SundayUp - Simpson, Amleto e il gatto: la fisica per tutti

Si fa presto a dire “divulgazione”. Il termine al giorno d’oggi va per la maggiore, specialmente come provvidenziale slogan da stampare sulle fascette che, nelle vetrine delle librerie, urlano ai potenziali clienti il motivo perché non possono assolutamente perdersi l’ultima novità editoriale. Di libri “divulgativi” sono pieni gli scaffali, ma quanti di essi hanno una reale validità? Mi piace qui ricordare un pensiero del matematico Jean-Pierre Serre: “Non ho mai scritto un libro di vera divulgazione: è troppo difficile!”. Da modesto curioso quale sono, ho il singolare (e discutibile) pallino della fisica, senza naturalmente capirci granché, ma beandomi di quella diluita sensazione di comprendere che alcuni autori sono in grado di trasmettere con la loro prosa (naturalmente si tratta di “prosa”: non sono in grado di comprendere un testo troppo tecnico). Ne presento qui quattro, in rapida successione, evidenziandone pregi, difetti e curiosità.

Un necessario preambolo-il-meno-tecnico-possibile: comune a tutti i testi è un excursus sulla storia della fisica del ‘900, che comincia, a grandi linee, dalla teoria della relatività di Albert Einstein, che descrive, tra le tante cose, il mondo della forza di gravità. Si prosegue poi descrivendo l’altra grande conquista scientifica del secolo, la meccanica quantistica, che regola il mondo subatomico. A questo punto, in tutti i testi, viene introdotto uno spinoso problema: per motivi troppo complessi perché io possa riportarli senza sbagliare, le due teorie, entrambe separatamente esatte e confermate da innumerevoli risultati sperimentali, non possono essere contemporaneamente corrette, almeno non nella forma in cui oggi le conosciamo. Anche la meccanica quantistica in sé comporta una serie di conseguenze non proprio facili da accettare, per esempio il noto “paradosso del gatto di Schrödinger”: a rigore, in un particolare tipo di esperimento (solo mentale, non si indignino gli animalisti!), le regole quantistiche ci impongono di ritenere un gatto morto e vivo contemporaneamente, il che va naturalmente contro qualsiasi senso comune (per saperne di più).

I tentativi di comporre questo apparentemente insanabile conflitto sono molti, e ciascuno di questi libri esplora un lato della questione.

xkcd.com

Il primo è L’universo in un guscio di noce di Stephen Hawking, fisico teorico balzato ora agli onori della cronaca per un film che ne narra lavita, ma che ancora prima era famoso per essere entrato tra i personaggi dei Simpson, nonché per essere una delle menti più brillanti del pianeta, nonostante una malattia terribilmente invalidante che lo obbliga da decenni a spostarsi su una sedia a rotelle e da svariati anni a servirsi di un monitor per poter comunicare con il mondo attraverso il movimento degli occhi. Oltre ad aver occupato per trent’anni la cattedra universitaria che fu di Isaac Newton, si diletta di scrittura, con brillanti saggi divulgativi. Si tratta indubbiamente di una divulgazione di altissimo livello, condita con una massiccia dose di autoironia che, se non fosse per l’appunto auto-, definirei quantomeno indelicata. Dopo la solita introduzione alla relatività e alla meccanica quantistica, Hawking si addentra nella spiegazione di una delle tante teorie tentate per cercare di “armonizzare” le due facce della medaglia fisica: si tratta, in questo caso, della nota “teoria delle stringhe”, che diventa in realtà solo una delle numerose sfaccettature della ponderosa (e un po’ mostruosa) “M-Teoria”, o “teoria del tutto”. Per farla breve, la realtà sarebbe formata da “stringhe” infinitamente piccole, che vibrando in modo diverso darebbero vita a diverse “note”, che noi interpretiamo come le diverse particelle del mondo subatomico. Il tutto è spiegato, naturalmente, con più particolari e in modo snello e tutto sommato comprensibile, anche grazie ai moltissimi disegni esplicativi che agevolano non poco la lettura e il ricorso a citazioni letterarie gustosissime, sempre pertinenti e mai scontate (il titolo stesso è la rivisitazione di un passo dell’Amleto). È quasi inevitabile, a un certo punto della narrazione, un salto verso tematiche forse più filosofiche che strettamente fisiche, a dimostrazione di come le due discipline si intersechino spesso fin dai tempi dell’antica Grecia.

Brian Greene

L’universo elegante di Brian Greene è uno splendido saggio decisamente più corposo rispetto al libro di Hawking, sia nel numero di pagine sia nella forma. Greene predilige un approccio più tecnico e in un certo senso “distaccato” alle tematiche, non risparmiando comunque esempi e schemi. Il testo va più in profondità rispetto a quello di Hawking, ma proprio per questo alcuni capitoli diventano davvero complessi da seguire: in particolare, almeno per me, quello relativo agli spazi a 11 dimensioni. A quanto pare, le misere tre dimensioni spaziali che riusciamo a vedere con i nostri miserrimi occhi non sono che una parte delle dieci dimensioni che compongono in realtà lo spazio (l’undicesima è il tempo), ma riusciamo a vederne soltanto tre perché le altre sarebbero sostanzialmente ininfluenti per la nostra vita. Bello. È anche divertente l’annotazione secondo cui un bel giorno potrebbe capitarvi di sedervi su una sedia e di ritrovarvi per terra (o peggio, mortalmente “incastrati” dentro la sedia), perché è possibile (seppur incredibilmente improbabile) che tutti gli atomi del vostro corpo possano contemporaneamente decidere di non rispettare le leggi della fisica classica e passare anarchicamente attraverso la sedia. Prodigi della meccanica quantistica (e comincio a capire Einstein, quando a proposito di queste stranezze apparentemente casuali disse “Dio non gioca a dadi con l’universo”). Il testo di Greene è decisamente denso, ma senza paura e con una buona dose di apertura mentale (anche a concetti che possono inizialmente sembrare assurdi) può diventare appassionante, e a momenti obiettivamente divertente.

Decisamente diverso è La particella di Dio di Leon Lederman, che pare non sia più pubblicato nella sua forma originale. Il titolo originale sarebbe “The God Particle – If the Universe Is the Answer, What Is the Question?”, ma non chiedetemi per quale motivo, Mondadori lo ha tradotto con “La particella di Dio” – e fin qui tutto bene – “Se l’universo è la domanda, qual è la risposta?”, che cambia completamente il senso dell’originale inglese. Non credo però che qui sia colpa della meccanica quantistica. Il celeberrimo nomignolo si riferisce allo sfuggente “bosone di Higgs”, particella osservata per la prima volta nel 2012 e che, in breve, conferisce massa alla materia. In un certo senso (ma prendetemi con le pinze) è quello che ci permette di stare comodamente seduti o sdraiati senza sprofondare nei nostri appoggi fondendoci con essi, e dovremmo quindi tutti ringraziarlo per questo. Lederman ha un linguaggio decisamente meno tecnico rispetto ai suoi colleghi fin qui esaminati: non risparmia analogie calcistiche, metafore televisive e spiegazioni che si sforzano di essere buffe e simpatiche (a volte riuscendoci, a volte no, ma si sa che l’umorismo dei fisici è tutto particolare). A differenza degli altri, non parte da Einstein bensì dal buon Democrito, tracciando poi una storia della fisica che passa attraverso Aristotele, Galileo, Newton e compagnia. Ma cos’ha di speciale il bosone di Higgs, oltre a permetterci di stare seduti? Il bosone conferma una delle teorie fisiche che gli ultimi sviluppi davano per defunta: il cosiddetto “modello standard”. Prima dell’avvistamento del bosone di Higgs il modello standard stava lentamente morendo: descrive bene tre delle quattro forze fondamentali della natura, ma non dice drammaticamente nulla sulla gravità, che non è proprio un buon argomento da tralasciare. Questa pecca piuttosto grossa stava facendo sprofondare la teoria nell’oblio, quand’ecco che al Cern di Ginevra è comparso improvvisamente il bosone di Higgs, riportando in auge il modello standard e rimescolando ancora le carte di questi enigmi.

L’ultimo dei testi che voglio presentare è Sette brevi lezioni di fisica dell’italiano Carlo Rovelli, appena uscito per i tipi dell’Adelphi. È un libercolo molto stringato (ha-ha. Un fisico avrebbe riso a questa specie di battuta), si legge in un modesto viaggio in treno, o in un pomeriggio con la mente particolarmente propensa ai massimi sistemi. La sua prosa è meravigliosa, leggera, fluida ma allo stesso tempo non vuota. Anche lui analizza relatività e meccanica quantistica, per passare poi a un capitoletto sull’evoluzione della cosmologia, dalla preistoria ai giorni nostri. Segue una lezione sulle particelle elementari, e poi una sui buchi neri e sul concetto di “tempo”, che arriva alla sorprendente conclusione che in realtà… il tempo non esiste. Leggere per credere. Si parla anche di Hawking, del suo lavoro che dimostra che un buco nero in realtà emette un debolissimo calore (qualche frazione di grado sopra i -273°C, decisamente poco anche per lavare i delicati). Ora, il calore è un fenomeno quantistico che qui viene legato a un altro fenomeno di natura strettamente gravitazionale (il buco nero): siamo di fronte a un indizio di una possibile unificazione delle due facce della medaglia? La strada, suggerisce Rovelli, è ancora molto lunga. Nell’ultimo capitolo avviene l’ormai assodato salto dalla fisica alla filosofia, riguardo allo spinosissimo tema della coscienza. Come è possibile che un agglomerato di cellule, per quanto organizzato, si percepisca come un’unità e possa dire “io”? Si tratta, forse, di una delle domande più importanti di tutti i tempi, e pare situarsi all’incrocio delle traiettorie di discipline estremamente diverse tra loro, come appunto la fisica e la filosofia, la neurologia, la psicologia, la matematica.

Carlo Rovelli

Quattro libri, quattro diversi approcci allo stesso problema, con l’unico, vitale obiettivo di non smettere di porsi domande, dall’abusato “chi siamo? Dove andiamo?” fino a “perché mai e in che modo la riduzione di simmetria seleziona per l’espansione precisamente tre dimensioni spaziali?” (Greene, p. 337), e per scoprire che, forse, la scienza a certi livelli non è quel mostro divoratore di ore spensierate che ci avevano fatto credere al liceo, ma anche qualcosa di vitale, appassionante e – perché no? – insospettabilmente divertente. 

Alessio Venier