ALBERT EINSTEIN/ Il “decennio d’oro” del Grande Vecchio della Fisica

- Mario Cardarelli

MARIO CARDARELLI ci parla del lavoro compiuto da Albert Einstein, in particolare dal 1905 al 1916, il suo decennio d’oro, capace di aprire nuovi orizzonti alla Fisica

einstein_fisicaR439
Un giovane Alter Einstein a lezione (Foto dal web)

Devo confessare un timore. Quando ho scoperto una nutrita presenza di fisici sia a livello accademico che operativo, tra gli autori del Sussidiario, ho pensato che questa passeggiata destinata al lettore comune potesse cadere sia sotto il severo giudizio degli esperti della materia, sia sotto l’accusa di incomprensibilità da parte dei profani. Tuttavia la passione che genera l’energia per affrontare la materia mi ha rassicurato sperando in una benevola comprensione per chi, anche sbagliando, coltiva come hobby quello di cercare di capire come funzioni il mondo.

Ecco perché quanto segue non è un resoconto su chi ha detto cosa, quando, e a proposito di, ma vorrebbe essere un generatore di meraviglia del tipo “ma lo sapete che?” sui misteri del mondo, fisico naturalmente, in cui viviamo. E in effetti, per chi se n’è accorto, nelle righe precedenti ho già usato materia ed energia…

Einstein, il Grande Vecchio, come scherzosamente l’ho definito, lo è verosimilmente per assimilazione di questi termini a chi in ogni caso ha governato e governa il metodo e il risultato. Einstein lo ha fatto con i metodi e i processi della fisica in quanto scienza, al pari di Keplero, Galilei e Newton, per citare in successione teorica i più grandi, accompagnati certo e seguiti pure da altrettanti di specifica levatura.

Einstein ha dato alla Fisica i nuovi orizzonti della prima metà del secolo scorso che tutti conosciamo, ma dei quali dò l’anticipazione che presto potranno cedere il passo ad altri orizzonti ancor più nuovi. E com’è giusto che sia! Altrimenti addio a ciò che si pensa sia leva fondamentale di questa scienza: l’ansia apollinea e quella dionisiaca, chiamate “curiosità” dai fisici stessi, a loro volta accompagnate tanto da un rigido, ma al contempo creativo arsenale matematico geometrico, quanto da sempre migliori e potenti tecnologie sperimentali. Senza dimenticare, poi, un elemento essenziale: l’adrenalinico componente della competitività per tagliare per primi il traguardo della scoperta. 

Nonostante quest’ultimo passaggio, un situazione è indubbia: a distanza di 100 e più anni Einstein dà conferma della validità delle sue teorie, in un epico “se ci sei batti un colpo”. È non è una battuta, perché quest’anno anche la scoperta delle onde gravitazionali (che tratteremo in altra tappa) ha dato conferma che i calcoli del fu ripetente in matematica e scienze, a Milano, Herr Albert Einstein, erano, o meglio, sono esatti e hanno confermato la scoperta dell’esistenza, e/o la soluzione di fenomeni nel nostro Universo. Questi calcoli erano stati fatti su carta a inizio secolo, mentre la conferma dei loro risultati è giunta dalle più evolute tecnologie scientifiche di Virgo (come summa di macchina e cervello umano) un secolo dopo. E in questo Einstein è per parte di metodo un “classico”, quasi come un Giano Bifronte. Guardando indietro verso la dimensione epistemologica newtoniana ha proiettato la sua resistenza e incomprensione in avanti verso quella (scoperta o per certe frontiere costruita) dei Meccanici quantistici, come li chiama mio figlio, quasi assimilandoli a quelli della Ferrari. 

“Classico” riferito per quanto sopraddetto a Einstein (sperando di non prendere una censura o peggio un anatema da relatori del calibro di Vincenzo Barone e Giovanni Camelia, se non dallo stesso Markosian) va inteso come un’inferenza del metodo della meccanica classica. Infatti, la fisica classica è deterministica, mentre la meccanica quantistica è probabilista. Aspetto questo che, pur riguardando i risultati che giungono in ciascuno degli ambiti sviluppatisi per superare le limitazioni e risolvere le contraddizioni del precedente contesto, ad esempio il relativistico gravitazionale sul newtoniano, tuttavia li precede ponendosi in parallelo l’uno con l’altro in quanto a principi e metodiche scientifiche.

Nel 1776 Laplace scriveva: “Lo stato attuale della Natura consegue evidentemente da quella che esso era all’istante precedente. Se noi immaginassimo un’intelligenza che a un istante dato comprendesse tutte le relazioni tra le entità di questo Universo, esso potrebbe conoscere le rispettive posizioni, i moti e le disposizioni generali di tutte le entità in qualunque istante del Passato o del Futuro”. Einstein dice due cose fondamentali. La prima è che “Dio non gioca a dadi” . Nel 2005 in modo del tutto irriverente scrissi che Lui non giocava a dadi perché giocava a palla, meravigliandomi di come nessuno mi sgridasse. Forse vi aveva ravvisato la curvatura spazio-tempo e la deformazione delle onde gravitazionali, anche se io mi riferivo ad altro. Poi disse anche: “La Natura è un cruciverba ben congegnato”. Quindi il fisico non solo deve completare il cruciverba, ma per poterlo fare deve capire con quali regole il cruciverba è stato costruito. Ora capisco perché ai meccanici quantistici piacevano i rebus anziché i cruciverba. E questo non perché ne detestino le regole intrinseche, bensì per la differente fondazione in progress della teoria.

Unendo l’espressione di Laplace a quelle di Einstein capiamo perché Herr Albert chiude l’area della meccanica classica, ma non spalanca quella quantistica per disvelare l’eterno mistero del mondo. La sua azione è partire dalla natura per intuizione e porre a verifica in modo rigoroso, logico matematico l’intuizione stessa. Per realizzare ciò getta la base di quello che io chiamo un postulato, un assioma. Fissa nel novero dello scenario esistente a chi o a cosa attribuire un principio d’invarianza. Tale principio condividendo una qualità pregressa potrebbe verosimilmente apparire confinante con la predittività della meccanica classica in quanto tale (cosa che rende comprensibile anche il secundum di astrologi di Galileo e Newton). Invece esso altro non è che presidio della legittimità del metodo nella conferma sperimentale della scoperta: onde gravitazionali anziché perielio di Mercurio, o moto browniano. 

Sono le simmetrie come principi d’invarianza generale poste al vertice della scala gerarchica delle leggi di natura a divenire capisaldi di arrivo della metodologia einsteiniana. La simmetria del caso è infatti “fisicamente” diversa dalla concettualità linguistica che era in vigore per tutto l’800. Come spiega Vincenzo Barone, Herr Albert costruisce un “ossimoro”. La simmetria spiega la persistente indifferenza e quindi l’invarianza delle leggi della natura rispetto allo stato dell’osservatore. Qualsiasi trasformazione non muta ciò a cui le leggi sono preposte. Questo è il viso di Einstein rivolto verso Laplace e Newton che lo conduce nel suo decennio d’oro, quello dal 1905 al 1916, dove traguarda quattro contributi basilari della scienza: 1) moto browniano: 2) effetto fotoelettrico; 3) relatività speciale; 4) relatività generale. 

E anche se nel 1917 scrive a Felix Klein per illustrare che traguardo e linea di ripartenza s’identificano perché la scienza si muove in un moto prossimo al perpetuo, guardando agli amici/colleghi del Congresso di Solvay la sensazione è diversa. Einstein appare veramente come il Grande Vecchio, degno di rispetto e nume tutelare della Fisica, purtroppo però in avanzata fase di superamento. 

Cos’è che lo rende superato? Anche se il termine è veramente improprio quasi al confine dell’errore da bocciatura, a mio parere lo rende superato il vincolo indotto dal punto di arrivo metodologico, che porta la sua visione, certo corretta, certo dimostrata, a una rigidità non inclusiva dell’evoluzione quantistica. Tale evoluzione è non solo di fatto incompresa per la sua eresia sottesa al passaggio dall’infinitivamente grande all’immensamente piccolo ancorché ciò che è grande è analogo con ciò che è piccolo (che vedremo con i Big Data di Rasetti e con Added Quantum anche di Lloyd). Ma è anche incompresa perché, paradosso dei paradossi, nel 1905 Einstein vince il Premio Nobel non per la sua teoria della relatività ristretta, bensì per l’analisi l’effetto fotoelettrico che apre ben bene la strada alla meccanica quantistica. Dichiarerà la follia crescente del proporzionale incomprensibile successo della teoria dei quanti, forse dimenticando di aver detto, con buona pace di Fenyman, che “la cosa più incomprensibile del mondo è la sua comprensibilità”.

© RIPRODUZIONE RISERVATA

I commenti dei lettori