SCIENZA&LIBRI/ La realtà non è come ci appare: la struttura elementare delle cose

Con un approccio storico Carlo Rovelli racconta con spirito critico come è cambiata la concezione della realtà fisica attraverso l’opera di Newton, Maxwell, Einstein e Dirac

20.01.2019 - Nadia Correale
Dalla copertina del libro

Questo testo ci restituisce un’immagine essenziale e avvincente delle principali tappe che hanno condotto alla comprensione delle leggi fisiche che regolano il moto macroscopico degli astri celesti fino a quello microscopico delle particelle elementari.

L’approccio scelto per intercettare anche i lettori meno esperti è quello storico. Esso, infatti, permette di raccontare come è cambiata e si è arricchita nel tempo la visione della realtà naturale attraverso la presentazione del lavoro di ricerca svolto dai principali protagonisti dello studio dei fenomeni fisici. In tal modo il lettore è facilitato a riconoscere l’aspetto dinamico ed evolutivo dei modelli fisici che descrivono tali fenomeni.

Se infatti per Newton (facendo tesoro soprattutto delle scoperte di Galileo e Keplero) il mondo è costituito da particelle che si muovono nello spazio in un certo intervallo di tempo e che sono soggette esclusivamente a urti meccanici e/o a un campo gravitazionale, con Faraday e Maxwell si comprende che la materia è composta di particelle provviste di carica che generano campi elettromagnetici. Inoltre anche la luce appartiene alla famiglia delle onde elettromagnetiche sebbene presenti anche un comportamento corpuscolare.

Con Einstein si ha una svolta decisiva: considerare spazio e tempo come un tutt’uno che può modificarsi in presenza di masse consistenti. L’Universo è descritto attraverso una geometria non euclidea, come aveva intuito Dante Alighieri secoli prima (osservazione che per primo fece il matematico Mark Peterson nel 1979). Un altro astrofisico che viene citato (di solito ignorato dalla divulgazione) è Georges Lemaîtres (1894 – 1966), per la sua intuizione relativa all’espansione dell’Universo, che rinforzava ulteriormente l’ipotesi del Big Bang, oltretutto non travisandone il senso scientifico rispetto a quello teologico (Lemaîtres distinse l’origine dell’Universo dall’evento creativo divino).

L’attenzione a quest’ultimo aspetto resta del tutto assente di solito in documentari che trattano l’origine dell’Universo, investendo la cosmologia di significati che non le competono.

Per quanto riguarda lo studio delle particelle l’ultimo passo importante accertato di cui tratta il libro è quello compiuto nel corso del XX secolo da Planck, Bohr, Heisenberg e Dirac (non viene citato Schrödinger, la cui teoria non è condivisa dall’autore) per arrivare alla meccanica quantistica, fondata su leggi di tipo probabilistico.

Il pensatore in ambito filosofico che Rovelli dimostra di apprezzare di più è Democrito per la sua concezione della materia di tipo atomistico ripresa da grandi fisici come Newton. Rovelli cita anche in successivi capitoli l’intuizione di Democrito e del suo allievo Zenone (famoso è il paradosso della tartaruga) non solo parlando del moto browniano delle particelle di un fluido e della scoperta dei fotoni, ma anche in relazione alla più recente teoria, ancora non confermata, che il nostro autore ritiene possa adeguatamente unificare la teoria della relatività generale e la meccanica quantistica: la Gravità Quantistica a loop (o LQG – Loop Quantum Gravity).

In sintesi Rovelli ritiene che l’intima natura della realtà sia discreta, «il mondo, le particelle, l’energia, lo spazio e il tempo, tutto ciò non è che la manifestazione di un solo tipo di entità: i campi quantistici covarianti» (p. 166). Ecco perché, in ultima analisi, la realtà non è come ci appare: lo spazio e il tempo sono da noi percepiti su larga scala, ma sono generati dal campo gravitazionale. Così pure le particelle e la luce sono campi quantistici. La recente scoperta del bosone di Higgs al Cern di Ginevra confermerebbe, secondo l’autore, la teoria del modello standard a discapito di quella delle superstringhe.

Suggerisco questo libro a tutti gli appassionati della fisica, per il tentativo ambizioso di spiegare, attraverso un’unica teoria di sintesi, come è fatto il cosmo. Tuttavia, proprio a motivo di un progetto di tale portata, non si può non notare qualche evidente trascuratezza e semplificazione eccessiva.

Soprattutto non viene considerato adeguatamente il fatto che la realtà è per sua natura complessa, ovvero che esiste una gerarchia tra i sistemi fisici presi in esame come oggetto di studio. In effetti succede che siano diverse le leggi che regolano fenomeni su diversa scala di osservazione (per esempio il moto di un elettrone rispetto quello di un’automobile). Oppure che gli stessi oggetti possano essere studiati seguendo approcci diversi. Per esempio in certi casi vengono utilizzate delle leggi fisiche (ritenute di solito superate) che escludono determinati aspetti trascurabili in una certa situazione, mentre in un’altra lo stesso approccio sarebbe del tutto scorretto.

Rispetto a quest’ultima osservazione mi sembra opportuno segnalare alcuni libri di ampio respiro per quanto riguarda l’anelito a voler comprendere e spiegare l’intima struttura della realtà dal punto di vista fisico.

Gli autori non eccedono, come talora accade in questo testo, in semplificazioni, cosa che permette al lettore di apprezzare a pieno le conquiste conoscitive avvenute attraverso successive teorie:

I simboli e la realtà di T.F. Arecchi e I. Arecchi

L’evoluzione della fisica di A. Einstein e L. Infeld

La danza del cosmo di G. Del Re.

Carlo Rovelli
La realtà non è come ci appare. La struttura elementare delle cose
Raffaello Cortina Editore – Torino 2014
Pagine 241 – Euro 18,70

Recensione di Nadia Correale
(Docente di Matematica e Scienze presso la Scuola secondaria di primo grado e membro della Redazione della rivista Emmeciquadro)

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