Libri di Laura Servidei

Viviamo in un mondo imprevedibile, pieno di contraddizioni, e navigare in questa complessità mentre cerchiamo di prendere le decisioni migliori è tutt'altro che facile. Con "Le gioie della scienza", Al-Khalili ci regala otto brevi lezioni che ci avvicinano alla chiarezza, al potere e alla gioia di pensare e vivere un po' più scientificamente. È un libro che infonde fiducia e ci invita a guardare il mondo come lo vedono gli scienziati. La scienza ha servito bene l'umanità nella sua ricerca della realtà, e alla base del metodo scientifico ci sono principi che possono essere messi in pratica da tutti noi per navigare nella vita quotidiana. Discutendo la natura della verità e dell'incertezza, il ruolo cruciale del dubbio, i pro e i contro della semplificazione, l'importanza di fare attenzione ai pregiudizi e la necessità di avere sempre un giudizio fondato su prove tangibili, Al-Khalili mostra come le idee che stanno alla base del metodo scientifico siano estremamente rilevanti per i tempi che stiamo vivendo e essenziali per operare scelte sensate e responsabili.

Con questo libro snello, ma profondo e documentato, Jim Al-Khalili - fisico, divulgatore e autore di veri bestseller - espone l'intera concezione del mondo secondo la fisica attuale. Per farlo, parte dalle basi, dalle fondamenta stesse della trama di cui è fatta la realtà, chiarendo nel dettaglio, per iniziare, i concetti di spazio, tempo, energia e materia. Preparato così il palcoscenico del mondo, alzato il sipario sul racconto, l'autore espone i tre pilastri su cui poggia la fisica moderna: la relatività, la meccanica quantistica e la termodinamica. Questo treppiede è oggi la base più solida che ci sia per capire l'universo in cui abitiamo, ma ancora ci manca il filo che leghi tra loro questi tre settori della ricerca scientifica; un filo che è assolutamente necessario trovare se vogliamo avere una comprensione piena e completa della realtà. Usando la riconosciuta brillantezza della sua scrittura, Al-Khalili ci conduce dall'enorme scala cosmica alla minuscola dimensione quantistica, dai dati consolidati alle speculazioni più audaci, dalle tecnologie più avveniristiche ai fenomeni fisici di tutti i giorni, illuminando con metafore rivelatorie l'affascinante mondo che si nasconde dietro la complessa matematica delle pubblicazioni specialistiche. Tutto il libro è un'ode alla fisica, forse la più radicale delle avventure intellettuali umane, quella che sopra ogni altra ha l'ambizione di indagare i principi ultimi dell'universo. I risultati ottenuti dalla ricerca, soprattutto nell'ultimo secolo, naturalmente ci inorgogliscono, ma non dobbiamo mai dimenticare che sono stati raggiunti anche grazie a valori umani basilari, come l'onestà e la coltivazione del dubbio, sistematicamente praticati dagli scienziati: sono loro la base del successo dell'impresa scientifica. Restano ancora molte frontiere da affrontare nella ricerca senza fine della verità, che è forse la più radicata delle passioni umane. Questo libro ci mostra il mondo meraviglioso della fisica, ma ci sprona anche a continuare l'indagine, a fare nuove domande e tenere sempre alta la nostra curiosità.

Dopo più di un secolo, la fisica si è ormai abituata a scendere a patti con le implicazioni della meccanica quantistica, perché questa teoria controintuitiva si è dimostrata solidissima e perfettamente adeguata a descrivere i fenomeni della materia. Ma chi non ha avuto in sorte l'occasione di studiare fisica è piuttosto perplesso, e fa bene ad esserlo. In che senso una particella può passare da due parti contemporaneamente? Cosa vuol dire esattamente che un corpo si comporta simultaneamente come un'onda del mare e come un granello di materia? Ma davvero il gatto nella scatola è allo stesso tempo vivo-e-morto finché non lo guardiamo? Sembra Star Trek e invece è il mondo reale, benché ci sia pure il teletrasporto. Questa è la materia ideale per uno straordinario divulgatore come Al-Khalili, perfettamente a suo agio con l'ironia implicita del materiale che racconta. Il grande fisico inglese si cimenta ancora una volta coi paradossi della fisica, facendosi accompagnare, con brevi saggi illuminanti, da invitati d'eccezione, come Anton Zeilinger, Frank Close e Paul Davies.

I buchi neri hanno il fascino delle cose misteriose e allo stesso tempo sono l’esito teorico necessario di una grande teoria, quella della relatività di Einstein. Come se non bastasse, esistono davvero e oggi ne abbiamo le prove. All’inizio non erano altro che una possibile soluzione matematica delle equazioni della relatività generale, ma lo stesso Einstein pensava che fossero solo una speculazione teorica, non oggetti reali. Osservazioni cosmologiche successive, negli anni sessanta e settanta, hanno però reso i buchi neri una realtà tangibile. Si tratta di residui di stelle esplose e collassate su se stesse, quantità enormi di materia superdensa talmente massiccia che il campo gravitazionale tutt’attorno si chiude su se stesso. Ciò significa che la velocità di fuga dall’interno di un buco nero è maggiore della velocità della luce o, in altre parole, che non importa quanto forte tiriate: da dentro un buco nero non può uscire niente. Dopo decenni di intensa ricerca, oggi sappiamo che di buchi neri ne esistono diverse categorie, e la fisica del loro comportamento e di come la loro presenza influenzi lo spazio circostante risulta più strana del più visionario dei romanzi. In questo breve libro, Gubser e Pretorius introducono il lettore alla teoria della relatività, per passare in seguito ad analizzare i buchi neri sia come oggetti astronomici, sia come laboratori teorici nei quali i fisici possono mettere alla prova la loro comprensione della gravitazione, della fisica quantistica e della termodinamica. Dai buchi neri di Schwarzschild, a quelli rotanti, dalle collisioni tra buchi neri, alla radiazione gravitazionale, dalla radiazione di Hawking alla perdita di informazione, il libro racconta tutti i misteri che si celano dietro a questi giganti del cosmo. Strada facendo spiegano anche cosa succederebbe se dovessimo cadere dentro a un buco nero, per giungere al suo nucleo, dove per le leggi della fisica il tempo si ferma e la materia si compatta a densità teoricamente infinite. Sempre ammesso che non sia già successo e non ce ne siamo accorti. Infine, gli autori raccontano quel che è accaduto nel settembre 2015, quando l’interferometro LIGO ha captato per la prima volta l’onda gravitazionale causata dalla collisione di due enormi buchi neri, avvenuta un miliardo di anni fa nello spazio profondo. Lo scontro ha causato la propagazione di un’onda gravitazionale che è stata rilevata a terra e che rappresenta a un tempo un’eclatante conferma della loro esistenza, la correttezza delle previsioni teoriche della relatività generale e un nuovo straordinario strumento a disposizione dei cosmologi per l’indagine futura dell’universo.

Gli scrittori e il cinema ne hanno fatto un vero e proprio genere. I filosofi ci si sono spaccati la testa. La scienza li ha studiati. I viaggi nel tempo sono diventati così una vera e propria icona della cultura popolare (e non solo) del Novecento. Tutto è iniziato nel 1895 con «La macchina del tempo» di H.G. Wells e da allora – passando per Robert Heinlein, Philip K. Dick, Marcel Proust e Francis Scott Fitzgerald, ma anche Kurt Gödel e Albert Einstein, fino a Dr Who, Terminator e Woody Allen – i viaggi nel tempo non sono mai finiti. James Gleick ci accompagna in un'esplorazione che attraversa continuamente il sottile confine tra science fiction e fisica, e ci regala un affascinante affresco in cui si mescolano letteratura, cinema, filosofia e scienza.

Nessuno finora è riuscito a creare la vita. A tutt'oggi, pur con tutte le dichiarazioni roboanti della "biologia sintetica", l'unico modo per "costruire" la vita è sempre e solo la vita. È evidente che ci sfugge ancora un ingrediente, qualcosa che spieghi la complessità del fenomeno vitale. Tuttavia, sulla base di recentissimi esperimenti, rigorosi e ripetibili, stiamo forse cominciando a capire cosa succede laggiù, nel profondo delle cellule viventi, e ci stiamo finalmente avviando a capire fenomeni che per secoli erano parsi inspiegabili, proprio attingendo al bizzarro e controintuitivo mondo dei quanti. L'incredibile forza della fotosintesi, ad esempio, sembra dovere la sua inarrivabile efficienza al fatto che a un certo punto del processo le particelle subatomiche coinvolte si trovano contemporaneamente in due punti distinti grazie ai fenomeni quantistici. Anche il funzionamento degli enzimi, la base stessa del nostro essere in vita, deve la sua perfezione quasi miracolosa al fatto che nel corso della reazione chimica alcune particelle sembrano "svanire" da un punto per "materializzarsi" istantaneamente da un'altra parte. E che dire del passero europeo, che ogni anno migra dal Nordeuropa al Nordafrica? Come trova la strada? Di nuovo la fisica quantistica fa capolino: basta un singolo fotone che colpisca una cellula specializzata della retina di questo uccellino ed ecco che il passero si trova a disposizione un'incredibile "bussola quantistica"...

Jim Al-Khalili è un fisico teorico di grande talento comunicativo. Per lui i paradossi apparentemente insolubili sono un'ottima occasione per spiegare come funziona la scienza. Per questo ne ha scelti nove, tra più e meno noti, e sulla loro traccia ha costruito questo libro, divertente, stimolante, ironico e che ha la capacità di sconcertare con la semplice accumulazione di elementi imprevedibili. Insomma, un libro che non lascia riposare la mente. Si va dal classico paradosso di Achille e la tartaruga (del quale però scopriamo un insospettabile risvolto quantistico) alla più semplice domanda che l'uomo può farsi guardando la volta stellata: perché di notte fa buio? Sembra incredibile, ma dietro a questa domanda apparentemente banale si nasconde una delle più eclatanti scoperte della fisica contemporanea, che era lì, alla portata degli esseri umani fin dalla preistoria, ma che ha trovato una soluzione plausibile solo pochissimo tempo fa. Incontreremo anche l'inquietante diavoletto di Maxwell, il povero gatto di Schrödinger, che è contemporaneamente vivo e morto, lo strano caso degli oggetti che si accorciano viaggiando, quello ancor più strano del tempo che si dilata e si contrae a suo capriccio, per non dire del mistero (paradossale anch'esso, grazie a un'intuizione di Enrico Fermi) della vita extraterrestre. Sono i diabolici paradossi della fisica, che danno da pensare, ma alla fine hanno una soluzione insperata.

L'uso parsimonioso degli aggettivi "strano", "bizzarro" e "misterioso" è indubbiamente una buona regola. Quindi, per mettere bene in chiaro che l'argomento del suo nuovo libro è davvero molto strano, bizzarro e misterioso, Jim Al-Khalili lo dice subito, e si capisce perché lo fa. Il tema del suo libro è infatti il mondo del molto-molto piccolo, quello dei quanti, dove le regole del "nostro" mondo non valgono o, in molti casi, sono completamente rovesciate. Dopo più di un secolo, la fisica si è ormai abituata a scendere a patti con le implicazioni della meccanica quantistica, perché questa teoria controintuitiva si è dimostrata solidissima e perfettamente adeguata a descrivere i fenomeni della materia. Ma chi non ha avuto in sorte l'occasione di studiare fisica è piuttosto perplesso, e fa bene ad esserlo. In che senso una particella può passare da due parti contemporaneamente? Cosa vuol dire esattamente che un corpo si comporta simultaneamente come un'onda del mare e come un granello di materia? Ma davvero il gatto nella scatola è allo stesso tempo vivo-e-morto finché non lo guardiamo? E come è possibile che agendo su una particella qui sulla Terra si ottenga un effetto simultaneo sulla sua gemella, che ormai naviga oltre Plutone, verso il vuoto interstellare. Dopo "La fisica del diavolo", il grande fisico inglese si cimenta ancora una volta paradossi della fisica, facendosi accompagnare, con brevi saggi illuminanti, da invitati d'eccezione, come Anton Zeilinger, Frank Close e Paul Davies.