Sette brevi lezioni di fisica - Carlo Rovelli

Carlo Rovelli, attualmente ordinario di fisica teorica all'Università di Aix-Marseille e dirigente del gruppo di ricerca in gravità quantistica del Centre de Physique Théorique de Luminy a Marsiglia, è uno dei fondatori della loop quantum gravity (gravità quantistica a loop). Questo libro raccoglie l'espansione di una serie di articoli pubblicati per un supplemento del Sole24Ore: offrono una "carrellata su alcuni degli aspetti più rilevanti e affascinanti della grande rivoluzione che è avvenuta nella fisica del XX secolo" e devono la propria semplicità al fatto che sono stati pensati "per chi la scienza moderna non la conosce o la conosce poco".

Linguaggio semplice per argomenti complessi

In effetti, per quanto gli argomenti siano complessi, sono affrontati con un linguaggio semplice. Il lettore viene guidato, a partire dalla relatività generale e dalla meccanica quantistica, fino alle ricerche contemporanee della fisica, ovvero fino alla gravità quantistica a loop. Lo stesso Rovelli descrive il suo lavoro parlando di una "fotografia della realtà" che ha provato a comporre. D'altra parte la fisica contemporanea non è che un tentativo di descrivere la realtà nella quale ci troviamo a vivere.

Relatività e meccanica quantistica

Con le prime due lezioni, Rovelli ci introduce alla relatività generale e alla meccanica quantistica, "i due pilastri della fisica del Novecento". Fin da subito, il fisico ci permette di confrontarci con il tema della bellezza: "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." La meccanica quantistica è invece descritta come ammantata dal mistero, nonostante le numerose applicazioni che hanno cambiato la nostra vita quotidiana.

Ancora una volta viene sottolineato il ruolo di primo piano avuto da Einstein, che ha compreso la realtà dei "pacchetti di energia", considerati dai suoi contemporanei solo un ottimo stratagemma di calcolo. La vicenda umana, in questo caso, è in primo piano rispetto alle scoperte.

Nuova descrizione dell'universo

Sulla base di relatività e meccanica quantistica, nella seconda metà del XX secolo ha preso forma una nuova descrizione dell'universo, nel quale la nostra galassia non è che un "granello di polvere in un'immensa nuvola di galassie".

Particelle e meccanica quantistica

Dalla grandezza del cosmo, con la quarta lezione si passa alle particelle, che sono descritte come "minuscole ondine che corrono", muovendosi "secondo le strane regole della meccanica quantistica".

Conflitti e opportunità nella fisica

Il tentativo di conciliare la meccanica quantistica e la relatività generale, entrambe ottime teorie se prese singolarmente ma in contraddizione l'una con l'altra, sfocia nella quinta lezione, dedicata alla gravità quantistica. Il tema di questa lezione è anche il percorso compiuto dalla fisica: apparentemente i conflitti hanno un'accezione negativa, ma per la conoscenza il momento del conflitto - in questo caso tra due parti importanti della fisica - non può che essere un'opportunità per fare ulteriori passi avanti nella comprensione del mondo. La gravità quantistica è un tentativo per descrivere ancora meglio la realtà, anche se apparentemente sembra allontanarsene ancora di più, visto che le sue equazioni ci portano lontano da tutto ciò che ci è familiare, non contenendo la variabile "tempo".

Tempo, calore e termodinamica

Tempo e calore sono strettamente intrecciati, visto che il calore fluisce spontaneamente dalle cose calde alle cose fredde, come ci dicono i principi della termodinamica e questo flusso del calore ci dà il verso del tempo. Con la termodinamica, la probabilità fa il proprio ingresso nella fisica e l'uomo comincia ad avere una visione diversa del mondo, del tempo. Proprio le domande che gravitano attorno al tempo e al suo significato evidenziano come sia sfuocata la nostra percezione del mondo. E il calore emanato dai buchi neri, mai osservato, ma calcolato in modo convincente da Hawking, evidenzia quanto sia vasta la nostra ignoranza in materia.

Evoluzione della fisica e ruolo umano

Una fisica ancora in evoluzione e, al tempo stesso, piena di lati oscuri che forse, con il progresso della conoscenza, otterranno una spiegazione. La visione che ci offre Rovelli è sì una "fotografia della realtà", ma, al tempo stesso, un'immagine destinata a cambiare. E, all'interno di quest'immagine, noi, imprevedibili nel nostro comportamento, troppo complessi perché le leggi di natura possano in qualche modo prevedere le nostre decisioni, siamo al tempo stesso osservatori ed osservati, soggetti e oggetti della fisica contemporanea. In altre parole: "Lo studio della fisica teorica si nutre della passione e delle emozioni che portano la nostra vita."

Rovelli ci ha presentato una fisica sempre in movimento e con un volto umano: il nostro!

Daniela Molinari