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Appunto

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“La nostra speranza è che il nuovo assomigli a ciò che già conosciamo almeno quel tanto da poterlo comprendere. E questo sempre succede… Al contrario. Più scendiamo nell’infinitamente piccolo, meno comprendiamo. Ci sono dei fisici che hanno spinto la loro sottile analisi delle cose tanto in là da perdersi in un mondo in cui la stessa, vecchia Casualità non li seguiva più… Che fare, in un ordine di grandezza dove non si pone più il problema delle immagini?… Se le cose hanno un fondo, questo fondo non assomiglia a nulla… La similitudine sparisce… La profondità è insignificante. Ma quanto è curioso questo ricercare, nell’estrema divisione, la chiave dei problemi del nostro ordine!…”

Paul Valéry, L’idea fissa

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Una stagione di ricerca assoluta

9788833928234_0_0_1603_80Priyamvada Natarajan è indiana, insegna a Yale e ha da poco scritto il libro “L’esplorazione dell’universo. La rivoluzione che sta svelando il cosmo”. Guido Tonelli insegna fisica all’Università di Pisa e ha scritto “Cercare mondi. Esplorazioni avventurose ai confini dell’universo”, che sarà nelle librerie dal 23 febbraio. La Lettura ha pubblicato una conversazione tra i due: molti e interessanti i temi trattati e un bellissimo ed entusiasmante invito alle giovani menti. Ho reperito in rete il brano intero su PressReader.
PRIYAMVADA NATARAJAN – Mi sono occupata principalmente di cosmologia ma ho coltivato da sempre una grande passione per la storia e la filosofia della scienza. Da studente del Massachusetts Institute of Technology ho addirittura preso una laurea su questi temi. Poi ha prevalso la passione per astrofisica e cosmologia, ma il vecchio entusiasmo giovanile è rimasto. Ora è come se fosse riemerso qualcosa di quell’antica infatuazione. Le scoperte degli ultimi decenni hanno modificato cosi radicalmente la nostra comprensione del cosmo che ho sentito il bisogno di raccontare questo cambiamento a un pubblico più vasto.
GUIDO TONELLI – Mi sento in totale sintonia con questa impostazione. Ho scritto Cercare mondi per far conoscere, a un pubblico di non specialisti, cosa sappiamo della nascita dell’Universo e della sua fine. Sono le domande che mi sono state rivolte più spesso, ogni volta che ho fatto incontri con il pubblico. Nel libro ho scelto di non usare formule, ma di far leva sull’immaginazione; quasi di prendere per mano il lettore e portarlo con me a scoprire che cosa è successo, sequenza dopo sequenza, in quell’epoca primordiale. Vorrei davvero che questo grande racconto delle origini fosse accessibile a tutti.
PRIYAMVADA NATARAJAN – Un altro aspetto da sottolineare è che dietro ogni nuovo paradigma scientifico ci sono uomini e donne che vivono grandi passioni, e che talvolta entrano in conflitto fra loro. Ci sono anche persone che svolgono un lavoro eccellente, ma che rimangono dietro le quinte. A loro ho voluto dare voce. Mi piace raccontare il processo complicato con il quale una nuova idea, radicalmente diversa dalle precedenti, si afferma. Ritengo fondamentale che il grande pubblico conosca il lato umano della ricerca scientifica, l’altalena di emozioni che si vive quando si lavora ai confini della conoscenza. Considero tutto questo molto importante soprattutto per gli Stati Uniti dove, ancora oggi, gli atteggiamenti di diffidenza se non di rifiuto della scienza sono molto radicati.
GUIDO TONELLI – In Italia per certi versi la situazione fino a qualche tempo fa era anche più difficile, perché non è mai esistita una tradizione di divulgazione scientifica paragonabile a quella dei Paesi anglosassoni. E tuttavia, da alcuni anni, c’è un interesse strabiliante per tutti i temi scientifici. Il punto di svolta è stata l’attenzione mediatica attorno al nostro acceleratore di particelle Lhc al Cern di Ginevra a partire dal 2008, che è continuata con la
scoperta del bosone di Higgs e quella delle onde gravitazionali. Ricordiamoci che, prima di allora, raramente i risultati scientifici apparivano sulle prime pagine dei giornali. Il successo del bel libro di Carlo Rovelli ha fatto il resto. Ha costretto anche il mondo della cultura e delle case editrici a considerare interessanti questi lavori.
PRIYAL-R’ADA NATARAJAN – Ciò deriva anche dal fatto che viviamo in un’era di progressi scientifici formidabili. Guardate come è cambiata la nostra visione del mondo negli ultimi vent’anni: energia oscura, bosone di Higgs, onde gravitazionali, per citare alcune delle scoperte più eclatanti. Non mi stupisco che il pubblico sia curioso e voglia capire. L’impulso ad alzare gli occhi al cielo e chiedersi da dove viene la meravigliosa distesa di stelle che ci sovrasta è vecchio quanto l’umanità.
GUIDO TONELLI – Ogni società si costruisce in qualche modo attorno a una cosmologia. Nessuna civiltà, 9788817092258_0_0_768_80grande o piccola che sia, può reggersi senza porsi la grande questione: da dove veniamo e che ruolo abbiamo nel mondo. Intorno ad essa si costituisce l’impalcatura che regge i rapporti fra i vari gruppi sociali e regola quelli fra individui. Quella storia, sia essa mitica o materiale, fantastica o concreta, dona un senso alle nostre fragili esistenze, colloca in un contesto più ampio la nostra vita individuale. La ricerca scientifica più avanzata ci fornisce oggi un racconto meraviglioso delle nostre origini; ci costringe ad avventurarci in territori nei quali la mente rischia di perdersi, ma contiene visioni capaci di togliere il respiro.
PRIYAMVADA NATARAJAN – Sono d’accordo sull’osservazione che dentro ciascun essere umano è tuttora forte il bisogno di capire il nostro ruolo in questa specie di dramma cosmico che si sviluppa intorno a noi. Negli ultimi anni è anche successo che un discreto numero di scienziati, ancora attivi nella ricerca, hanno sentito il bisogno di utilizzare un linguaggio comprensibile per un pubblico più vasto. Per guanto mi riguarda lo ritengo in qualche modo anche un nostro dovere. Fisica delle particelle e astrofisica sono due branche della big science, richiedono cioè apparati estremamente complessi, che comportano grossi investimenti e notevoli quantità di risorse umane e intellettuali. Personalmente sento una specie di obbligo morale a condividere gli scopi di quello che facciamo con i cittadini del mondo intero; perché sono loro a finanziare le nostre ricerche attraverso le tasse che pagano.
GUIDO TONELLI – Forse c’è anche un altro elemento da prendere in considerazione, a questo punto della nostra conversazione. Mi piace pensare che l’interesse per la scienza abbia a che fare, in qualche modo, con la caducità degli argomenti del normale dibattito pubblico. Se guardiamo al sistema della comunicazione, il tempo medio di persistenza di una notizia o di un argomento di dibattito è spesso poche ore, a volte qualche giorno, al massimo una settimana. Poi si passa oltre. Evidentemente, invece, c’è una parte della società – minoritaria certo, ma non minuscola – che ha bisogno di confrontarsi con questioni più persistenti, argomenti che si sviluppano su tempi più lunghi, che si misurano in decenni.
PRIYAMVADA NATARAJAN – E poi va aggiunto che cosmologia e astrofisica vivono una specie di età dell’oro. C’è stata un convergenza incredibile di sviluppi teorici e di progressi sperimentali. Nel passato si producevano teorie che era difficile verificare perché i nostri strumenti di osservazione non erano sviluppati a sufficienza. Negli ultimi vent’anni i progressi della tecnologia sono stati così profondi che oggi si possono fare misure di precisione considerate impossibili fino a poco tempo fa; così riusciamo a verificare i modelli teorici più sofisticati. Disponiamo di computer molto più potenti e veloci, con i quali si eseguono calcoli estremamente raffinati e si possono visualizzare fenomeni estremamente complessi. Questo allineamento di idee, strumenti e mezzi di calcolo fa sì che la nostra sia un’epoca molto speciale.
GUIDO TONELLI – Direi che tutta la fisica sta vivendo un momento magico. Basti pensare che, negli ultimi cinque anni, abbiamo avuto la fortuna di assistere a due scoperte epocali – bosone di Higgs e onde gravitazionali – che stanno rivoluzionando in profondità la nostra concezione del mondo. Ancora non ne abbiamo capito tutte le implicazioni e già succede quello che abbiamo visto accadere più volte in passato: le scoperte di ieri diventano i nuovi strumenti di indagine dell’oggi. Per esempio al Cern stiamo cercando eventi in cui il bosone di Higgs potrebbe disintegrarsi in particelle di materia oscura. Un decadimento così esotico non sfuggirebbe ai sofisticati apparati di Lhc; purtroppo, per ora, non se ne è trovata traccia.
PRIYAMVADA NATARAJAN – Senza dubbio i problemi aperti sono ancora molti. Anzitutto è imbarazzante ammettere che ancora non conosciamo la vera natura di materia e energia oscura, qualcosa che costituisce il 95% della densità di energia totale dell’universo. Ci sono molti esperimenti che stanno cercando di identificare le particelle che compongono la materia oscura ma, per ora, nessuno ha prodotto risultati convincenti. Qualcosa del genere vale per l’energia oscura, una misteriosa forza repulsiva che si oppone all’attrazione gravitazionale su distanze cosmiche. Sappiamo che questa strana forma di energia produce un’espansione accelerata del nostro universo che è stata osservata e misurata da molti esperimenti, ma siamo ancora ben lontani dall’aver capito la sua origine.
GUIDO TONELLI – Questa faccenda della materia oscura è particolarmente imbarazzante per noi fisici delle particelle. Più di un quarto di tutto quello che ci circonda è fatto di questa sostanza sottile, invisibile e impalpabile, che ci accompagna ovunque; occupa gli spazi interstellari, entra nelle nostre stanze, si infiltra persino nei laboratori sotterranei che le stanno dando la caccia, senza risultato, da decenni. Personalmente sono quasi irritato per il fatto che la materia oscura non si nasconde, anzi, avvolge i nostri strumenti, li inonda, senza che nessuno dei rilevatori più sensibili che l’ingegno umano sia riuscito a sviluppare sia stato in grado, finora, di registrarne il tocco leggero. Ora che Lhc ha raggiunto il suo record di energia e possiamo esplorare una regione di massa fino a oggi inaccessibile, spero davvero che possa succedere qualcosa. Qualunque novità che apparisse nei dati del Cern potrebbe di colpo portarci in un mondo materiale finora completamente sconosciuto. PRIYAMVADA NATARAJAN – Anch’io da tempo sto affrontando un aspetto di questo problema. Mi sto occupando di ricostruire la mappa dettagliata della materia oscura nell’universo usando il fenomeno delle lenti gravitazionali, già predetto da Albert Einstein, nella sua teoria della relatività generale. Le grosse concentrazioni di questo strano materiale si possono ricostruire osservando la deviazione dei raggi luminosi emessi da altri corpi celesti quando attraversano zone dello spazio-tempo deformate dalla grande massa. Impazzirei di gioia il giorno in cui la particella – o le particelle – responsabili della materia oscura venissero scoperte.
GUIDO TONELLI – Fare luce sul lato oscuro dell’universo è sicuramente il sogno di tutti noi. A questo scopo anche noi fisici delle particelle stiamo progettando nuovi esperimenti. Forse, fra qualche anno, si darà il via alla costruzione di un nuovo acceleratore: Fcc, un gigante da cento chilometri di circonferenza che oscurerebbe per dimensioni e prestazioni, lo stesso Lhc. Ma mi piace immaginare un futuro nel quale una generazione di interferometri più avanzati degli attuali Ligo e Virgo (quest’ultimo riparte il 20 febbraio nella versione Advanced) potranno registrare le primissime onde gravitazionali, quelle veramente primordiali, emesse 13,8 miliardi di anni fa, quando l’oggetto minuscolo e insignificante che era il nostro Universo si è improvvisamente gonfiato a dismisura. Quella tempesta perfetta delle origini continua a soffiare debolmente intorno a noi, anche se è diventata un sussurro, quasi impercettibile. Chi riuscisse a spingere la sensibilità degli strumenti al punto da poterlo registrare potrebbe ricostruire in tutti i dettagli quel momento eccezionale; captando il sottile bisbiglio che echeggia ancora attorno a noi potremmo ascoltare il racconto della nascita dell’universo.
PRIYAMVADA NATARAJAN – A proposito di onde gravitazionali, io lavoro anche sui meccanismi di formazione, crescita ed evoluzione dei buchi neri supermassicci; oggetti che sono un milione di volte più pesanti del buco nero, pure gigantesco, che si trova al centro della nostra Via Lattea. Sarebbe fantastico poter assistere alla fusione di due di questi super-giganti e registrare le onde gravitazionali prodotte in questo sconquasso cosmico. Sarebbe meraviglioso poter assistere a questo evento nel corso della mia vita; tra l’altro questo è un campo nel quale l’Europa e l’Italia stanno facendo un ottimo lavoro. Non c’è che dire: la ricerca scientifica è un’attività che richiede dedizione, ma sa dare anche grandi ricompense. È una carriera ideale per giovani curiosi e appassionati. Li aspettano sfide incredibili e tremende opportunità. Noi umani siamo un «nulla» rispetto al cosmo ma quella cosa gelatinosa, quell’organo dalle dimensioni di un melone che proteggiamo nel cranio ci può portare molto lontano, a scoprire cose inimmaginabili. Non si può resistere, soprattutto se si è giovani, alla tentazione di lanciarsi in questa avventura meravigliosa.
GUIDO TONELLI – Neanch’io ho dubbi per quanto riguarda le prospettive che questo campo riserva ai giovani. Chi sente dentro di sé curiosità e passione, non deve scendere a compromessi. Deve seguire questo richiamo e lanciarsi all’inseguimento di un sogno che potrebbe cambiare la sua vita e forse quella di tutti noi. Lo dico sempre ai ragazzi e alle ragazze che mi fanno domande su questo argomento. Non ascoltate nessuno, non date retta neanche a me: ascoltate solo voi stessi, cercate di capire se c’è davvero, dentro di voi, questa passione bruciante per la conoscenza; se qualcosa vi dice: «Sento che questa è la mia vita». A quel punto buttatevi, nessuno vi può garantire che realizzerete i vostri sogni, ma state sicuri che non rimpiangerete mai di avere fatto questa scelta.

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La musica del bosone

Guido Emilio Tonelli è professore ordinario di Fisica Generale presso il Dipartimento di Ingegneria dell’Informazione dell’Università di Pisa. Domenica 22 gennaio ha scritto su LaLettura del Corriere della Sera questo interessante articolo che ho trovato qui.
Quella specie di cinguettio l’hanno sentito tutti: qualcuno ha avuto l’idea di trasformare in suono il segnale registrato dai due interferometri di Ligo e l’impatto mediatico è stato enorme. Il 14 settembre 2015 la grande infrastruttura di ricerca statunitense ha rivelato una minuscola, ma inequivocabile, variazione di distanza nel sistema di specchi illuminati da fasci laser di potenza. Era il segnale che i ricercatori sognavano di vedere da vent’anni: un fremito sottile dello spazio-tempo, una leggerissima perturbazione dovuta al passaggio di un’onda gravitazionale. Einstein l’aveva ipotizzato nel 1916 ma c’era voluto quasi un secolo di sviluppo della tecnologia per verificare le sue previsioni.
Il segnale ha avuto una durata di 0,2 secondi e la forma caratteristica di un’oscillazione che aumenta di frequenza e di ampiezza in circa otto cicli. Si passa dai 35Hz dei primi cicli ai 250Hz degli ultimi. È la sequenza tipica di onde gravitazionali emesse da un sistema binario: i due corpi ruotano su orbite sempre più piccole e veloci fino al collasso in un unico corpo celeste. Le frequenze del segnale si trovavano nella banda dell’udibile ed è stato naturale trasformarle in suono. Ne è uscito qualcosa che assomiglia al cinguettio di un uccellino, un trillo che diventa sempre più acuto.
Quella sequenza di suoni così delicati racconta in realtà un’immane catastrofe cosmica: uno sconquasso di 1,4 miliardi di anni fa, quando, in una lontanissima galassia, due enormi buchi neri sono entrati in collisione. I due corpi, ciascuno pesante più di trenta Soli, hanno dapprima spiraleggiato, vorticosamente, e alla fine della folle danza, si sono fusi viaggiando l’uno nella braccia dell’altro, alla velocità spaventosa di 180.000 km/s. Nella pazzesca accelerazione degli ultimi istanti il sistema ha irraggiato un’immane quantità di energia, l’equivalente di tre masse solari, sotto forma di onde gravitazionali che hanno perturbato il cosmo intero per giungere fino a noi.
Il cinguettio dello spazio-tempo percosso dalla fusione di due buchi neri è l’ultimo esempio, in ordine di tempo, della trasformazione in suono di fenomeni fisici o di dati di vario tipo. Una pratica che si va estendendo nei campi più variegati della ricerca. È basata sulla cosiddetta sonificazione, cioè l’utilizzo di algoritmi che associano dati numerici a note e strumenti musicali appropriati. Il primo esempio di sonificazione di successo si deve forse al professor Hans Geiger e al suo studente Walther Müller, inventori del più popolare rivelatore di particelle ionizzanti che da loro prese il nome. L’interazione di una particella col contatore, segnalata dal caratteristico clic, rendeva lo strumento di immediata comprensione anche per i non specialisti e giocò un ruolo importante nel determinarne la diffusione.
La trasformazione in suoni di fenomeni fisici o di dati ad esso correlati non è un semplice divertimento, o un pretesto per costruire lavori musicali piacevoli e intriganti. In realtà l’orecchio umano ha potenzialità discriminatorie enormi. Ci bastano poche parole al cellulare per riconoscere la voce di un amico e distinguerla da altre col timbro quasi identico. Tutti noi siamo in grado di trovare regolarità e strutture nei suoni o di percepire anomalie semplici. Chi ha orecchio educato, come i direttori d’orchestra, è in grado di percepire distintamente la più piccola delle incertezze su centinaia di suoni che evolvono in tempi, ampiezze e frequenze diverse.
Ecco che la trasformazione in suoni di dati scientifici potrebbe aprire la strada non solo a una fruibilità più diretta degli stessi, ma anche alla scoperta di ulteriori informazioni, talvolta imprevedibili o inaspettate. È questo il lavoro che sta a cuore a giovani ricercatori come Domenico Vicinanza, musicista e compositore italiano, con dottorato in fisica delle particelle, che lavora in Inghilterra al Geant, una rete europea dedicata alla ricerca e alla formazione. I primi contatti con Domenico risalgono a cinque anni fa, quando mi contattò, al tempo in cui ero responsabile dell’esperimento Cms al Cern e tutti i nostri sforzi erano concentrati nella caccia al bosone di Higgs. Domenico proponeva di sonificare la scoperta del bosone di Higgs mentre noi eravamo lì, nell’incertezza più totale, con la paura che anche il nostro sarebbe stato l’ennesimo tentativo infruttuoso. Ma l’idea piaceva e quindi si cominciò a collaborare. Il risultato si chiama LHC Open Symphony ed è un brano leggero e allegro per piano, marimba, xilofono, flauto, doppio basso e percussioni. Quando lo riascolto il cuore mi si riempie di gioia, come quando abbiamo visto per la prima volta la particella che inseguivamo da decenni”.

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Uscire dai buchi neri

black-holePrendo dalla Redazione Online del Corriere della Sera una notizia delle 11.30 di stamattina:
«Se vi sentite come se foste finiti in un buco nero non disperatevi, c’è modo di uscirne». Magari in un altro universo. A dirlo Stephen Hawking, il celebre astrofisico britannico, fra i più importanti e conosciuti del mondo, noto soprattutto proprio per i suoi studi sui buchi neri e l’origine dell’universo. In una conferenza a Stoccolma, al Kth Royal Institute of Technology, Hawking ha annunciato la sua nuova teoria sui buchi neri su cui il professore e i suoi colleghi pubblicheranno, a breve, una relazione. In estrema sintesi per il fisico non tutto è perduto se si finisce in un buco nero.
Nel corso di una lezione a Stoccolma, Hawking ha detto scherzando: «Se sentite di essere in un buco nero, non mollate. Vi è una via d’uscita». Ha quindi detto di aver scoperto un meccanismo «attraverso il quale le informazioni riescono a trovare una uscita dal buco nero». Nella conferenza a Stoccolma lo scienziato ha focalizzato la sua attenzione su quello che è conosciuto con il nome di paradosso delle informazioni del buco nero. Secondo le teorie esposte dallo stesso Hawking in passato, i buchi neri emettono delle radiazioni che Stephen-Hawkingfarebbero perdere energia al buco stesso fino a farlo scomparire. Il paradosso allora è: cosa resta della materia all’interno del buco nero? Sparisce a sua volta? I fisici credono che queste informazioni non siano davvero perse per sempre. Lo scienziato ha così proposto una possibile soluzione: «Io credo che le particelle che entrano in un buco nero, lasciano traccia delle loro informazioni . Quando con il fenomeno della radiazione le particelle escono fuori nuovamente, portano fuori le informazioni, conservandole».
Hawking sostiene che le informazioni che entrano nei buchi neri possono trasformarsi in due modi: o in una sorta di ologrammi sul ciglio del buco nero, oppure trovano una via d’uscita verso un universo alternativo. «Il buco nero avrebbe bisogno di ingrandirsi e così facendo, ruotando, si scava un passaggio in un altro universo. Ma non si può più tornare al proprio universo – ha concluso Hawking – Il senso di questa conferenza è che i buchi neri non sono così neri come li abbiamo pensati fino ad oggi. Non sono quelle eterne prigioni. Qualcosa può uscirne, magari sbucando in un altro universo».”

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Più là che qua

La linea del tempo dell'Universo, dal Big Bang (a sinistra) fino a casa nostra. La galassia EGSY8p7 si situa proprio là dove le particelle presenti nell'Universo di 500-600 milioni di anni dopo il Big Bang iniziano a unirsi a formare stelle e subito dopo galassie
La linea del tempo dell’Universo, dal Big Bang (a sinistra) fino a casa nostra. La galassia EGSY8p7 si situa proprio là dove le particelle presenti nell’Universo di 500-600 milioni di anni dopo il Big Bang iniziano a unirsi a formare stelle e subito dopo galassie

Ho intenzione, nel nuovo anno scolastico, di procedere, con le classi quinte e in accordo con colleghe e colleghi di scienze, fisica e filosofia, alla lettura integrale del libro “Sette brevi lezioni di fisica” di Carlo Rovelli. Il tutto per stimolare quesiti e interrogativi, ma anche per permettere una lettura consapevole di brevi articoli come questo pubblicato su Focus da Luigi Bignami.
Un gruppo di astronomi ha individuato la galassia più lontana mai osservata, EGSY8p7, a 13,2 miliardi di anni luce dalla Terra. Ciò significa che hanno trovato un agglomerato di stelle, una galassia appunto, che esisteva già appena 600 milioni di anni dopo il Big Bang. Mai nessuno prima era riuscito a individuare una galassia così lontana nel tempo e nello spazio.

Il telescopio Keck, alle Hawaii
Il telescopio Keck, alle Hawaii

Per questa ricerca gli astronomi hanno utilizzato uno spettrografo a infrarossi (uno strumento in grado di osservare le caratteristiche chimiche di un oggetto) del telescopio Keck, alle Hawaii, e sono riusciti a mettere in luce l’idrogeno gassoso fortemente riscaldato dalla radiazione ultravioletta emessa dalle stelle neonate della galassia. In particolare, il team guidato da Adi Zitrin (California Institute of Technology di Pasadena) ha studiato quella che viene chiamata emissione Lyman-alfa dell’idrogeno, uno dei traccianti più affidabili della formazione stellare. «Il risultato è di grande interesse perché getterà nuova luce su come l’Universo si è evoluto nella sua giovinezza», ha commentato Zitrin.”

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Pura bellezza

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Ci sono capolavori assoluti che ci emozionano intensamente, il Requiem di Mozart, l’Odissea, la Cappella Sistina, Re Lear… Coglierne lo splendore può richiedere un percorso di apprendistato. Ma il premio è la pura bellezza. E non solo: anche l’aprirsi ai nostri occhi di uno sguardo nuovo sul mondo. La Relatività Generale, il gioiello di Albert Einstein, è uno di questi.” (Carlo Rovelli, “Sette brevi lezioni di fisica”).
Sono passati 100 anni: l’articolo in cui Einstein presenta la sua teoria scientifica è del novembre 1915.

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Cosa siamo noi?

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Che posto abbiamo noi, esseri umani che percepiscono, decidono, ridono e piangono, in questo grande affresco del mondo che offre la fisica contemporanea? Se il mondo è un pullulare di effimeri quanti di spazio e di materia, un immenso gioco di incastri di spazio e di particelle elementari, noi cosa siamo? Siamo fatti anche noi solo di quanti e particelle? Ma allora da dove viene quella sensazione di esistere singolarmente e in prima persone che prova ciascuno di noi? Allora cosa sono i nostri valori, i nostri sogni, le nostre emozioni, il nostro sapere? Cosa siamo noi, in questo mondo sterminato e rutilante?” (Carlo Rovelli, “Sette brevi lezioni di fisica”, pag. 71)

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Utili collisioni

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Pubblico dal sito del Corriere un breve articolo di Paolo Virtuani su un esperimento svolto stamattina al Cern.
«È un passo storico per la fisica e la tecnologia». Fabiola Gianotti non usa mezzi termini per descrivere quanto avvenuto mercoledì mattina all’acceleratore di particelle Lhc di Ginevra. Dopo il test perfettamente riuscito eseguito nella notte tra il 20 e il 21 maggio con soli due fasci di protoni, il 3 giugno sono avvenute le prime collisioni utilizzando migliaia di fasci di particelle subatomiche all’energia record di 13 teraelettronvolt (13 Tev), ossia 13 mila miliardi di elettronvolt (unità di misura dell’energia utilizzata a livello atomico).
«È stato possibile anche grazie all’importante contributo dell’Italia», ha aggiunto Gianotti, che dal prossimo 1° gennaio assumerà la direzione del Cern. «Si tratta di un passo in avanti senza precedenti, a cui hanno contribuito l’Istituto nazionale di fisica nucleare (Infn) e l’Ansaldo, che ha costruito oltre un terzo dei magneti superconduttori dell’acceleratore». «È un risultato fantastico!», ha detto l’attuale direttore generale del Cern, Rolf Heuer. «Adesso non dobbiamo avere fretta: i risultati non arriveranno domani, né fra una settimana, ma sicuramente arriveranno e saranno straordinari».
Il significato di queste ricerche lo spiega la stessa scienziata italiana: «Le collisioni a questa energia ci permettono di affrontare questioni di fisica fondamentale e diventa possibile trovare risposte a domande aperte, come quella relativa alla natura della materia oscura. Diventa anche possibile scoprire perché l’universo è fatto prevalentemente di materia». Sono le principali due domande alle quali il Modello standard (l’attuale teoria fisica che cerca di spiegare la natura dell’universo) non ha ancora dato una risposta: cioè di cosa è composta la materia oscura (che da sola vale il 25% di tutto ciò che è presente nel cosmo) e l’asimmetria tra materia e antimateria (quest’ultima è di fatto quasi assente) nonostante si ritenga che entrambe siano state prodotte in uguale misura dal Big Bang.”

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Sul dubbio

dubbio

Da un bel po’ di anni non mi capitava di prendermi l’influenza… Alla fine è arrivata. Ieri la febbre non mi ha dato tregua e quindi via pc, via libri, un filo di tv in sottofondo e tanto sonnecchiare. Oggi le cose vanno un po’ meglio e desidero condividere, soprattutto con le classi quinte, questa intervista di Michele Turrisi a Emanuele Angeleri, pubblicata lo scorso settembre su Kasparhauser. Come si può leggere sullo stesso sito, Emanuele Angeleri (1932), dottore in fisica, è stato ricercatore industriale nel settore dell’energia nucleare e delle telecomunicazioni (25 anni) e poi professore associato alla cattedra di Teoria della Informazione e della Trasmissione presso l’Università degli Studi di Milano (20 anni).
Professore: Lei è uno studioso di scienze fisiche e un tecnico; eppure si interessa di religione e legge la Bibbia in ebraico. A cosa deve tanta familiarità col Testo Sacro?
Per rispondere a questa domanda non posso evitare di ricorrere a un ricordo autobiografico. Ho davanti agli occhi la cucina di casa mia di quando ero un bimbetto di sei anni, ormai tanti anni fa. Il tavolone dove si era cenato veniva sparecchiato e tutta la famiglia vi sedeva attorno, alle 8.30 di sera: mio padre, mia madre e noi quattro fratelli, ciascuno con la sua Bibbia davanti. Cominciava mio padre con un versetto, poi veniva mia madre col successivo, seguiva mio fratello maggiore, poi mia sorella, poi il fratello subito più grande di me e per ultimo io, in braccio alla mamma che mi aiutava nella mia traballante lettura. Il giro si ripeteva finché si era letto un capitolo, che mio padre di volta in volta sceglieva secondo un suo criterio. Finita la lettura c’era una breve discussione in cui si facevano delle domande alle quali rispondevano mio padre e mia madre. Alle volte si cantava anche un inno della raccolta della nostra assemblea. Oggi, dopo un’infinità di anni, la sera, prima di addormentarmi, in quei momenti indistinti fra la veglia e il sonno sopravveniente, risento quel coro famigliare, risento con vivezza nelle orecchie la bella voce melodiosa di mia madre… Quelle sere erano un’occasione di incontro famigliare che ricordo con acuta nostalgia, se penso che delle sei persone sedute attorno a quel tavolo intente a leggere la Bibbia, ne sono rimaste soltanto due: mio fratello maggiore ed io, il più piccolo. Si può calcolare che se si procede con un capitolo per sera è possibile leggere tutta la Bibbia in cinque anni. In realtà a causa dei vari inconvenienti che la vita presenta il tempo che si impiega mediamente si aggira sui sette anni. A diciotto-diciannove anni se tutto va bene la Bibbia l’hai letta due volte. Questo era il programma. Ma ci fu la guerra, il rituale fu interrotto, la famiglia in parte si disperse e il programma non fu portato a termine come previsto. Ho fatto in tempo a leggere la Bibbia in quel modo una volta e un po’! La Bibbia fa parte del mio imprinting personale: è stata una componente essenziale della mia vita e tale rimarrà per sempre.
Allo studio dell’ebraico sono stato avviato ancora giovinetto da un mio zio, un fratello di mia madre. In quel periodo ho imparato alcuni salmi in ebraico a memoria e alcune benedizioni rituali che posso recitare ancora. Ho continuato a leggere la Bibbia nell’originale ebraico nel corso di tutta la mia vita. Mio zio alla morte mi ha lasciato la sua ricca biblioteca di ebraico (consistente in numerose edizioni critiche del testo biblico, vocabolari, grammatiche e un’ampia letteratura sull’argomento), che conservo gelosamente e spesso consulto. Un salto nella mia conoscenza dell’ebraico è avvenuto in età matura a seguito dell’incontro con un rabbino dal quale ho imparato molte cose e dell’amicizia con un collega ebreo, col quale mantengo strette relazioni tuttora. Questo amico mi ha convinto anni fa a fare un lungo giro in Israele, assieme alle nostre mogli. Su di una macchina a nolo siamo stati quasi dappertutto. Alloggiati in un Qibbùtz, mi sono reso conto di come la mia conoscenza dell’ebraico biblico fosse sufficiente a permettermi qualche semplice scambio per le necessità di tutti i giorni. Tornato a casa mi sono dedicato all’aggiornamento sull’ebraico moderno che continua tuttora, cosa che ho la gioia di condividere anche con mia moglie. (Nel frattempo la biblioteca di mio zio si è arricchita di altri volumi).
Ma forse sto divagando troppo. In ogni modo, circostanze fortuite (ma cosa significa esattamente fortuito?) mi hanno legato strettamente alla Bibbia e alla sua lingua facendomela diventare un compagno fedele dal quale non mi separerei mai. Tra i fisici sono in buona compagnia: Isaac Newton, profondo studioso e conoscitore delle Scritture, era convinto che nella Bibbia ci fosse un tesoro nascosto di verità preziose non dogmatiche e assolute, ma dotate della eccezionale particolarità di svolgersi e avverarsi nel tempo. Sta all’uomo leggerla in ogni epoca e scoprire in essa le verità annunziate per quel tempo. Sono pienamente d’accordo con R. Popkin il quale arditamente capovolge la domanda che si sente correntemente porre da chi per la prima volta scopre gli interessi biblico-teologici del grande scienziato: «Come mai uno scienziato del suo calibro ha perso tempo con assurdi problemi teologici?» chiedendosi invece provocatoriamente: «Come mai uno dei più grandi teologi del ‘600 ha perso tempo a scrivere opere scientifiche?».
Lei si dichiara agnostico. A che punto della sua vita e perché ha realizzato di non potersi più dire credente?
Non c’è un punto preciso della mia vita in cui mi sono ‘convertito’ all’agnosticismo. È una convinzione che è maturata progressivamente nel tempo, quando diventato adulto ho cominciato a riflettere seriamente sul problema della vita, della morte e sul significato del Tutto. Un ruolo importante in questa mia presa di posizione l’ha avuto Kant, sulla cui filosofia ho riflettuto nel corso della mia vita. (Dopo lo studio al liceo mi era rimasta la persuasione che valesse la pena approfondirne la conoscenza). C’è una sua proposizione che recita testualmente: «Il concetto di Dio è un concetto originale, che non appartiene alla fisica, e cioè non alla ragione speculativa, ma alla morale» (Critica della ragion pratica, 252). Con la ragione non si può dimostrare né l’esistenza né la non-esistenza di Dio. Di questo mi sono convinto e pertanto, se devo darmi un’etichetta, mi dichiaro un “agnostico, non insensibile a quell’importante componente dell’esperienza umana indicata come religiosità”. Ma c’è un’altra osservazione di Kant che completa e rafforza la mia posizione agnostica: «Il reggitore del mondo ci lascia soltanto congetturare e non scorgere o dimostrare chiaramente la sua esistenza e maestà … perché ove la sua esistenza potesse essere logicamente dimostrata… Dio e l’eternità, nella loro tremenda maestà, ci starebbero continuamente davanti agli occhi… e … la condotta dell’uomo, rimanendo la sua natura quale è adesso, sarebbe dunque mutata in un semplice meccanismo in cui, come nel teatro delle marionette, il tutto gesticolerebbe bene ma nelle figure non si troverebbe vita alcuna» (ibidem, 265-266).
Circa l’origine del mondo e di tutte le cose in esso, da fisico Lei ritiene che l’ipotesi di lavoro “Dio” sia ammissibile o piuttosto una divagazione inutile?
Bisogna intendersi sul significato che vogliamo dare alla parola ‘Dio’. Se con questo termine si intende il Dio provvidente e misericordioso predicato da tutte le grandi religioni monoteistiche, cercare questo Dio nella fisica è sicuramente operazione inutile. Parole come ‘Dio’, ‘anima’, ‘spirito’ non fanno parte della fisica e non sono argomento di studio dei fisici, i quali — com’è noto — usano come criterio di verità la verifica sperimentale. Però chi si occupa di fisica seriamente si trova in continuazione a confrontarsi con la raffinatissima intelligenza della Natura, con il Deus sive Natura di Spinoza, descritto meravigliosamente da Einstein con queste bellissime parole: «[Lo studio della fisica produce in me] un’ammirazione estatica delle leggi della Natura, rivelandomi una mente così superiore che tutta l’intelligenza, messa dagli uomini nei loro pensieri, non è al cospetto di essa che un riflesso assolutamente nullo… »; e ancora: «[Questa sensazione si manifesta in me] come una sorta di ebbrezza gioiosa e di meraviglia al cospetto della bellezza e della grandiosità del mondo, di cui l’uomo può costruirsi solo una vaga idea. Questa gioia è il sentimento dal quale l’autentica ricerca scientifica trae il proprio nutrimento spirituale, ma che sembra anche trovare espressione nel canto degli uccelli» (Religione e scienza, 1930). Il problema sta nel far coincidere il Dio provvidente e misericordioso delle religioni tradizionali con il Dio di Spinoza, per il quale si dovrebbe concepire l’amor Dei intellectualis proposto dal filosofo, che è una ben misera consolazione a fronte della inestinguibile sete di amore e protezione che l’uomo cerca in Dio. Spinoza considerò il suo Dio inconciliabile con il Dio della tradizione biblica e sia gli ebrei che i cristiani del suo tempo concordarono con lui, a tal segno che fu considerato ‘eretico’ da entrambe le religioni.
Che cos’è per Lei la fede? Credenza, fiducia, certezza?
Mi scuso, ma citerò ancora Kant, il quale afferma che «la speranza comincia soltanto con la religione» (Critica della ragion pratica, 235). Ed io, concordando con il filosofo, affermo conseguentemente che per me fede significa speranza. È mia precisa convinzione che il termine fede abbia perso il significato originario assumendo nel tempo un significato dogmatico con una connotazione di certezza che esso non ha. Il termine è quello arrivatoci attraverso il cristianesimo con la parola greca πίστις (pístis) che è stata tradotta in latino con fides, da cui deriva il corrispondente italiano fede. Il vocabolo greco e quello latino, rimontando entrambi a radice indoeuropea, sono parenti stretti sul piano etimologico, in quanto connessi alla radice greca πείϑειν (= persuadere, convincere), e si corrispondono quasi perfettamente. In realtà il greco pístis significa semplicemente “credenza, convinzione, fiducia [in qualcuno o qualcosa], attendibilità” — tutti concetti che rimandano a incertezza, più o meno marcata, una incertezza che si può risolvere soltanto con un atto personale soggettivo. Viceversa nel mondo cristiano per la parola fede si è andato consolidando un significato di “certezza irrefutabile”, al segno che in tempi per fortuna ormai lontani asserire di avere dei dubbi sulla fede poteva essere la base per l’accusa di eresia che poteva addirittura costare la vita!
Questo spostamento di significato del termine è chiaramente rilevabile nelle varie traduzioni del famoso passo di Ebrei 11,1 dove della fede si dà una definizione che nella versione Riveduta suona così: «Ora la fede è certezza di cose che si sperano, dimostrazione di cose che non si vedono». Quello che l’orecchio italiano non rileva è che alla parola πίστις/fede — il cui significato originario rimanda, come dicevamo, a incertezze soggettive, del tipo plausibilità, attendibilità, credenza — viene attribuito un significato di certezza oggettiva relativamente a un concetto carico di dubbio quale la speranza o a realtà aleatorie quali le cose che non si vedono. Consultando le versioni più importanti a partire dalla Vulgata fino alle varie versioni moderne, l’ossimoro “incertezza/certezza” viene mantenuto. L’unica versione che si sforza di aderire al significato originario della parola πίστις è quella di Lutero. Il riformatore ha reso correttamente la parola greca con Glaube (= credenza), dopodiché l’ossimoro della definizione non poteva non essere rilevato. Lutero ha conseguentemente fornito una traduzione decisamente diversa da tutte le altre che conosco. Riportando in italiano la versione di Lutero si legge: «Ora la credenza [πίστις/Glaube] è fiducia certa in ciò che si spera e un non dubitare di ciò che non si vede». Come salta subito agli occhi, la traduzione di Lutero cerca di attenersi rigorosamente all’originale. La fede diventa una speranza, ovvero un’aspettazione fiduciosa («fiducia certa»), e uno sforzo teso a «non dubitare» delle cose invisibili. Dunque un cambiamento interpretativo non da poco, che associa al concetto di fede quello di dubbio. Mi vengono alla mente le parole di Hermann Hesse: «Dubbio e fede si corrispondono reciprocamente e si contrappongono in forma complementare. Chi non ha mai dubitato non ha nemmeno rettamente creduto».
Così intesa, la fede è un dono che non ci separa dagli altri. Qual è la sua idea di laicità?
Secondo il Catechismo della Chiesa Cattolica, «mediante il Battesimo siamo liberati dal peccato e rigenerati come figli di Dio, diventiamo membra di Cristo; siamo incorporati alla Chiesa e resi partecipi della sua missione» (n. 1213; corsivo nostro). In parole semplici, il battesimo (ricordiamolo: impartito agli infanti) trasforma ipso facto in cristiani. Ogni dubbio o diversa opinione su punti definiti “materia di fede” colloca l’individuo nella categoria degli ‘eretici’. Da speranza soggettiva, che il credente con un suo percorso personale si deve sforzare di convertire in fiducia senza incertezze, la fede viene trasformata in un fatto oggettivo, trascendente e irrefutabile. L’umanità viene inevitabilmente divisa fra coloro che accettano dichiarandosi credenti senza dubbi (o comunque tenuti per sé) e coloro che invece manifestano dei dubbi e che pertanto devono pentirsi ed essere recuperati alla fede, se battezzati, oppure convertiti e battezzati.
Penso che la fede non possa neppure essere indicata come un ‘dono’, ma deve piuttosto essere intesa come una conquista quotidiana da realizzare in ogni momento della vita. Tutta la nostra vita è fondata sull’incertezza, si dubita di tutto in un senso o nell’altro: il credente cede alla tentazione del non credere e il miscredente si lascia vincere dal desiderio di certezze. Siamo “fratelli nel dubbio”; e in questo stato di debolezza ci dobbiamo amare e rispettare.
L’interpretazione dogmatica della fede storicamente si è combinata con la creazione di una struttura regale-sacerdotale articolata in ciò che viene definito “clero” e nel conseguente “potere clericale”. Il primo seme di laicità lo ha gettato Lutero evidenziando come l’annuncio evangelico implichi la fine di ogni sacerdozio. Siamo stati fatti «sacerdoti e re» a Dio. Che grande e rivoluzionaria scoperta: tutti sacerdoti, tutti re, nessuno sacerdote, nessuno re! Da qui il “libero esame” e la rivalutazione dell’uomo come attore unico e come unico responsabile della sua vita, delle sue idee e delle sue azioni, in perfetta autonomia decisionale rispetto a qualunque condizionamento ideologico morale o religioso di poteri costituiti. Il mio modo di intendere la laicità sta in queste poche parole. La religione resta come fatto squisitamente personale e la chiesa diventa puramente e semplicemente il luogo dove alcune persone che hanno sensibilità religiosa affine si riuniscono nel nome di Cristo, o nel nome di JHWH, o nel nome di Allah…
Originariamente filosofia e fisica non erano due discipline distinte. La grande discriminante in età moderna sarà, come sappiamo, il concetto di verifica sperimentale. C’è interdipendenza tra le due discipline? Lei parla di conseguenze filosofiche di alcune sconvolgenti evidenze sperimentali inerenti alla fisica novecentesca. Ci aiuti a capire di cosa si tratta.
È vero, fisica e filosofia (e aggiungerei teologia) nell’antichità non erano distinte né distinguibili. Quando l’uomo ha cominciato a riflettere sulla realtà in cui si trova immerso e sul significato della sua presenza in essa, si è posto domande sulle esperienze che più lo inquietavano sollevando problemi che successivamente sono stati inquadrati ed esaminati in grandi aree di ricerca. La fisica (si pensi all’antica designazione come philosophia naturalis) non è che una costola distaccatasi dal corpo della filosofia (così anche la teologia). Gli elementi distintivi della fisica rispetto alla filosofia sono sintetizzabili nei due seguenti punti: 1) la verifica sperimentale nello studio dei fenomeni naturali, come criterio ultimo di verità; 2) il potenziamento della logica con il metodo matematico. La fisica, concentrandosi sullo studio della natura, ha subito un inevitabile processo che potremmo dire di ‘specializzazione’. Com’è noto, l’introduzione del metodo sperimentale e l’uso della matematica ha consentito alla fisica progressi inimmaginabili sul piano concreto della manipolazione della natura, riuscendo a imporsi all’attenzione generale, grande pubblico compreso, con la scoperta dell’energia nucleare e la terrificante realizzazione della bomba atomica. Questa circostanza ha generato in una parte del mondo dei fisici un atteggiamento presuntuoso nei riguardi della filosofia, considerata da alcuni come un esercizio mentale astratto e improduttivo. Per contro la fisica è una scienza volta a descrivere ciò che esiste — la realtà — e l’esperienza non è altro che un semplice criterio che ci permette di discriminare fra enunciati veri ed enunciati falsi relativamente a questa realtà.
Agli inizi del ’900 l’osservazione di alcuni fatti sperimentali (che non esito a qualificare come ‘sconvolgenti’) per i quali i fisici non riuscivano a trovare spiegazione nell’ambito della fisica classica, portò alla fondazione di una nuova fisica — denominata in seguito meccanica quantistica — che costrinse a rivedere i fondamenti della fisica classica stessa.
Riassumerei così tre punti fondamentali per la fondazione della nuova fisica: a) Principio di sovrapposizione degli stati. Nel mondo microscopico, stati differenti e inconciliabili, come essere un oggetto ben localizzato e dotato di massa (per es. un elettrone) o essere un’onda non ben localizzata e diffusa nello spazio, possono coesistere. b) Principio di separabilità. La fisica classica si attiene a questo principio che si enuncia nella forma seguente: L’influenza che due oggetti fisici contigui possono reciprocamente esercitare l’uno sull’altro è decisamente superiore a quella che si manifesta fra due oggetti fisici a distanza remota. Esso è decisamente violato da un fenomeno fisico che si osserva fra particelle elementari noto con il nome di entanglement (= intreccio, correlazione). Due particelle legate in questo particolare stato, portate anche a distanza grandissima “restano in contatto”. Una misura fatta sull’una è immediatamente “sentita” dall’altra. I fisici si sono trovati nella necessità di esaminare seriamente la possibilità che la realtà possa essere immaginata come un Tutto Inseparabile. D’Espagnat, eminente fisico teorico francese, ha avanzato l’ipotesi che la separazione spaziale degli oggetti sia in parte anch’essa un modo della nostra sensibilità, al pari del tempo e dello spazio. c) Sperimentazione o partecipazione. La fisica moderna parla di partecipatore piuttosto che di sperimentatore. Lo sperimentatore, che interviene sulla realtà modificandola suo malgrado, come quando fa collassare mediante una misura uno stato in sovrapposizione in uno dei suoi stati stabili (per es. la sovrapposizione onda/particella in onda o in particella), partecipa attivamente al processo di collasso e quindi assume la figura di partecipatore piuttosto che quella di sperimentatore. Ne segue la necessità di definire gli oggetti fisici studiati dalla meccanica quantistica più appropriatamente come “essibili” (ingl. beable) piuttosto che come “osservabili” (ingl. observable).
I fatti ‘sconvolgenti’ sopra menzionati hanno aperto la strada a un altro modo di intendere la fisica. D’Espagnat definisce la fisica come la scienza dell’esperienza umana comunicabile relativa a un certo suo dominio. Possiamo dire che la nuova fisica rivaluta l’antica ipotesi filosofica nota come idealismo. Si sono aperti nuovi spazi per un’efficace e feconda collaborazione tra le due discipline. L’apparizione di più vasti orizzonti lascia sperare in interessanti e stimolanti risultati.
La fede, il dubbio e la loro «parte migliore» (Lc 10,42)
Il primo libro della Bibbia, la Genesi, comincia con la seconda lettera dell’alfabeto ebraico, la Beth, il cui geroglifico è “la casa”. La Genesi con il racconto della creazione ci parla della nascita della Natura, la nostra “grande casa”, che per essere sotto il segno della Beth, del numero 2, è regno della divisione, dei contrasti e della contrapposizione di opposti. L’uomo, inserito in questa realtà contraddittoria, è ossessionato dalla inconciliabilità dei contrari: bianco/nero, grande/piccolo, giusto/ingiusto, vita/morte… e più in generale tesi/antitesi. La contraddizione più lacerante si riassume nella coppia dubbio/certezza. L’uomo drammaticamente vive nell’incertezza su tutto e aspira a cancellare ogni forma di dubbio per ottenere certezza. Ogni opera d’uomo che ci circonda, caratteristica della nostra civiltà, è destinata a surrogare quelle certezze che non abbiamo: la casa, la famiglia, il lavoro, le assicurazioni, le previdenze, la ricerca scientifica… La fede è uno dei concetti elaborati per risolvere il binomio dubbio/certezza. Sul piano della pura logica aristotelica, gli opposti sono inconciliabili: tertium non datur. Sul piano razionale non esiste composizione di opposti. Su ciò si fonda il mio agnosticismo. La contrapposizione dialettica tesi/antitesi insolubile logicamente, si può risolvere soltanto con una sintesi, elaborando un Oberbegriff, ossia un concetto sovraordinato che a un più alto livello riesca a coniugare e conciliare i due concetti contrapposti. La sintesi deve realizzare il miracolo di non essere nessuno dei due concetti antitetici e al tempo stesso di poter essere entrambi. Nel nostro caso nella sintesi non ci deve essere né dubbio, né certezza, ma al tempo stesso dubbio e certezza devono poterci essere e coesistere. Il concetto di aspettazione fiduciosa sembra realizzare la sintesi desiderata. La fiducia certa di cui parla Lutero nella sua traduzione non è altro che aspettazione fiduciosa, che non è certezza e non è dubbio, ma tenta di realizzare uno stato a livello superiore che si esplica in un’attesa speranzosa in cui possono residuare dubbi che solo la speranza può tacitare. L’apostolo Paolo parla di salvezza in speranza, ossia della possibilità di salvarsi dalla disperazione del dubbio sperando: «Poiché siamo stati salvati in speranza» (Rm 8,24).
La parte peggiore della pístis sta nello scambiarla per uno dei suoi poli dialettici: la certezza, da un lato, che porta al dogmatismo e il dubbio, dall’altro, che porta alla disperazione (= mancanza di speranza). La parte migliore della pístis sta nella conquista di una fiduciosa attesa, dove dubbio e certezza residuano ancora ma perdono il carattere di drammaticità che caratterizza ogni contrapposizione. Occorre saper prendere le distanze dal mondo della Beth, dal dualismo della realtà in cui siamo immersi, dalle innumerevoli contraddizioni della quotidianità (come ha saputo fare Maria in Lc 10,38-42). Nello stato di fiduciosa attesa il dubbio non scompare, ma si sublima in uno stato d’animo che si colloca in un livello più elevato di comprensione. Il dubbio ha infatti una sua valenza positiva troppo spesso e troppo facilmente trascurata. Esso stimola un continuo processo di revisione dinamica delle proprie convinzioni, aprendo l’individuo a una maggiore e più ampia tolleranza nei confronti di posizioni differenti. Dubitare è un buon antidoto contro il pericolo di assumere posizioni statiche e improduttive, sbilanciate verso atteggiamenti dogmatici e settari.”

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Universi

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Quando leggo articoli come quello che segue di Davide Patitucci su Il Fatto quotidiano, mi sembra di tornare ai tempi del liceo o ai due anni di Scienze Geologiche. Pochi giorni fa avevo scritto in maniera entusiasta del libro “Sette brevi lezioni di fisica” di Carlo Rovelli; vi si può leggere “C’è così tanto spazio lassù, è puerile pensare che in quest’angolo periferico di una galassia delle più banali ci sia qualcosa di speciale. La vita sulla Terra non è che un assaggio di cosa può succedere nell’universo. La nostra anima non ne è che un altro”. Lo consiglio vivamente. Sul versante letterario invece consiglio “Uno” di Richard Bach. Sul sito della Rizzoli vi si può leggere: “E se potessimo incontrare noi stessi come eravamo vent’anni fa o come saremo in futuro? Sul filo dell’allegoria e di una sofisticatissima, inesauribile capacità inventiva, “Uno” ci conduce in un infinito numero di mondi dove non esistono né lo spazio né il tempo, alla ricerca di tutto ciò che saremmo potuti essere e non siamo stati, di ciò che siamo e non potremo essere.”. Ma ecco l’articolo di Patitucci:

Secondo lo strano mondo della meccanica quantistica, abitato da atomi e particelle, esiste un universo in cui questo articolo non è mai stato scritto. E, a un tempo, un altro mondo in cui è possibile leggerlo e commentarlo. Bizzarrie della realtà a livello dei suoi costituenti più intimi, governata da fenomeni che spesso fanno a pugni con il senso comune. E che hanno fatto storcere il naso persino ad Albert Einstein. Come la teoria del multiverso, in base alla quale esisterebbe una pluralità di universi paralleli, al punto che ogni decisione che ciascuno di noi prende in questo mondo ne creerebbe di nuovi. Secondo questa interpretazione, ci sarebbe, ad esempio, un mondo in cui il Terzo Reich è uscito vincitore dalla II guerra mondiale, e un altro in cui Hitler è uno sconosciuto pittore.
Può sembrare la sceneggiatura di un film, eppure i fisici teorici studiano questi scenari da almeno 50 anni, ed esistono complicati ed eleganti calcoli matematici in grado di descriverli. Secondo l’ultima formulazione, appena pubblicata su “Physical Review X” da un team dell’University of California a Davis, e della Griffith University australiana, non solo gli universi paralleli esisterebbero davvero, ma potrebbero persino interagire.
Quando fu introdotta per la prima volta negli Anni ’50 dal geniale matematico americano Hugh Everett III, all’epoca in forze alla Princeton University, la teoria dei molti mondi venne derisa. Everett riuscì a fatica a pubblicarla, e alla fine abbandonò disgustato la carriera accademica. Negli anni, però, le sue raffinate spiegazioni di alcuni strani fenomeni del mondo subatomico, come la capacità delle particelle di coesistere in luoghi diversi – stranezze che spingevano il premio Nobel Richard Feynman ad affermare che “chiunque crede di aver capito la meccanica quantistica, non l’ha compresa abbastanza” – hanno fatto sempre più breccia tra i fisici.
universiSecondo la teoria di Everett – spiega Howard Wiseman, a capo del team australiano – ogni universo si divide in una serie di nuovi universi, quando viene effettuata una misurazione quantistica. Partendo dalle sue intuizioni, abbiamo dimostrato che è proprio dall’interazione tra questi mondi, soprattutto repulsiva, che nascerebbero i fenomeni quantistici”. “Nel multiverso – aggiunge su New Scientist David Deutsch, fisico della Oxford University – ogni volta che facciamo una scelta si realizzano anche le altre, perché i nostri doppi negli universi paralleli le compiono tutte”. Un’idea sfuggente, difficile da accettare ma, a pensarci bene, non del tutto negativa. Il pensiero che, di fronte alle scelte più difficili di tutti i giorni, ogni possibile alternativa abbia l’opportunità di realizzarsi potrebbe essere in fondo rassicurante.
Il multiverso mi ha reso una persona più felice – commenta sempre su New Scientist Max Tegmark, fisico del Mit -. Mi ha dato, infatti, il coraggio di correre più rischi”. Ma come provare queste teorie e legarle a fenomeni fisici osservabili? Secondo Lisa Randall, prima donna a ottenere la cattedra di Fisica teorica alla Harvard University, una possibile strada è il legame con le ricerche sulla natura della forza di gravità. In base ai suoi studi, tra i più citati degli ultimi anni, gli altri universi, vicinissimi al nostro anche se invisibili, sarebbero immersi in uno spazio a più dimensioni, come un arcipelago di isole sparse nell’oceano. Su uno di questi isolotti sarebbero concentrate le particelle che trasportano, come fanno i fotoni con la luce, la forza di gravità. Si chiamano gravitoni e sarebbero gli unici in grado di saltare da un universo all’altro. Ma solo alcuni riuscirebbero a “visitare” il nostro universo. Ecco perché la forza di gravità ci appare così debole, poiché diluita su più universi, che la assorbono come una spugna. “Uno degli scopi dei miei studi è spiegare perché la forza di gravità è così debole in confronto alle altre forze fondamentali della natura – spiega la studiosa nel suo libro “Passaggi curvi” -. Un piccolo magnete, infatti, può attirare una graffetta, nonostante la Terra nella sua interezza eserciti su di essa la propria attrazione gravitazionale”.
Il battesimo sperimentale a queste ricerche teoriche potrebbe arrivare a partire dal prossimo anno, al Cern di Ginevra, con la riaccensione alla sua massima energia di Lhc, l’acceleratore di particelle più potente del mondo. Questa macchina, una pista magnetica di 27 chilometri capace di sondare la struttura più intima della materia, potrebbe essere in grado di vedere i gravitoni, fino ad ora mai osservati direttamente. “Con Lhc potremmo trovare particelle che non esistono più dai tempi del Big Bang, circa 14 miliardi di anni fa – sottolinea Randall -. Tra loro potrebbero essercene alcune che vivono solo su altre dimensioni, o persino su altri universi. La loro osservazione, quindi, sarebbe una prova importante dell’esistenza di altri mondi”. Queste particelle, infatti, lascerebbero una sorta d’impronta gravitazionale sul nostro universo. Come un’ombra che si allunga su un muro in un giorno assolato.
Come spesso accade nella scienza, gli studiosi vivono e si muovono ai bordi della conoscenza. “Non sappiamo come questi studi cambieranno la nostra percezione del mondo – afferma Randall -. Lo stesso Einstein non poteva prevedere che la sua teoria della Relatività avrebbe un giorno trovato applicazioni nel Gps. Esistono nell’universo molte regioni ancora inesplorate – aggiunge la studiosa -. Sapere cosa cercare è spesso difficile, ma questo non deve scoraggiare. Ciò che ancora non si conosce deve servire da stimolo per porsi nuovi interrogativi. È questo – conclude la scienziata di Harvard – che rende la scienza accattivante”.”

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Sul bordo di quello che sappiamo

sette«La nostra conoscenza del mondo continua a crescere. Ci sono frontiere, dove stiamo imparando, e brucia il nostro desiderio di sapere. Sono nelle profondità più minute del tessuto dello spazio, nelle origini del cosmo, nella natura del tempo, nel fato dei buchi neri, e nel funzionamento del nostro stesso pensiero. Qui, sul bordo di quello che sappiamo, a contatto con l’oceano di quanto non sappiamo, brillano il mistero del mondo, la bellezza del mondo, e ci lasciano senza fiato».
A volte mi capita di acquistare un libro di cui non so nulla: non ne conosco l’autore, non ne ho sentito parlare, non ne ho letto alcuna recensione. E a volte capita di restare folgorati dalla sua bellezza. Mi è successo oggi con questo libricino di un’ottantina di facciate scritte da Carlo Rovelli: iniziato, divorato. Una piccola descrizione dell’universo a seguito delle scoperte della fisica dell’ultimo secolo, condotte da quella specie così curiosa che è l’uomo. Scritto benissimo, suddiviso in brevi capitoli, risulterà facile e agevole anche una rilettura. Ricchissimo di spunti di riflessione ha il grandissimo pregio di regalare al lettore il fascino della ricerca e della scoperta, e di far percepire come l’indagine dell’uomo non sia a compartimenti stagni. Splendide pagine che permettono di viaggiare liberamente tra la fisica e la filosofia. Chapeau!

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Tra scienza e fede

Ugo Amaldi, fisico presso il Cern di Ginevra, viene intervistato da Roberto I. Zanini per Avvenire. Un dialogo su scienza, fede e Gesù Cristo. Ne pubblico una parte.

Professor Amaldi, ma la scienza cosa ha da insegnare alla fede?amaldi_big1.jpg

«Le scienze studiano i fenomeni naturali e nei fatti non hanno nulla da dire alla fede. Però gli scienziati credenti e quelli che si pongono la domanda sulla fede sentono la necessità di integrare in maniera coerente la fede e la visione fisica del mondo. Così facendo devono affrontare questioni che si collocano alla frontiera fra alcune affermazioni del cristianesimo e ciò che loro sanno del mondo naturale. Difficoltà che talvolta possono essere illuminanti anche per coloro che non sono scienziati».

Ha un esempio immediato?

«Il primo che mi viene in mente è relativo al problema della morte e della sofferenza che per la fede sono conseguenze del peccato. Ma uno scienziato vede la morte come necessità, perché senza di essa non vi sarebbe evoluzione e di conseguenza non si sarebbe evoluto l’homo sapiens con la sua intelligenza. Due cose che apparentemente non possono andare d’accordo. D’altra parte non si può non restare meravigliati dalla complessità e dalla logica sottese alla maggior parte dei fenomeni naturali e questo è per uno scienziato credente un’apertura al trascendente».

Perché nel dibattito fra scienza e fede non entra quasi mai la figura di Cristo?

«Effettivamente, e purtroppo, in questi dibattiti Gesù non compare quasi mai. Si preferisce parlare del Dio Creatore, del Dio che mantiene l’universo in essere e non si connette mai la figura del Cristo con le conoscenze degli scienziati, né queste vengono mai connesse con lo Spirito Santo che, in quanto scienza e sapienza sarebbe perfettamente a tema. Ma tornando alla sua domanda, il motivo penso risieda nel fatto che il rapporto personale che il credente ha con Cristo è completamente diverso dal rapporto impersonale che lo scienziato ha con i fenomeni naturali che studia. Viaggiano su piani diversi. Invece il Dio Creatore è strettamente connesso con la natura che è l’oggetto di studio dello scienziato».

I sempre più frequenti dibattiti fra scienza e fede hanno maturato una nuova sensibilità nel mondo scientifico?

«La mia esperienza dice che questo dibattito è considerato interessante solo da coloro che a priori si pongono, anche se non credenti, il problema della fede. Gli agnostici, gli atei continuano a considerare con fastidio questa relazione fra scienza e fede, la vedono come inutile».

Nel suo ultimo libro, «Sempre più veloci» (in uscita da Zanichelli), lei spiega i motivi per i quali i fisici accelerano le particelle…

«I motivi sono essenzialmente tre: per studiare sempre più nei dettagli il mondo subatomico; per produrre, nelle collisioni fra particelle, nuove particelle che non esistono nel mondo intorno a noi, ma esistevano nel primo miliardesimo di secondo dopo il Big Bang, per poi studiare le relazioni che le legano alle particelle che formano la materia. Il terzo motivo è forse il più affascinante ed è dettato dal desiderio di ricostruire l’evoluzione dell’universo a partire da quel miliardesimo di secondo, in modo da giustificare la formazione delle stelle e delle galassie, che è accaduta milioni di anni dopo».