Teoria del tutto

Questo post ha una sottile analogia con il post precedente (Teologia greca, postato su Merlincocai.splinder.com). Un’affermazione temeraria, che potrebbe portare i miei ventitre lettori a darmi del mentecatto (magari lo pensano già da un pezzo!). Ma che ci posso fare? Svolgerò il mio discorso e mi appellerò alla clemenza della giuria.
Il discorso comincia così.
Fino a Einstein la fisica funziona in un modo caratteristico: più che cercare le cause dei fenomeni, li classifica, dà loro un nome e ne definisce in forma matematica il funzionamento. Newton, quando si rende conto che le masse si attraggono, battezza il fenomeno “gravità” e propone un’equazione per descrivere in che modo e con quanta forza le masse si attraggano fra loro. Ma evita accuratamente di spiegare (o di formulare ipotesi sul) perché la terra attira le mele mature. La gravità esiste, a che serve sapere che cos’è?
Piccolo aneddoto personale. Agli esami di maturità mi chiesero: “Cos’è la forza elettromotrice?” e la domanda mi scatenò il panico. Mi arrampicai sugli specchi esalando: “Be’, innanzitutto è una differenza di potenziale”. Mi vergognavo come un ladro perché mi pareva che la mia non fosse una risposta: semplicemente avevo sostituito una definizione con un’altra. Invece l’esaminatore fu soddisfatto. A lui interessava proprio quello, perché sapeva benissimo che per la domanda come l’avevo intesa io risposte non ce n’erano. Cos’è l’elettricità? Ah, saperlo!
Dunque, Newton si fermò lì e soltanto Einstein fece il primo passo in un’altra direzione quando scoprì una relazione diretta fra energia e massa. Questo apriva scenarii immensi e insospettati. Tra l’altro suggeriva (oltre alla possibilità di liberare energia con la fissione dell’atomo) che ogni forma di energia (elettricità, magnetismo, legami subatomici, ecc.), ivi compresa (perché no?) la gravità, avesse a che fare con la relazione massa-energia.
***
Ormai tutti sanno che la teoria della relatività costringe a cambiare il modo di concepire lo spazio, che viene incurvato dalla quarta dimensione: il tempo. Ma Einstein andò oltre. Convinto che tutte le forze conosciute siano specifiche manifestazioni di una forza unica che si effonde in tanti rivoli (un po’ come il Dio greco con la sua corte di Apolli, Diane, Veneri, ecc.), Einstein arrivò a formulare l’ipotesi che lo spazio-tempo abbia più di quattro dimensioni (o che esistano altre dimensioni oltre alle quattro dello spazio-tempo).
Quante dimensioni? Non si sa. Forse infinite.
Sviluppando questa linea di pensiero, i cosmologi sono arrivati a elaborare la cosiddetta “teoria delle stringhe”, che ha avuto alterne fortune e che attualmente non è più tanto sugli scudi, soprattutto perché finora non si è riusciti a escogitare un esperimento capace di verificarla. Ma fino a quando non verrà proposto un modello più soddisfacente, la teoria delle stringhe offre se non altro la possibilità di immaginare un universo multidimensionale nel quale inquadrare una “teoria del tutto” o “del campo unificato”, e cioè una teoria che spieghi tutte le forze conosciute (e magari qualche altra ancora sconosciuta) in base a un unico principio.
In fin dei conti la gravità, l’elettromagnetismo, le forze subatomiche, le forze intermolecolari, ecc. ecc. non sono che ipotesi: noi osserviamo certi fenomeni e li “spieghiamo” postulando l’esistenza di specifiche “forze” che li producono. Ma questo è dare definizioni, non spiegazioni. In termini generali l’energia (cinetica, meccanica, termica, ecc.) sempre energia è. Ma che cos’è l’energia? A tutt’oggi le risposte disponibili sono del tipo “forza elettromotrice=differenza di potenziale”, e cioè tautologie.
Non è l’unico punto sul quale dobbiamo dichiararci ignoranti.
Per esempio: non sappiamo se la luce sia un fenomeno corpuscolare o ondulatorio. Oggi si usa rispondere che è l’una e l’altra cosa, ma che risposta è? I fotoni per definizione non hanno massa, eppure la luce viene deviata dai campi gravitazionali. Cosa sono dunque i fotoni? Sono la luce o sono il mezzo attraverso il quale la luce si diffonde? Che rapporto c’è fra luce e gravità?
E ancora: non sappiamo cosa sia l’elettricità. Non sappiamo cosa c’è nello spazio subatomico fra un protone e un elettrone, e il principio di indeterminazione ci mette il cuore in pace: non lo sapremo mai. Non sappiamo cosa c’è fra un pianeta e l’altro (o fra una galassia e l’altra), e postuliamo l’esistenza di una materia oscura che più oscura non si può, dato che non la vediamo, non conosciamo effetti o interazioni con la “nostra” materia, non siamo in grado di misurare niente, e possiamo soltanto congetturarla.
Non basta: il fenomeno per cui le masse si attraggono potrebbe derivare da un’emissione di energia che accelera nel tempo e nello spazio (ma forse anche in altre dimensioni) fino alla velocità della luce. Ma per dire che le cose stiano davvero così bisognerebbe scoprire come l’energia gravitazionale viene prodotta e come viene veicolata da una massa all’altra (si parla di introvabili “gravitoni”). E bisognerebbe anche spiegare come mai la materia rilasci energia in modi molto diversi, da quelli sconvolgenti di una bomba atomica a quelli debolissimi che orientano l’ago di una bussola.
Ebbene: supponiamo che tutte queste spiegazioni, prima o poi, siano alla nostra portata. Una volta individuati i gravitoni e tutti i veicoli delle forze “forti”, dove si fermerà la ricerca di “forze deboli”? Potremmo scoprire, per esempio, che le percezioni extrasensoriali, la telepatia, le premonizioni, sono sporadiche e casuali in quiete ma diventano frequenti e regolari quando ci si approssima alla velocità della luce. O che il campo gravitazionale dei pianeti “colora” l’orizzonte degli eventi terrestri seguendo le regole dell’astrologia.
Assurdità? Probabilmente sì. Ma sappiamo così poco, che potrebbe anche essere.

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Informazioni su riccardo ferrazzi

Tutto quel che c'è da sapere sul mio conto è che ho scritto un paio di romanzi e qualche racconto. Comunque, per non sembrare scontroso, vi dirò che sono nato nella prima metà del secolo scorso (quindi, anche se mi piacciono le donne, sono ormai inoffensivo), che ho lavorato finché non mi è caduta addosso la depressione, e che adesso passo il tempo a leggere e scrivere (perché non ho niente di meglio da fare).
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3 risposte a Teoria del tutto

  1. Leonem ha detto:

    Ciao Riccardo.
    Ho letto interessato questo post e vorrei aggiungere il mio punto di vista in merito.
    Credo che noi esseri umani al momento siamo sul pinnacolo pù altro che possiamo raggiungere a livello di conoscenza. Temo purtroppo di passare per catastrofista, e del resto poco prima del 1905 c’era già chi prevedeva che la fisica avesse spiegato tutto e mancassero solo piccoli dettagli. La storia poi l’ha smentito clamorosamente, quindi sono conscio dei rischi nel lanciarmi in avventate predizioni del genere. Comunque il mio sospetto non è completamente campato in aria, credo.
    I limiti principali che io vedo alla fisica attuale sono consustanziali ad essa e mi vado a spiegare. Fino ai tempi di Heisenberg si riteneva la fisica come una descrizione oggettiva del mondo, con una relatà disumanizzata in cui l’osservatore non avesse alcun ruolo. Successivamente l’elemento “oggettivo” è stato prepotentemente sbalzato fuori dall’impostazione della fisica e il “soggetto” ha fatto il suo ingresso nella fisica come elemento imprescindibile della rappresentazione della realtà. In sostanza è entrato anche il soggetto come elemento di studio della fisica, e i paradossi che questo ha comportato appaiono come irrisolvibili. Penso all’interpretazione di Copenaghen, che cerca di conciliare oggettività e soggettivita senza peraltro riuscire risolutiva.
    Ben lungi dall’essere un caso isolato, questo fastidioso “soggetto” entra in svariati campi di studio. Penso al principio antropico, che è così frequente in cosmologia. Penso a modelli comoslogici come quelli ad inflazione eterna, o quelli deritvai dalla teroia delle stringhe che postulano un multiverso inaccessibile per spiegare la materia oscura. Nessuno di questi prescinde dal soggetto, e tutti si scontrano contro i limiti della verificabilità.
    Nelle scienze pure come la matematica la cosa non va meglio, con teoremi d’incompletezza e computabilità vari: anche lì si cominciano a scorgere seri limiti alla conoscenza massima ottenibile.
    A me pare che questa coscienza della nostra definitiva sconfinata e irrimediabile ignoranza dovrebbe avere riflessi importanti sull’etica e sul senso della scienza, riflessi che posso solo abbozzare, ma hanno penso abbiano a che fare sul senso del nostro essere qui ed ora.
    Ciao e grazie.

    • riccardo ferrazzi ha detto:

      Be’, io non sarei così pessimista. Perlomeno, non ancora. Tutto ciò che succede all’interno dell’area soggetta al principio di indeterminazione ha delle conseguenze all’esterno. Analizzandole, si può arrivare a conoscere anche ciò che non può essere osservato direttamente. Piuttosto, ciò che mi fa paura è la tendenza della cosmologia a fabbricare teorie che si potrebbero quasi definire esoteriche. Non vorrei che finissimo a discutere di filosofia o, peggio, di occultismo.

  2. gigio ha detto:

    ciao Riccardo
    Churchill diceva dei socialisti,che avevano la sindrome di Colombo.
    quando è partito non sapeva dove andava,quando è arrivato non sapeva dove si trovava e tutto questo a spese degli altri.
    il tuo saggio su don Cristobal smonta il teorema del vecchio Winston.
    saluti
    gigio

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