Carlo Rovelli gioca a dadi con le particelle sul tavolo del tempo!

Il fisico più amato da tutti noi, ci svela la più romantica delle teorie sulle particelle che compongono l’universo.

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Apro subito il sipario sull’autore: Carlo Rovelli, un illustre divulgatore di fisica teorica che ha raggiunto l’apice della celebrità con il libro 7 brevi lezioni di fisica pubblicato da Adelphi.

Il piccolo testo di sole 88 pagine è diventato un vero e proprio caso editoriale in quanto ha venduto migliaia e migliaia di copie anche fra i “non addetti ai lavori”. Questo piccolo libro ha un valore divulgativo immenso, perché ha racchiuso in sé i concetti basilari della fisica e della meccanica quantistica in maniera semplificata ma geniale.

Anche se non ci porterà a svolgere formule fisiche come Einstein, ci avrà incuriosito al punto tale da andare poi da soli ad approfondire i segmenti che maggiormente ci avranno toccato. Il linguaggio della fisica, sfortunatamente per molti di noi, resta la matematica e determinati concetti sono comprensibili solo attraverso quella conoscenza approfondita …o forse no?

Ok, sediamoci al tavolo e giochiamo con lui a dadi con le particelle.

La prima riflessione che vorrei sottoporvi è quella che da subito il saggista veronese mi serve su un fotone d’argento.

È sorprendente come la conoscenza del mondo che ci circonda sia ritenuta difficile, ostica, comprensibile solo a una ristretta cerchia di iniziati ed esclusivamente attraverso linguaggi altrettanto criptici come la matematica.

Forse perché la scuola ci presenta questi argomenti in modo noioso e non accattivante, inadatto a sedurre le giovani menti dei ragazzi ma adattissimo invece a produrre l’effetto contrario, ossia l’allontanamento dei giovani dallo studio delle materie scientifiche, spesso veicolata dagli educatori verso le materie umanistiche.

In realtà i concetti base della fisica, così come quelli della matematica, possono essere compresi da chiunque a patto di trovare un canale di comunicazione tale da rendere “digeribili” le grandi teorie scientifiche e i metodi dell’analisi matematica al cosiddetto uomo della strada e, perché no, ai giovani scontenti dell’apprendimento massificante scolastico.

Nel primo capitolo del suo libro, Rovelli ci presenta un Einstein inedito

Einstein era bighellone e scanzonato che seguiva lezioni universitarie per mero divertimento e senza un preciso calendario. Questo avvalora la nostra intenzione di dimostrare che la fisica non è essenzialmente un rompicapo riservato ad alcuni eletti che si massacrano il cervello nel cercare di capire giorno e notte il suo funzionamento. Può essere un passatempo, una passione, una vena romantica da seguire e coltivare.

Questo originale modus operandi, infatti, ha portato alla stesura de “la più bella teoria scientifica”, come ebbe a dire l’illustre fisico russo Landau. Ve la spiego meglio.

Immaginiamo il tempo come lo abbiamo studiato a scuola, il tempo che semplicemente passa, indipendentemente da dove siamo e da cosa stiamo facendo.

Bene, potete cancellare questa teoria superata!

Il tempo e lo spazio sono in netta relazione e il tempo trascorre in maniera diversa in base alla vostra posizione.

Se abitate in montagna, ad un'altezza più elevata, mi dispiace ma invecchierete prima!

Al contrario se abitate al mare il tempo trascorrerà più lentamente. Interessante, vero? Gli esperti sulla gravità lo capiranno in un attimo.

Ma se ci aggiungiamo ancora che il tempo è fermo e resta statico se nessuno fa nulla?

Non vi abbiamo sedotto del tutto?

Il tempo non esiste, è un qualcosa che nasce come descrizione di una relazione tra movimenti. Sono le cose che vengono messe in relazione fra loro, non il tempo. Noi chiamiamo tempo il processo di cambiamento delle cose, ma anche se non esistesse cambierebbero ugualmente.

Quindi il tempo non è una causa, non è il tempo che determina i cambiamenti, ma solo un sottofondo che a noi serve per capire quando qualcosa cambia.

Il tempo, nel nostro mondo tridimensionale, rappresenta la quarta dimensione entro la quale tutto scorre e fluisce in un’unica direzione, cioè verso il futuro.

È una descrizione di ciò che succede, di eventi che si relazionano fra loro.

Nella teoria della relatività einsteiniana il tempo e lo spazio addirittura si fondono, formando un unicum chiamato spaziotempo. E l’universo diventa quadridimensionale, una sorta di palcoscenico su cui avvengono i fenomeni fisici.

Il palcoscenico dell’evoluzione dell’universo, con le sue leggi che solo in parte siamo riusciti a decifrare. Ma la bellezza sta tutta qui, nella nostra continua scoperta!

E infatti, accanto a questa affascinante teoria ne nascerà un’altra, non meno affascinante, per descrivere l’universo dell’infinitamente piccolo che Rovelli ci presenta nella seconda lezione. Compariranno i fotoni, ovvero minuscoli “pacchetti” di luce, emessi dagli elettroni nei loro “salti quantici” da un’orbita all’altra. Eh si perché la luce non è intera come la vediamo, è suddivisa in tante piccolissime particelle che si chiamano appunto fotoni.

Pacchetti di energia, come tanti piccoli mattoncini: l’energia, che fino a quel momento era descritta dalla fisica classica come un fluido continuo che avvolgeva il mondo, ora veniva teorizzata come qualcosa di discontinuo, una miriade di corpuscoli chiamati “quanti”. Quindi il fotone è il quanto di energia della luce ed a un'altra qualità incredibile come ogni "oggetto quantistico: è sia onda che particella!

Idee rivoluzionarie alla base della meccanica quantistica, destinata a svilupparsi dai primi del Novecento fino ai giorni nostri, che ha permesso lo sviluppo della tecnologia contemporanea: il pc o il telefono sul quale leggete queste righe sono “figli” della meccanica quantistica.

Il libro, nelle successive lezioni, continuerà a parlarci dell’infinitamente piccolo ma anche dell’infinitamente grande. L’architettura dell’universo in continua espansione, con le immense quantità di energia che caratterizzano gli oggetti che lo costituiscono e le loro trasformazioni in galassie, pianeti, quasar, stelle, buchi neri, caldeggiando poi la domanda che ci poniamo da secoli:

In una galassia lontana ci sarà qualche altra forma di vita oltre la nostra?

“Quando un uomo siede un'ora in compagnia di una bella ragazza, sembra sia passato un minuto. Ma fatelo sedere su una stufa per un minuto e gli sembrerà più lungo di qualsiasi ora. Questa è la relatività”. (Einstein)

Il tempo ora non ha più un’unica direzione ma nasce quando noi ci relazioniamo allo spazio, può scorrere all’indietro, curvarsi, ed essere esso stesso una successione di movimenti nello spazio.

Il tempo come dicevamo all’inizio, tra l’altro, non è un qualcosa di statico che si muove ovunque nell’universo allo stesso modo, ma è legato anche alla forza di gravità. In ogni luogo si muove in maniera diversa. Più ci si avvicina ad una massa dove la gravità è maggiore, più il tempo rallenta e arranca, più ne è lontano più scorre veloce! Sarà per questo forse che Battiato cercava un centro di gravità permanente dove ritrovare la sua stabilità emotiva in continua evoluzione!

Adesso, però, ditemi se tutto questo non è terribilmente affascinante e romantico!

Guardate il cielo, fate un bel respiro e ammirate come si srotola davanti ai nostri occhi “un enorme laboratorio di fisica da studiare”, per dirla alla Margherita Hack. Non sentite anche voi lo stesso senso di appartenenza essendo composti anche noi dalle stesse particelle che lo compongono? Non vi sentite elementi che si incastrano nello stesso puzzle?

“Qui sul bordo di quello che sappiamo, a contatto con l’oceano di quanto non sappiamo, brillano il mistero del mondo, la bellezza del mondo, e ci lasciano senza fiato!” (Carlo Rovelli)

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Ringrazio l’ingegnere Mirko Giuntini per aver collaborato con me alla stesura di questo articolo.

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