martedì 28 giugno 2011

Incertezze

Il brano seguente è tratto dal decimo capitolo di Quantum, uno dei miei ultimi acquisti e il primo di una serie di libri che verranno letti e poi proposti come piacevoli letture estive.
"In piedi davanti alla lavagna, con gli appunti sparsi sul tavolo che gli stava di fronte, Werner Heisenberg era nervoso. Il brillante fisico venticinquenne aveva tutte le ragioni di esserlo. Era mercoledì 28 aprile 1926, e stava per tenere una conferenza sulla meccanica delle matrici al famoso seminario di fisica dell’Università di Berlino. Quali che fossero i meriti di Monaco o Gottinga, era Berlino che Heisenberg a buon diritto chiamava “la roccaforte della fisica in Germania”[1]. I suoi occhi scorsero rapidamente i volti dei presenti e si fissarono su quattro uomini seduti in prima fila, tutti titolari di un premio Nobel: Max von Laue, Walter Nernst, Max Planck e Albert Einstein.
Qualunque nervosismo per questa “prima…occasione di rivolgermi a scienziati tanto famosi” cessò rapidamente quando Heisenberg, stando alla sua stessa valutazione, presentò “con la massima esattezza i concetti e i fondamenti matematici di una teoria così poco convenzionale”[2]. Al termine della conferenza, mentre il pubblico si disperdeva, Einstein invitò Heisenberg a casa sua. Durante la passeggiata di mezz’ora necessaria per raggiungere la Haberlandstrasse, Einstein chiese ad Heisenberg notizie della sua famiglia, dei suoi studi e delle sue prime ricerche. Soltanto quando furono comodamente seduti nel suo appartamento, raccontò poi Heisenberg, cominciò la vera conversazione, con Einstein che sondava “le implicazioni filosofiche della mia teoria”[3]. “Lei ammette l’esistenza degli elettroni nell’atomo, e in questo ha molto probabilmente ragione” disse Einstein. “Però non ne prende in considerazione le orbite, sebbene il moto degli elettroni sia perfettamente visibile nella camera a nebbia. Vorrei che mi spiegasse meglio i motivi che l’hanno spinta ad abbracciare questa bizzarra posizione”[4]. Era proprio ciò che Heisenberg aveva sperato, un’occasione per convincere il quarantasettenne maestro della fisica quantistica.
“Non siamo in grado di osservare le orbite degli elettroni all’interno dell’atomo” rispose il giovane fisico. “Osserviamo invece la radiazione emessa dall’atomo, in base alla quale deduciamo le frequenze e le ampiezze degli elettroni”[5]. Animandosi nell’approfondire l’argomento, spiegò che “giacché una buona teoria deve fondarsi su grandezze direttamente osservabili, ho ritenuto più corretto limitarmi ad esse, trattandole, per così dire, come rappresentanti delle orbite elettroniche”[6]. “Ma dice sul serio?” ribatté Einstein incredulo. “Dunque, secondo lei, una teoria deve basarsi esclusivamente su grandezze osservabili?”[7]. Era una domanda che metteva in discussione le fondamenta stesse su cui Heisenberg aveva costruito la sua nuova meccanica. “Non è precisamente quello che ha fatto lei con la relatività?” replicò.
Un “buon trucco non si dovrebbe tentare due volte” rispose Einstein sorridendo [8]. Può essere che abbia detto una cosa del genere” ammise. “Comunque sia, non ha senso.” Benché possa essere utile dal punto di vista euristico tenere a mente ciò che si è effettivamente osservato, in linea di principio, affermò, “è sbagliatissimo tentare di fondare una teoria esclusivamente su grandezze osservabili. Anzi, in realtà avviene esattamente il contrario: è la teoria che decide cosa possiamo osservare”[9]."

Supremazia della teoria sull’esperimento? L’affermazione di Einstein prendeva spunto da un filosofo francese, un certo Auguste Comte, il quale sosteneva che “sebbene ogni teoria debba basarsi sull’osservazione, anche la mente ha bisogno di una teoria per fare delle osservazioni.”
Ebbene, secondo voi come è andata a finire? Heisenberg è riuscito nel suo intento oppure no?
Il libro è scritto davvero bene e a mio parere merita una lettura attenta. La ricostruzione dei luoghi, dei personaggi, ovverosia i fisici protagonisti della rivoluzione quantistica, resi particolarmente vivi dall’abbondante numero di dialoghi ricostruiti dopo un lungo ed attento esame delle numerose fonti a disposizione (citate nella bibliografia e nelle numerose note presenti in ogni capitolo), dà fascino ad una narrazione nata con intenti divulgativi e che diverte il lettore con aneddoti e curiosità – come la descrizione dell’incontro tra due star d’eccezione: Charlie Chaplin ed Albert Einstein -.

Prima di chiudere mi soffermo giusto un po’ sull’autore. Manjit Kumar è laureato in fisica e in filosofia, ha fondato una rivista interdisciplinare di arti e scienze: “Prometheus” ed è coautore di Science and the Retreat from Reason. Ha ovviamente un sito: www.manjitkumar.com.

1-7. Heisenberg, Fisica e oltre. Incontri con i protagonisti: 1920-1965.
8. Heisenberg, intervista per l’AHQP, 30 novembre 1962.
9. Heisenberg, Fisica e oltre. Incontri con i protagonisti: 1920-1965.

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