Sette lezioni di fisica. E di filosofia

Micron
Parlare di scienza, renderla alla portata di tutti, non è solo parlare di formule, è parlare di ciò che ci circonda nel quotidiano. Capire la scienza è capire il mondo, capire il mondo è un passo in più verso la conoscenza di noi stessi come esseri umani.
Salvatore Marazzita, 07 Dicembre 2015
Titolo

Sette brevi lezioni di fisica

Autore

Carlo Rovelli

Anno pubblicazione

2015

Editore

Adelphi

Info

pp. 88; euro 8,50

Micron
Filosofia della Scienza

Tag

Pubblicato nell’autunno del 2014, Sette brevi lezioni di fisica è stato un caso editoriale vendendo un numero elevato di copie e attirando l’interesse di lettori anche al di fuori del contesto italiano. Perché un libro di poco più di ottanta pagine, che si presenta come divulgativo per eccellenza, ottiene un così grande successo? Il caso di questo successo spinge a pensare a quanto ci sia bisogno di una buona divulgazione scientifica, a quanto la curiosità per le cose che ci circondano possa essere portatrice di una buona abitudine nei confronti della letteratura scientifica.

Rovelli è semplice! Ecco la sua “formula magica”. La semplicità delle intuizioni della fisica, delle grandi idee della fisica moderna, si trasferisce nello stile dell’intero volume. Quella semplicità di divulgare che spesso manca a chi la fisica la fa, a chi è in grado di studiare e di proporre teorie che possono cambiare gli schemi mentali attraverso i quali guardiamo il mondo. Essere un fisico non significa tout court essere in grado di spiegare la fisica. Ci si dimentica spesso che i nostri interlocutori potenziali potrebbero non avere idea di che cosa sia un’equazione, ad esempio. Bisognerebbe parlare proprio a quegli interlocutori, poiché comprendere, seppur con degli accenni, per linee generali, i grandi problemi e le risposte parziali della fisica moderna e contemporanea è molto di più che capire le regole di qualche equazione. Significa invece percepire seppure di striscio, la complessità dell’universo e del mondo che sta sotto i nostri sguardi.
Lo sguardo che ci propone Rovelli è quello che da sempre ha ispirato e continua ad ispirare tutti coloro i quali si pongono le domande fondamentali sul mondo, è lo sguardo che ha accomunato per  secoli la fisica, la matematica, la filosofia, è lo sguardo della “Meraviglia”.
Rovelli si meraviglia, insieme al lettore, nel ripercorrere quei grandi quesiti ai quali i grandi della fisica, ma anche della filosofia, hanno da sempre cercato di dare risposta.
Quello che l’autore propone in queste sette brevi lezioni di fisica è anche una piccola storia della conoscenza, di come l’uomo è riuscito a crearsi una comprensione del mondo. D’altronde la conoscenza non può che nascere dalla meraviglia, solo chi si è meravigliato di fronte alla complessità delle cose, è stato in grado di apportare un beneficio al grande cantiere del sapere. Il meravigliarsi è anche ciò che fa muovere l’intento di Rovelli. È per questo che abbiamo, come lettori, l’impressione di leggere insieme all’autore lo stupore che lo ha accompagnato nella scoperta delle leggi della fisica moderna.

Sette lezioni di fisica dunque. Perché sette? Nessuno penserebbe che si possano affrontare gli innumerevoli problemi legati alla fisica in sole sette lezioni. L’intento non è sicuramente quello di spiegare la fisica ai fisici, piuttosto di portare la fisica laddove non v’è mai stata, agli occhi di chi non la conosce. Ma la fisica studia i fenomeni e tutti, in qualche modo, conosciamo o cerchiamo di conoscere le cose che accadono. Tutti siamo incuriositi dal funzionamento della materia, del cosmo, delle leggi che regolano l’universo e queste lezioni aprono ad un campo di conoscenza che attrae, poiché costitutivamente velato dal mistero della natura delle cose.
Sette brevi lezioni di fisica non è allora un manuale di fisica, ma un volumetto che la svela, che la mostra in maniera semplice, che incuriosisce il lettore e lo porta a riflettere. Le lezioni scorrono come un romanzo, popolato ovviamente dai personaggi, gli scienziati, che sono i protagonisti di questa storia. Il lettore non aspetta altro di vedere come va a finire.
Come ha fatto alla fine Einstein a cogliere così brillantemente la curvatura dello spazio?
Il libro nasce dall’espansione di diversi articoli pubblicati dall’autore sul Sole 24 Ore. Non si affrontano i temi della fisica in generale ma ci si sofferma sulla fisica moderna, a partire dall’intuizione di Einstein sulla relatività che l’autore considera la più bella delle teorie.

All’idea di bellezza nelle teorie scientifiche si lega l’idea di semplicità, di eleganza. Una teoria semplice, elegante è anche una bella teoria. Nel processo delle continue rivoluzioni scientifiche una teoria elegante dal punto di vista formale ha una maggiore possibilità di successo rispetto a teorie che diventano con il tempo difficili da mantenere, in quanto non sono in grado di spiegare le osservazioni con poche semplici regole. La teoria tolemaica sul geocentrismo, ad esempio, fu abbandonata perché era diventata troppo complessa, si era articolata in maniera forzosa per cercare di spiegare le nuove osservazioni del cielo. La teoria eliocentrica di Copernico invece riusciva a spiegare molti fenomeni osservati in un modo più semplice, più intuitivo e quindi più “bello”.
La bellezza della teoria di Einstein sta tutta nella sua potente semplicità. Agli occhi dell’autore, sdraiato al sole di una spiaggia calabrese, la teoria della relatività si è presentata in maniera tanto lucida quanto meravigliosa, come uno scintillio, simile a quelli che si vedono d’estate sulla superficie del mare.

Dalla relatività generale si passa poi alla meccanica quantistica, considerate queste teorie come i pilastri della scienza moderna. La teoria dei quanti è una delle teorie che maggiormente ha impattato nello sviluppo di nuove tecnologie nell’era moderna. Nonostante essa funzioni dal punto di vista delle possibili applicazioni tecnologiche, rimane ancora infusa di un alone misterioso che la rende estremamente affascinante.
Nel 1925 appaiono le prime equazioni della teoria, una scoperta teorica che ha la portata di una vera rivoluzione in quanto in grado di rimpiazzare l’intera meccanica di Newton. Con questa teoria dei quanti, per la prima volta nella storia della fisica, la probabilità diventa un punto saldo dello studio delle cose del mondo, laddove il mondo sembrava essere regolato da leggi fisse, inderogabili. Con la teoria dei quanti nascono nuovi interrogativi e nuove domande, comincia a farsi strada un’idea nuova, difficile da accettare e che avrebbe avuto un impatto importante in molti altri campi del sapere. Questa teoria non descrive un sistema fisico, ma il modo in cui un sistema fisico viene visto da un altro sistema fisico. Comincia a delinearsi così uno scenario per cui si dovrebbe cominciare a considerare che la realtà non sia fissa, solida, ma essenzialmente costituita da sole interazioni. Nel mostrare la nascita di questa teoria, l’autore fa notare il fermento dei fautori di tale rivoluzione, in particolare delle figure di Einstein e Bohr, i due rivali. In questo punto emerge il modo in cui questi scienziati, geni della fisica, vivevano di dubbi, incertezze, di continue domande e continue aperture: il genio esita, dice Rovelli.
Dal “quanto”, dal pacchetto di luce della teoria dei quanti, si alza lo sguardo al cosmo, come a dire in qualche modo che infinitesimamente piccolo e infinitesimamente grande hanno qualcosa, molto, in comune. Il microcosmo ha qualcosa che apre al macrocosmo e viceversa. In queste pagine Rovelli inserisce diverse immagini per riuscire a spiegare in maniera più chiara l’architettura del cosmo, ciò dimostrerebbe proprio come la fisica, prima di essere matematizzata in formule ed equazioni, sia primariamente visioni”. La visione fa immediatamente pensare alla capacità immaginativa, non c’è visione che non sia immaginata, non c’è teoria scientifica che non nasca dall’immaginazione, dalla capacità di astrarre e costruire astrazioni. In questa lezione si ripercorre l’intera storia della cosmologia, dal geocentrismo dei filosofi greci fino alla teoria del big bang, e del multi-verso. Una breve e concisa storia di come l’uomo ha concepito l’universo.
Nella quinta piccola lezione di fisica si ha il modo di assaporare veramente come, soprattutto negli studi più recenti sullo spazio e sul tempo, il confine tra fisica e filosofia sia labile, sottile. Nella spiegazione della teoria della gravità quantistica “a loop” Rovelli mostra quanto questo confine sia sfumato. La teoria cerca di stabilire cosa sia lo spazio e pone che esistano dei granelli di spazio concatenati ad altri a formare lo spazio stesso. Se ci si chiede dove siano questi granelli la risposta è “da nessuna parte”, in quanto i granelli stessi formano lo spazio. Immaginare che esista qualcosa, ma questo qualcosa non occupi uno spazio, in quanto è esso stesso spazio, è uno sforzo mentale importante, è un pensiero che richiede un allenamento filosofico, ma che al contempo getta le basi per una delle più interessanti teorie della contemporaneità.
Altro sforzo filosofico che la fisica ha dovuto compiere è quello che porta alla spiegazione di cosa sia il tempo. Se ci si sofferma sulla divisione “classica” del tempo in “passato, presente e futuro”, ci si accorge che c’è qualcosa che non va, e la teoria della relatività ristretta lo mostra in maniera scottante. La nozione di presente di fatto è un’illusione poiché, nel momento in cui enuncio la parola “adesso”, questo adesso non esiste più, non esiste in quanto qualcosa che posso misurare. La nozione di presente è dunque soggettiva, e lo scorrere universale del tempo è una generalizzazione che non funziona più. La filosofia, da sempre, si è interrogata sul concetto di tempo, ed è arrivata alle sue conclusioni. La soluzione che propone Rovelli alla questione del tempo non vede il suo fluire scaturire da una descrizione dello stato delle cose, bensì dall’ambito della statistica e anche della termodinamica. In questo senso la teoria dei buchi neri gioca un ruolo fondamentale. Il calore dei buchi neri sembra essere la chiave di volta per svelare lo scorrere del tempo.
Alla luce delle continue conquiste della fisica si dovrebbero forse ripensare anche i problemi della filosofia. Si dovrebbe tenere in considerazione la possibilità di collaborazione tra settori della conoscenza che fino ad un certo punto della storia si sono occupati dei medesimi problemi, si sono posti le stesse domande.

Costruire un ponte tra fisica e filosofia non è solo possibile, è quanto dovrebbe succedere sistematicamente se si vuole cercare di capire il mondo in cui viviamo, di dare uno sguardo nuovo al mondo e, quindi, a noi stessi.
Perché un fisico teorico che ci ha parlato delle teorie fondamentali della fisica moderna dovrebbe concludere un libro con una lezione dedicata al “ritorno a noi”? Dopo essersi addentrati nel viluppo della materia e persi nell’infinità del cosmo, ci siamo noi, come uomini, come soggetti di conoscenza, come creatori di sapere.
La domanda è tanto semplice quanto scalzante: cosa siamo noi? Per millenni i filosofi hanno cercato di dare risposta a questa domanda. Oggi, alla luce della nuova fisica, questa domanda richiede un senso nuovo, diverso e a tratti forse più misterioso rispetto a quando, ad esempio, Schelling poteva pensare che l’uomo fosse al vertice della natura, il punto in cui la realtà prende coscienza di se stessa.
Oggi dovremmo cominciare a considerare l’uomo come una parte, una piccola, infinitesima, parte dell’universo. Oggi gli universali non ci sono più, gli a-priori perdono di senso, ci scopriamo limitati, finiti, e dobbiamo essere pronti a cambiare il nostro sguardo sul mondo in qualsiasi momento. Questo è scienza, dice Rovelli. Siamo esseri che fanno parte del mondo e cercano di capirlo, che si scambiano informazioni con il mondo, come qualsiasi altro essere vivente, che comunicano con esso e che provano a dargli un senso. Questo scambio di informazioni costituisce ciò che chiamiamo coscienza, ciò che indichiamo come pensiero: un continuo scambio di informazioni che avviene anche all’interno del nostro cervello.

Nell’ultima lezione viene affrontato uno dei temi che mette in crisi il rapporto tra noi e la scienza: la libertà di azione. La scienza ci restituisce un mondo caratterizzato da regole, le stesse regole che muovono il nostro corpo e il nostro pensiero, in quanto anche questo fa parte del mondo fisico. Come essere liberi se siamo all’interno di regole fisiche? La confusione generata da questa domanda deriva da un pregiudizio, in senso stretto, filosofico. Il fatto cioè di pensare che esisto io, come corpo, ed esiste un qualcosa d’altro che è la mia mente. Non ci sono io e i neuroni del mio cervello ma è la stessa cosa. Siamo la stessa cosa. Sono la stessa cosa. Un individuo è un processo complesso, ma integrato. È la nostra complessità, e il nostro grado di incoscienza di tale complessità a renderci “liberi”. La libertà, nelle parole dell’autore, deriverebbe dal fatto che non ci conosciamo bene, anzi conosciamo poco il nostro cervello. Questo non significa che quando prendiamo una decisione non siamo noi a farlo, all’opposto, siamo proprio noi con la nostra complessità. Questa caratteristica non ci distingue, non ci separa, dalla natura, ci rende invece del tutto naturali: è la nostra natura.
“La natura è la nostra casa, nella natura siamo a casa”.
Perché dunque un fisico teorico si occupa di queste “cose” filosofiche? Perché non c’è separazione. Perché chi fa scienza vuole sapere, per natura, quante più cose possibile del mondo, dell’universo, della materia, di noi stessi. Rovelli si dimostra così fisico e filosofo. Non manca di citare le visioni del mondo dei filosofi che si sono posti le domande sul mondo e sul modo di conoscerlo. In questa dimensione scopriamo anche che oggi, alla luce delle conoscenze scientifiche acquisite, non ha molto senso rimanere a elucubrare su cosa sia il grande velo di Maya, o su come Kant concepisse il tempo e lo spazio. Riscopriamo anche che filosofi come Spinoza avessero in qualche modo intuito l’importanza del soggetto nel processo di conoscenza. Riscopriamo che i termini “tutto” o “universale”, che la filosofia ha utilizzato e continua ad utilizzare con estrema facilità si riempiono di significati nuovi, se visti sotto il punto di luce della scienza.

Quello che emerge, anche se non detto esplicitamente, è che la fisica e la filosofia si pongono da sempre le stesse domande: come funziona il mondo? Come funziona il soggetto che conosce il mondo?
É con positivo stupore che ci si accorge che l’ultima lezione di fisica, la settima, dell’autore riguarda il soggetto. Il soggetto come uomo, dal punto di vista evolutivo, come uomo che cerca di conoscere il mondo, il soggetto come soggetto e oggetto della conoscenza. Dopo essersi smarriti nelle leggi che regolano la profondità dell’universo, così come nella complessità dell’atomo, l’autore sente la necessità di ritornare al soggetto. La realtà ha senso per noi che la cerchiamo di comprendere, siamo noi come soggetti a cercare di dare senso alla realtà. La fisica, la filosofia, la matematica non direbbero nulla se non ci fosse un soggetto in grado di dare voce, di dare senso. È così che scopriamo come è l’uomo, con le sue passioni, i sentimenti, gli sforzi, a portare avanti questa quadratura del cerchio che è la comprensione del mondo. Si annuncia così una consapevolezza, rara da ritrovare nel mondo della conoscenza scientifica. Quella consapevolezza che il sapere scientifico funziona, ma funziona “per noi”, che cerchiamo di dare senso al mondo.
La scienza così è riportata al suo grado massimo di sapere in fieri, in costruzione continua. Non è mai vista come un blocco unico, né potrebbe dal momento in cui scaturisce dalla meraviglia di fronte al mondo e la meraviglia altro non è se non un continuo chiedersi, approfondire, cercare di comprendere qualcosa che a prima vista non ha soluzione e appare come un prodigio.
Questo volumetto apre le porte ad un dialogo che non dovrebbe mai essere chiuso, quello tra fisica e filosofia. Dialogo che spesso si interrompe per via di arroccamenti tattici da parte di chi dovrebbe invece costruire ponti di conoscenza e di sapere, che dovrebbero portare verso una visione del mondo più ricca e più consapevole.

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