vatinno On marzo - 2 - 2016

Pubblicato su AffariItaliani il 24.2.16

La recente scoperta sperimentale delle onde gravitazionali che segue quella del bosone di Higgs ha riempito due caselle di quel puzzle complesso che è la fisica teorica moderna.
Tuttavia dobbiamo far notare come queste due scoperte vadano in senso opposto nell’ambito del raggiungimento di quella “Teoria del Tutto” (TdT) che dovrebbe rappresentare la meta finale di una visione integrata della natura.
Infatti, il bosone di Higgs è una scoperta che rafforza il cosiddetto “modello standard” della fisica delle particelle elementari mentre la scoperta delle onde gravitazionali va, come noto, a corroborare la Teoria della Relatività Generale (RG).
Ebbene cosa c’è di male?
Il problema è che la RG è incompatibile con il modello standard e in particolare con la Meccanica Quantistica (MQ) che è alla sua base; possiamo dire che la RG sicuramente non è una teoria definitiva della gravitazione perché a livello del micro-cosmo non funziona perché non è “quantizzabile”.
La RG è la più avanzata teoria della gravitazione e fu data alle stampe esattamente 100 anni e cioè nel 1916 da Albert Einstein che grazie ad essa divenne famoso in tutto il mondo.
La RG in realtà nasce come estensione della Relatività Speciale (RS); infatti quest’ ultima riguarda il fatto che tutte le leggi della fisica devono essere uguali per ogni osservatore in moto rettilineo uniforme la prima estende la classe degli osservatori a quelli in moto accelerato; per motivi tecnici complessi (il “Principio di Equivalenza”), la RG ha come principale portato proprio una nuova Teoria della gravitazione che va a sostituire quella di Newton che non è assolutamente sbagliata, anzi funziona in genere benissimo, ma dà risultati non perfettamente congruenti quando è applicata a certe situazioni particolari.
Appena terminata la RG Einstein si pose il problema di una visione generale dell’intera fisica in cui tutte le forze fondamentali della natura potessero essere integrate in una visione unitaria e poiché allora tali forze erano solamente la gravità e l’elettromagnetismo lo scienziato tedesco cercò di unirle in una sola espressione che le contenesse entrambe.Si può dire che Einstein passò inutilmente tutto il resto della sua vita nel vano tentativo di raggiungere questo risultato.Nel frattempo il numero delle forze fondamentali era aumentato da 2 a 4: infatti alla forza di gravità e a quella elettromagnetica si erano aggiunte la forza nucleare forte e la forza nucleare debole.I fisici, dopo Einstein, cercano una teoria che avesse potuto rappresentare tutte e 4 le forze in una espressione matematica unitaria ma, a tutt’oggi, non ci sono ancora riusciti.Però, questa TdT, ha diversi pretendenti una delle quali è la Teoria delle Stringhe (TdS) mentre un’ altra e la Gravità a loop.
Tuttavia, non è tanto la Relatività a turbare il senso comune con le sue possibilità di viaggi nel tempo ma piuttosto la MQ che in effetti mostra fenomeni incredibili.
Il più noto è dovuto al cosiddetto Principio di Indeterminazione.
Esso dice che non è possibile determinare contemporaneamente la posizione e la velocità di una particella; da questo principio derivano tutte le “stramberie” della MQ tra cui, la più inquietante è sicuramente il fenomeno dell’ entanglement quantistico e cioè il fatto che se si muta lo stato quantico di una particella che è stata vicino ad un’altra quest’ ultima ne risente immediatamente gli effetti, al di là dello spazio e del tempo.
Questa cosa è sicuramente sorprendente perché sappiamo che la velocità massima possibile nell’universo, e cioè la velocità della luce, è altissima (circa 300.000 KM/s) ma non infinita e quindi come è possibile che queste due particelle comunichino, in un certo senso, istantaneamente, indipendentemente dalla distanza?
Einstein, fu un fiero avversario della MQ per tutta la sua esistenza sebbene lui stesso ne sia stato uno dei padri più significativi.Infatti lo scienziato tedesco riteneva che la MQ fosse solo un’ utile approssimazione della Realtà ma che non fosse assolutamente una teoria definitiva.
Einstein, proprio grazie all’entanglement, riteneva anzi che la MQ fosse intrinsecamente errata; tuttavia, questa sua visione, fu dimostrata sperimentalmente sbagliata qualche decennio dopo.La MQ è esatta e i concetti di spazio e tempo devono essere completamente rivisti.
C’è anche da dire che tali considerazioni sono di tipo filosofico e che i fisici normalmente e pragmaticamente fanno finta di niente e usano sia la MQ che la RG come se non ci fossero problemi.
Ma la filosofia o meglio, l’epistemologia ci interroga su queste categorie fondamentali e non si accontenta del fatto che le teorie “funzionino”…

BIBLIOGRAFIA (Ragionata)

Vatinno G, Il Nulla e il Tutto.Le meraviglie del possibile, Armando Editore, 2012

http://www.ibs.it/code/9788866771739/vatinno-giuseppe/nulla-tutto-meraviglie.html

Questo libro è dedicato principalmente ad una esposizione chiara e discorsiva della Meccanica Quantistica e in particolare proprio del fenomeno dell’ entanglement.

Vatinno G., Storia naturale del Tempo; l’ ‘effetto Einstein’ e la teoria della Relatività”, Armando Editore 2014 http://www.ibs.it/code/9788866776000/vatinno-giuseppe/storia-naturale-del.html
Il libro è dedicato alle due Teorie della Relatività, Speciale e Generale; con qualche formula, affronta principalmente il tema del “Tempo” sia dal punto di vista fisico che filosofico.

Vatinno G., Sette brevi lezioni di Relatività, Aracne editrice, 2015.

http://www.ibs.it/code/9788854888760/vatinno-giuseppe/sette-brevi-lezioni.html

Il libro è dedicato di nuovo alle due Relatività ma, rispetto al precedente, è molto più coinciso e completamente senza formule in un’ottica puramente divulgativa.

Categories: Articoli

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