Concetti Chiave
- L'uomo ha sviluppato un apparato sensoriale limitato a causa della sua evoluzione, con evidenti restrizioni nella percezione sonora e visiva.
- I fisici del ventesimo secolo si sono trovati di fronte a difficoltà nel descrivere fenomeni subatomici usando un linguaggio comune, rivelando i limiti della logica e del ragionamento tradizionali.
- La natura degli atomi è paradossale, essendo costituiti per lo più da spazio vuoto, nonostante le loro dimensioni microscopiche.
- Nei fenomeni subatomici, le osservazioni sono influenzate dal ruolo attivo dello sperimentatore, che non può rimanere obiettivo e distaccato.
- John Wheeler propone di considerare il fisico come "partecipatore" piuttosto che "osservatore", enfatizzando l'interazione tra l'esperimento e chi lo conduce.
L'uomo è un essere vivente macroscopico frutto di milioni di anni di evoluzione biologica e, perciò, con un apparato sensoriale adeguato a specifiche esigenze. In quanto esseri umani, siamo perfettamente compenetrati con l'ambiente circostante, ma al di là delle fondamentali attività di adattamento e sopravvivenza, abbiamo grossi limiti percettivi, i più evidenti dei quali, sono senza dubbio la vista e l'udito. Il nostro apparato uditivo può cogliere i suoni compresi in un ben preciso intervallo di frequenze, 20 Hz - 20KHz, e deve rinunciare a percepire tutti i suoni che, proprio per tale ragione vengono definiti infrasuoni e ultrasuoni. Una simile limitazione riguarda anche il nostro apparato visivo, al quale è concessa soltanto una piccola finestra all'interno di un ventaglio molto più ampio che si estende verso l'infrarosso da un lato e l'ultravioletto dall'altro. E', dunque, del tutto naturale che il nostro linguaggio, il nostro modo di osservare, il nostro modo di ascoltare e, in conclusione, il nostro modo di pensare e interpretare, si basino sui dispositivi che l'evoluzione ci ha concesso.
Sfide della fisica quantistica
Questa premessa era necessaria per introdurre la fatica, le difficoltà e il disorientamento che i grandi fisici dei primi decenni del ventesimo secolo incontrarono nel momento in cui decisero di esplorare l'infinitamente piccolo. 
Il grande paradosso fu quello di dover trattare questioni mai esaminate prima, utilizzando il linguaggio comune che, inevitabilmente, si rivelò impreciso, anzi, inadeguato. L'atomico e il subatomico misero a nudo i limiti del ragionamento e della logica fino a quel momento universalmente accettati. Le estenuanti discussioni tra Heisenberg e Bohr, conducevano, per loro stessa ammissione, ad uno stato di disperazione. La precisione che quelle indagini pretendevano non poteva essere richiesta alla grossolana capacità percettiva degli uomini.
Paradossi della natura subatomica
Tutto sembrava assurdo. Come si poteva accettare l'idea che gli atomi, elementi il cui diametro misura circa un centesimo di milionesimo di centimetro, fossero tutt'altro che duri e compatti, ma principalmente costituiti da spazio vuoto? Che sconcertante ossimoro della natura l'esistenza di oggetti enormemente piccoli e al contempo enormemente vuoti!! Come si poteva accettare l'dea che la radiazione elettromagnetica avesse contemporaneamente caratteristiche di onda, come l'interferenza, e di particella, come l'effetto fotoelettrico capace di strappare elettroni dallo strato superficiale di un metallo andando ad incidere su di esso?
Interazione tra esperimento e scienziato
La questione non è affatto risolta. Anche se i fenomeni submicroscopici sono stati ben inquadrati e alcuni di essi vengono padroneggiati al punto da aver inaugurato tutta una serie di applicazioni tecnologiche di utilizzo quotidiano, resta insormontabile la barriera che separa le nostre facoltà cognitive con il fenomeno vero e proprio. Ciò che riusciamo a rilevare non è mai la manifestazione autentica dell'evento subatomico, ma soltanto una sua conseguenza identificabile tramite opportuna strumentazione. I segni lasciati su una lastra fotografica da particelle accelerate o il click sonoro di un contatore Geiger attivato da radiazioni, non fanno altro che evidenziare alcuni eventi. Poiché tali strumenti sono progettati e costruiti dall'uomo e poiché i risultati vengono elaborati dalla logica interpretativa umana, entrambi risentono dell'intromissione dello sperimentatore. In questo tipo di esperimenti lo scienziato non può essere semplicemente un osservatore distaccato e obiettivo, ma inevitabilmente la sua presenza, o anche soltanto la sua logica deduttiva, condiziona l'esperimento stesso e i risultati delle osservazioni. Per usare una nota affermazione di Heisenberg, "ciò che osserviamo non è la natura in se stessa ma la natura esposta ai nostri metodi di indagine"
Domande da interrogazione
- Quali sono i limiti percettivi dell'essere umano?
- Qual è il paradosso affrontato dai fisici nel XX secolo?
- Come si presenta la natura subatomica secondo il testo?
- Qual è la relazione tra scienziato e fenomeni submicroscopici?
- Perché John Wheeler suggerì di cambiare il termine "osservatore"?
L'essere umano ha limiti percettivi significativi, in particolare nella vista e nell'udito, potendo percepire solo suoni tra 20 Hz e 20 KHz e una ristretta gamma di lunghezze d'onda visibili, escludendo infrasuoni e ultrasuoni, così come l'infrarosso e l'ultravioletto.
I fisici del XX secolo si trovarono di fronte al paradosso di dover esplorare l'infinitamente piccolo utilizzando un linguaggio comune che si rivelò impreciso e inadeguato, evidenziando i limiti del ragionamento e della logica accettati fino ad allora.
La natura subatomica appare contraddittoria, con atomi che, pur essendo estremamente piccoli, sono principalmente costituiti da spazio vuoto, e la radiazione elettromagnetica che possiede sia caratteristiche di onda che di particella.
La relazione è complessa; gli scienziati non possono essere osservatori distaccati, poiché la loro presenza e logica influenzano i risultati degli esperimenti, rendendo impossibile osservare la natura in sé, ma solo la sua manifestazione attraverso strumenti progettati dall'uomo.
John Wheeler propose di sostituire "osservatore" con "partecipatore" nei test quantistici per sottolineare che la presenza e l'interazione dello scienziato influenzano i risultati degli esperimenti, evidenziando la simbiosi tra esperimento e sperimentatore.
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