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fisica

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Serve un'enorme immaginazione per figurarsi il mondo / Il lato oscuro dell'universo

L'oscurità ha un fascino innegabile. Nell'oscurità si entra con timore ed eccitazione per scoprire un mistero, per sapere e capire. Paradossalmente ci spinge ad avventurarci nelle tenebre il desiderio di farvi luce. E quando, alla fine, l'enigma si scioglie, insieme all'entusiasmo c'è la preoccupazione che ormai tutto sia noto e non rimanga più niente da scoprire. L'universo se ne ride della nostra ingenuità presuntuosa e quando siamo tentati di pensare di averne quasi capito ogni cosa, ci rilancia una sfida. Emblematico esempio è l'affermazione attribuita a lord Kelvin, fisico tra i più eminenti del secolo scorso, il quale, attorno al 1900, quando si riteneva che l'elettromagnetismo e la fisica newtoniana potessero spiegare tutta la realtà, sentenziò: «Non c'è più nulla da scoprire in fisica, resta solo da fare misure sempre più precise». E dopo soli cinque anni Albert Einstein pubblicò la teoria della relatività ristretta e nel 1915 quella della relatività generale rivoluzionando completamente la cosmologia.    Da allora gli scienziati si sono fatti più prudenti e, nonostante le straordinarie scoperte degli ultimi decenni attorno alla natura intrinseca della realtà e...

La più grande conquista matematica del secolo / Perfect rigor. Storia di un genio

L’11 novembre 2002 fu postato nella sezione di geometria differenziale di arXiv – l’archivio elettronico che dall’inizio degli anni ‘90 raccoglie la maggior parte degli e-print di fisica, matematica, informatica, astronomia e altre scienze “dure” – un articolo di 39 pagine dal titolo enigmatico, almeno per i profani: The entropy formula for the Ricci flow and its geometric applications. L’abstract, sobrio e tecnico com’è nello stile di questo genere di testi, ma in stile discorsivo e senza formule, si chiudeva con un’affermazione a sorpresa: “si fornisce […] l’abbozzo di una ‘dimostrazione eclettica’” della congettura di geometrizzazione di Thurston. Il risultato annunciato si presentava tanto più clamoroso per il fatto che, com’era noto agli addetti ai lavori, la validità della congettura di Thurston aveva come conseguenza la validità della celebre congettura di Poincaré, un rompicapo che teneva in scacco i matematici da circa un secolo e che per la sua importanza teorica era stato recentemente inserito nella lista dei “Millennium Problems” del Clay Institute, la soluzione di ciascuno dei quali, oltre al lustro e alla fama, comportava anche un premio in denaro pari a un milione...

Viaggiatrici instancabili / Meteoriti, il cielo sulla terra

Una meteorite è tante cose. Una pietra che cade sulla terra? Certamente, ma è dir poco e male. Una meteorite è una pietra che porta il cielo sulla terra, il cosmo a portata di mano. Una pietra che fomenta il desiderio tutto umano di popolare il cielo e attiva un immaginario a cavallo tra scienza e mitologia. Provenendo da uno spazio inaccessibile all’occhio umano, è di fatto un messaggero dell’altrove. Di cosa le meteoriti siano il messaggio tuttavia non è chiaro, e i tentativi di rispondere coprono la storia del pensiero umano. Le meteoriti portano sulla Terra che abitiamo un altrove spaziale ma anche temporale, in quanto vestigia di un passato più profondo della nostra esistenza, offrendosi allo sguardo e al tatto come concrezione di ciò che sfugge alla nostra comprensione. Poco evolute dai tempi della formazione del sistema solare, provenienti in gran parte dalla cintura di asteroidi tra Marte e Giove, le meteoriti ci mostrano com’era il mondo prima della comparsa dell’uomo. È sotto forma pietrosa che la nostra storia più antica è raccontata. Compaiono già nel primo testo letterario di cui ci rimane traccia, l’epopea di Gilgamesh (2600-2500 a.C.).     Questo altrove...

I progressi della cosmologia ci lasciano senza ormeggi / Mappare l'universo per resistere al nulla

Come nasce una nuova teoria scientifica? In che modo si sviluppa e si diffonde fino a essere accolta dalla comunità scientifica anche quando scardina certezze e visioni consolidate del mondo? Sono questi gli interrogativi a cui vuole rispondere l'astrofisica e cosmologa Priyamvada Natarajan, nel saggio L'esplorazione dell'universo (Bollati Boringhieri). Lo fa, avverte, partendo da due osservazioni: la prima è che la più antica tra le discipline scientifiche, la cosmologia, dà forma alla nostra idea del mondo e del posto che occupiamo nell'Universo; la seconda è che, come ogni attività umana, la scienza «non è priva di soggettività», pertanto è soggetta a errori, pregiudizi, ambizioni personali, amicizie e inimicizie. Richard Feynman, Nobel per la fisica nel 1965, affermava che ogni grande scoperta scientifica «comporta sempre una sorpresa filosofica» e per Priyamvada Natarajan questo è vero soprattutto per la cosmologia e le sue scoperte. In poche migliaia di anni, siamo passati dal credere che il mondo poggi su una tartaruga che a sua volta poggia su un'altra tartaruga, e così via all'infinito, a un progetto di mappatura dell'Universo, cui partecipa Priyamvada Natarajan insieme a...

Digitalizzare il vivente

Guido Ucelli, fondatore a Milano del Museo nazionale della scienza e della tecnologia, era un ingegnere immerso nel proprio secolo. Conclusi gli studi politecnici, impiegatosi nel 1909 per l'impresa meccanica Riva, lottò per portare in Italia la cultura scientifico-tecnica appresa durante i viaggi europei. Ucelli conobbe e frequentò Guglielmo Marconi mentre la crisi del 1929 tracimava nel vecchio continente. Secondo quest'ultimo – che ne scrisse nel 1932 sulla neonata rivista del Consiglio nazionale delle ricerche – la crisi in corso era «una delle più grandi che la storia ricordi» le cui cause, certo complesse, «le possiamo far dipendere in massima parte dagli errori degli uomini stessi, in preda ad un pessimismo senza limiti e in gran parte ad un egoismo senza precedenti. Come può la scienza – si chiedeva – spingere l’umanità ad uscire da questa grave situazione?». Se le risorse scientifiche per assisterci nella vita quotidiana sono infinite, «forse non sarà lontano il giorno in cui l’uomo riuscirà a governare nuove forze della...

Matematica mon amour

Soffriamo ancora dell’antico male di una marginalità delle scienze nel panorama complessivo della nostra cultura; eredità, certo, del classicismo umanistico su cui si sono innestati prima il neoidealismo, liberale e fascista, poi lo storicismo, ma vi sono anche responsabilità degli scienziati, spesso gelosi custodi dei propri saperi, protetti nella clausura sacerdotale di linguaggi specialistici. Uno dei primi meriti degli scritti che Claudio Bartocci ha raccolto in Dimostrare l’impossibile (Cortina 2014) è il richiamo al dovere etico di rendersi comprensibili a tutti: condizione per lo sviluppo del sapere (e della civiltà) è “fare uso pubblico della propria ragione” (Kant), senza soggiacere a coercizioni esterne. Del resto, proprio le innovazioni delle tecnologie informatiche affidano il futuro dei saperi alla condivisione. Il matematico inglese Tim Gowers decise nel 2009 di proporre in rete un difficile problema di combinatoria e furono le risposte dei lettori a condurre alla soluzione; esperimento di intelligenza collettiva, rilevante soprattutto nella prospettiva dell’etica della ricerca scientifica. La...

Letteratura e scienze della mente

Le forme della natura sono forme umane. È nel nostro cervello che si formano i triangoli, gli orditi e le ramature. Noi li riconosciamo, li apprezziamo; ci viviamo in mezzo. In mezzo alle nostre creazioni, creazioni umane, comunicabili all’uomo, noi ci sviluppiamo e moriamo. In mezzo allo spazio, allo spazio umano, noi creiamo misure; tramite tali misure noi creiamo lo spazio, lo spazio tra i nostri strumenti. L’uomo poco istruito è terrorizzato dall’idea dello spazio; egli se lo figura immenso, notturno e vorace. Egli immagina gli esseri sotto la forma elementare di una sfera, isolata nello spazio, raggomitolata nello spazio, schiacciata dall’eterna presenza delle tre dimensioni. Terrorizzati dall’idea dello spazio, gli esseri umani si raggomitolano; hanno freddo, hanno paura. Nel migliore dei casi essi attraversano lo spazio, essi si salutano con tristezza in mezzo allo spazio. Eppure tale spazio è in loro stessi, non si tratta d’altro che della loro stessa creazione mentale. Michel Houellebecq, Le particelle elementari     1. Le particelle elementari della critica   Appena prima di scoccare, nel 1899...

Piergiorgio Paterlini. Fisica quantistica della vita quotidiana.

L’ultimo libro di Piergiorgio Paterlini (Einaudi 2013) è fatto di 101 micronarrazioni talvolta non più lunghe di due righe (un esempio: - A chi lo dici. Scusami sono di corsa.), talvolta più estese, mai eccedenti la paginetta, in un caso composte da una sola frase e un emoticon.   Provare a ricondurre una storia all’estrema sintesi è uno degli esercizi da sempre in voga nelle scuole di scrittura, e a ragione, poiché nella capacità di riassumere si vede la comprensione profonda di un testo, della sua natura, dei suoi meccanismi di funzionamento. E d’altronde, uno dei padri del gusto e dell’estetica moderni, Mies van der Rohe ci ha insegnato che “less is more”, che dal togliere può scaturire la limpidezza di un gesto artistico efficace, in quanto essenziale.   Ma il testo breve, brevissimo, può ritagliarsi lo spazio di un genere letterario riconosciuto e autonomo? A giudicare dal moltiplicarsi di iniziative principalmente supportate da nuovi media social network, come facebook o twitter, ma anche da applicazioni per telefonini e-reader, si direbbe che ci sia una tendenza...

Nato il 4 luglio. Higgs ed LHC

Il bosone di Higgs è la particella del momento: tutti la vogliono, tutti ne chiedono, tutti ne parlano.   Fisicamente parlando, la funzione di questa particella ne giustifica la fama? Direi di sì: senza inoltrarsi nei dettagli del complicato meccanismo di Higgs, il ruolo dell’omonimo bosone nella fisica è intuitivamente fondamentale, essendo la particella che giustifica la massa di tutte le altre. E dunque, in definitiva, di tutta la materia dell’universo. Inoltre la sua esistenza dà compimento alla costruzione del “Modello Standard”, la grande opera architettonica della fisica che mette organicamente in relazione tutte le particelle finora teorizzate e – ora lo possiamo dire – tutte quelle osservate. Il “Modello Standard” necessita del bosone di Higgs per funzionare, ma non ne predice la massa, e questo rende l’osservazione della particella particolarmente ardua e interessante, come incontrarsi per la prima volta con una persona che non si è mai vista prima.     Ci sono altre particelle meno famose nel modello standard, ma con funzione altrettanto speciale. Per...