Fisica

Un’intensa lezione di oggettività scientifica attraverso i secoli, alla ricerca delle verità ultime della natura. Da Galileo a oggi, intuizioni, errori, grandi scoperte dei massimi protagonisti della fisica classica e moderna: la scienza vissuta come un’appassionante avventura. Questo libro è una storia, piacevole e facilmente accessibile, delle idee che hanno determinato lo sviluppo della fisica. La storia comincia con Sir Isaac Newton che, superando scienziati rivoluzionari come Galileo, Cartesio e Huygens, capovolse la visione aristotelica del mondo fisico. Procede poi con il lavoro di Faraday, Maxwell, Hertz e finisce con le due principali teorie del XX secolo, la relatività e la meccanica quantistica: in un certo senso in contraddizione tra loro, esse possiedono un’irresistibile bellezza che costringe oggi i fisici a lottare per la loro riconciliazione.

«Spaccare l’atomo!»: così annunciava la fascetta promozionale che avvolgeva la prima edizione di “Alchimia del tempo nostro”. Quando il volume fece la sua comparsa nelle librerie, nell’estate del 1936, non esisteva alcun libro che raccontasse a un pubblico di non esperti il recente campo di indagine della fisica nucleare. Un argomento nuovo non solo per il panorama editoriale nostrano, ma anche per la letteratura divulgativa estera. A scriverlo furono due giovanissime autrici, testimoni privilegiate degli eventi, nel loro ruolo di mogli e compagne di vita di Edoardo Amaldi e di Enrico Fermi. Il testo fu in seguito ampliato dalla sola Ginestra e riedito nel 1943, quando i contatti tra le due autrici erano ormai interrotti a causa della guerra: Ginestra in Italia, nella Roma città aperta; Laura negli Stati Uniti, prossima a trasferirsi con il marito e i figli nel grande laboratorio segreto di Los Alamos. “Alchimia del tempo nostro” viene riproposto oggi in un’edizione arricchita, oltre che dalla prefazione del fisico Ugo Amaldi, figlio di Ginestra, da una nuova introduzione di Adele La Rana, che ne sottolinea il valore storico, e da una postfazione a firma di Luisa Bonolis, che ripercorre la storia della fisica nucleare dagli anni Trenta fino a oggi. Prefazione di Ugo Amaldi.

L'ambientalismo, diciplina sempre più incombente e purtroppo ormai minacciosa, si è espresso e si esprime con una gamma di modalità spesso fuorvianti, ingannevoli e addirittura clamorosamente truffaldine. Questa breve nota intende ricostruirne il percorso significativamente valido sul piano scientifico, e le prospettive di sviluppo. Con i lavori di Marx, Von Neumann, Georgescu Roegen, Sraffa, viene sempre più evidenziata la strettissima dipendenza tra ciclo economico e ciclo termodinamico. Salvatore Notarrigo scopre un totale isomorfismo tra leggi del ciclo termodinamico e leggi del ciclo economico, che gli permette la formalizzazione congiunta delle leggi fisiche ed economiche. Dimostra quindi la certezza per il sistema (finito) terra di produrre, a causa di un illimitato sviluppo economico, un eccesso di entropia incompatibile con la vivibilitò dela biosfera come la conosciamo oggi. Analisi sviluppata altresì da Angelo Pagano. Il testo si conclude con la proposta di operare su di un ciclo unificato fisico-economico denominato ciclo di Car-Not (Carnot-Notarrigo). In appendice 2 scritti che completano, sul piano matematico, l'assunto del testo, ed una fondamentale riflessione di A. Einstein.

Il termine physica deriva dal greco e significa amore per la natura. Tutto ciò che ha a che fare con la natura, e con ciò che si inventa a partire da ciò che la natura ci offre, ha a che fare con la fisica. Per questo, studiare la fisica significa comprendere ciò che ci sta intorno, ciò che avviene fuori e dentro di noi. La fisica è strettamente collegata con la matematica in quanto tutte le leggi fisiche sono espresse da formule matematiche. Per questo motivo la matematica è il vero linguaggio universale che conosciamo, molto più di tutte le lingue, inglese compreso. Immaginate per esempio un convegno mondiale in cui vengono persone da tutte le parti del mondo: il linguaggio che tutti comprenderebbero, molto più dell'inglese, è quello delle formule matematiche, e quindi della fisica. Questo significa che se si parla di fisica in modo semplice tutti potrebbero capire di cosa si sta parlando, in qualunque parte del mondo e a qualunque età o condizione. Tutti per esempio sappiamo cosa è la forza peso, cosa sia la gravità, forse molti meno come funziona un cellulare anche se tantissimi di noi ne posseggono uno. Etimologicamente il termine fisica deriva dal greco Physis o Phisikos, che significa “riguardante la natura”, oppure dal termine ta' physica che significa “le cose naturali”. Andando ancora più a fondo la radice del termine è phyto, che significa “spuntare”, “germogliare”. Questa parola deriva da un'antica radice, pha, che ha dato luogo a due termini: phos, che significa “luce”, e phiano, che significa “manifestarsi”, da cui il termine “fenomeni”. La fisica quindi è ciò che mette alla luce ciò che altri non sanno dei fenomeni, è il venire alla luce di una realtà riguardante la natura. Questi appunti sono un umile tentativo di mettere alla luce qualcosa che forse molti non vedono, ma che esiste, e regola tutta la nostra esistenza.

Per la loro valenza euristica, i paradossi hanno un ruolo fondamentale nella scienza. Più che meri ostacoli da superare – questa la tesi di fondo di Sanchioni – i paradossi si presentano come strumenti che guidano verso nuove scoperte. Muovendo da un confronto con i paradossi più importanti della fisica moderna, l’autore evidenzia come questi abbiano aperto strade verso rivoluzioni concettuali profonde che hanno poi portato alla nascita di nuove teorie scientifiche. Se questo è, dunque, il ruolo dei paradossi, forse è da questa loro valenza euristica che bisogna partire per affrontare i paradossi contemporanei della gravità quantistica. Ecco, quindi, la strada che ci invita a percorrere l’autore, mostrandoci come i paradossi possano ancora oggi indicare le direzioni più promettenti per la ricerca di una teoria unificata di gravità quantistica. Insomma, Un’euristica del paradosso invita il lettore a considerare le contraddizioni non come fallimenti, ma come chiavi di lettura per una comprensione più profonda della realtà.

Le idee quantistiche, per quanto insolite possano sembrare, non sono invenzioni delle menti dei fisici. Sono l'ineluttabile risultato raggiunto dopo anni di tentativi di inquadrare i nuovi fatti nei vecchi schemi. In Mutamenti nelle basi della scienza sono raccolte nove conferenze, pensate proprio per descrivere al grande pubblico le novità della fisica; qui Werner Heisenberg dispiega con cristallina chiarezza espositiva la nascita e lo sviluppo della meccanica quantistica e spiega come la fisica moderna conduce a un centro in cui il mondo, ossia la materia e l'energia, trova la sua armonia.

Le ricerche condotte con i grandi acceleratori di particelle, come l'LHC di Ginevra, hanno lo scopo di verificare una concezione del mondo fisico fondata su una delle più importanti e straordinarie idee della scienza contemporanea: l'idea di simmetria. Le simmetrie, princìpi di invarianza delle leggi di natura, stabiliscono – per dirla in modo intuitivo – che «tutto rimane com'è anche se cambiamo qualcosa». È un'affermazione paradossale, che sorprendentemente ha implicazioni scientifiche di enorme portata. Lo si è scoperto nel corso del Novecento, con la teoria della relatività, la meccanica quantistica e la fisica subnucleare, grazie a figure geniali come Albert Einstein, Paul Dirac, Hermann Weyl e molti altri. Oggi sappiamo che le simmetrie organizzano l'intero universo: determinano le entità fondamentali che lo compongono, le loro proprietà e le loro interazioni. Inoltre – ed è molto importante – conferiscono «bellezza» alle teorie fisiche, rendendole semplici e coerenti. Questo è "L'ordine del mondo", un libro che illustra le simmetrie e la loro funzione nella fisica, ripercorrendo un'avventura intellettuale affascinante che, dai primi filosofi-scienziati dell'Antichità fino ai protagonisti della fisica contemporanea, ci ha avvicinato sempre di più alla comprensione della natura.

È tradizione considerare la fisica la regina delle scienze, ma cos'è che la rende così speciale? Il suo oggetto di studio, ossia le leggi fondamentali della Natura? Il suo stretto legame con la matematica? Oppure il suo metodo basato su rigorose verifiche sperimentali? Per rispondere a questa domanda, dovremo, come Dante, avventurarci in Paradiso. Chi vorrà addentrarsi in queste pagine si troverà a intraprendere un singolare viaggio nell'affascinante universo della fisica, accostandosi nel modo più semplice possibile (ma non semplicistico) ad argomenti via via più avanzati, dalla conservazione dell'energia ai frattali, dal bosone di Higgs alla Relatività einsteiniana. L'autore, che si definisce fisico "non praticante", ha preso a ispirazione per questo percorso un altro e ben più illustre viaggio, ossia l'ascesa verso il Paradiso descritta da Dante nella terza cantica della Commedia, in cui il poeta fa esperienza di gradi sempre crescenti del sublime. In luogo della beatificata Beatrice, simbolo della teologia, qui ad accompagnarci è l'idea della simmetria, una guida costante per gli scienziati che, come una volta solo filosofi e teologi, dedicano la loro opera alla ricerca della verità, senza dimenticare che a distinguere la fisica dalle più antiche forme di riflessione sulla natura e sull'Universo è la verifica sperimentale. Alla scienza, che coltiva il dubbio e l'abbandono delle teorie confutate dai fatti, non sono concesse le certezze del dogma, né la conoscenza perfetta che nel poema dantesco risiede nella contemplazione di Dio.