elementari. Nel 2012 il Cern di Ginevra, con il suo LHC e i megateam guidati da Fabiola Gianotti ne hanno confermato l'esistenza. All'annuncio lo sguardo di Higgs, nonostante il controllo che si era imposto, traboccava di emozione. Nel 2013 alla cerimonia del Nobel Higgs espresse a voce alta il suo rammarico per l'esclusione di Kibble, che di certo è più vicino ora alle verità di questo Universo che non prima.

Il secondo motivo è che Magueijo ha una caratteristica speciale (alla quale mi trovo vicino per quelle che, nello stato non formalizzato in cui si trovano, io chiamo "considerazioni varie"). Nel suo intervento, il primo del Festival stesso, ha gettato luce dal palcoscenico in penombra sulla "grande frattura". Illustrarne in questa tappa i passaggi richiederebbe un saggio molto corposo che non è da questa sede dove Simmetria, Relatività, Località, Equivalenza, Minima Azione si accompagnano a strumentazione matematico geometrica ad hoc con tensori, derivate, equazioni di campo ecc. 

Allora è meglio danzare insieme ai fotoni, visto che la Relatività è il loro certificato anagrafico. I fotoni viaggiano nel tempo e nello spazio e come quanti di luce si dice siano le particelle più diffuse nel nostro Universo perché lo attraversano alla strabiliante velocità nota, impiegando un tempo che in fondo non è tale nell'approssimazione del campo ordinario umano. Quello che ci si presenta, se balliamo con un fotone, è una sorta di "non tempo" ove si consideri questo come passato, presente e futuro, o meglio una sorta di "eterno presente" spalmato come Nutella su una fetta biscottata di giga dimensioni. Si tratta quindi di un "continuum" spaziotemporale e di materia ed energia. 

Herr Albert ne offre la dimostrazione, come sempre confermata successivamente, ma… che deve necessariamente coesistere in contraddittorio con lo sviluppo di un'altra teoria parallela, da cui la frattura che dir si voglia. Eppure quando Planck teorizzò il quanto ponendo il primo distacco a partire dallo spettro visibile della luce di Newton e quando gli diede le caratteristiche proprie di un atomo come chiamavano i greci l'ultima componente indivisibile della materia, con l'alfa privativo, Einstein ebbe poco da dire. Questo durò almeno fino a quando la teoria corpuscolare discontinua non finì per entrare a Copenaghen nel pentolone di Dirac, dove il dualismo onda-particella con il reciproco associarsi dell'una all'altra (de Broglie e Schrodinger), entanglement e il reciproco collegarsi ed escludersi nell'Universo (Pauli) fino a sparire nell'indeterminazione di Heisenberg prima del colpo di scena grazie al collasso della funzione d'onda. Accanto a un dualismo poco gradito, subentrava disturbante la percezione di un'osservazione di tipo probabilistico e quindi statistica di un fenomeno della natura basato sulla non coesistenza di parametri spaziotemporali per la determinazione del comportamento della particella atomica e subatomica. 



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COMMENTI
12/06/2016 - Funzione d'onda (Pierluigi Assogna)

Dottor Cardarelli, prendo l'occasione per una domanda che mi "rode" da un po': il collasso della fuzione d'onda, che avviene al momento della misura, presumo che in realtà avvenga anche alla prima interferenza fisica della particella in viaggio nello spazio con qualsiasi altra particella. Se questo è vero, cosa confligge con l'ipotesi che lo stato della particella oscilli continuamente attraverso tutte le possibili configurazioni (anzichè mantenersi in una sovrapposizione di queste) e che il valore al momento del collasso dipenda solo dall'istante? In questo modo mi pare sarebbe risolto il paradosso EPR: le due particelle "entangled" oscillano sincronicamente. Grazie.