Sinfonia del Cosmo

istantaneamente e, di conseguenza, nemmeno la gravità. Affermando che i pianeti non possono

uscire dalle proprie orbite prima che il buio risultante dalla scomparsa del sole raggiunga gli

occhi degli uomini, egli contraddisse per certi aspetti le teorie newtoniane. Queste però, essendo

matematicamente perfette, non potevano essere sbagliate. Einstein, dopo più di vent’anni di

ricerche, elaborò un’idea dell’universo secondo cui la gravità non superava il limite di velocità

cosmico e trovò la risposta in una nuova idea di unificazione: concepì infatti le tre dimensioni

dello spazio e quella del tempo come entità legate da un unico tessuto spazio-temporale.

Come un tappeto elastico, il tessuto si inarca e si distende con il peso dei pianeti e degli astri.

L’inarcamento, o curvatura del tessuto spazio-temporale, crea ciò che l’uomo percepisce come

gravità. La terra si mantiene in orbita non perché trattenuta dal sole come affermava Newton, ma

perché segue le curvature del tessuto spaziale prodotte dal sole.

Riprendendo l’esempio della catastrofe cosmica, secondo Einstein la vaporizzazione del sole

avrebbe provocato un disturbo gravitazionale che, come un’onda, avrebbe viaggiato lungo il

tessuto, come un sasso gettato in acqua crea increspature concentriche superficiali. Solo nel

momento in cui quest’onda avesse raggiunto i pianeti, essi sarebbero usciti dalle loro orbite.

Einstein calcolò inoltre che le increspature viaggiano esattamente alla velocità dalle luce e ciò

risolse il conflitto con le teorie newtoniane.

Successivamente la fisica puntò a unificare la forza elettrica con quella magnetica in quanto

risultava evidente in natura che tra le due vi fossero delle relazioni e da qui nacque una nuova

branca della fisica: l’elettromagnetismo.

J. C. Maxwell riassunse così le leggi che riguardavano elettricità e magnetismo sviluppando

quattro importanti equazioni matematiche: 5

1. Il flusso del vettore campo elettrico che attraversa una superficie ideale chiusa S,

eventualmente contenente cariche elettriche, è dato dalla relazione seguente:

Dove indica la somma algebrica delle cariche contenute nella superficie S.

2. Il flusso del vettore induzione magnetica B che attraversa una qualunque superficie chiusa S

è sempre nullo, ovvero:

3. Una variazione del flusso del vettore induzione magnetica B concatena a sé un campo

elettromotore E , definito dalla relazione seguente:

m

Il flusso di B di cui si calcola la variazione è quello che attraversa il contorno lungo il quale si

.

calcola la circuitazione di E m

4. Una corrente elettrico e/o una corrente di spostamento (ovvero una variazione del flusso

campo elettrico)generano intorno a sé un campo di induzione magnetica per il quale vale la

relazione seguente:

Anche in questo caso il flusso di E di cui si considera la variazione è quello che attraversa il

contorno lungo il quale si calcola la circuitazione di B.

Dato quindi che Newton aveva unificato cielo e terra con la teoria della gravità e Maxwell aveva

unito e, in un certo senso, riassunto elettricità e magnetismo, Einstein cercò di formulare

del tutto”,

un’unica “teoria per conciliare gravità ed elettromagnetismo, considerato il fatto che esse

viaggiano alla stessa velocità e che quindi presentano delle analogie.

Egli però trovò delle difficoltà a causa della grande differenza di potenziale tra le due forze:

infatti se, ipoteticamente, un uomo saltasse da un edificio non finirebbe al centro della terra, ma

si fermerebbe a contatto con l’asfalto a causa delle forze elettromagnetiche. Tutto quello che

vediamo è formato da atomi che sono circondati da elettroni, ovvero cariche negative e, nel

momento in cui gli atomi di un corpo umano entrano in collisione con quelli del cemento, le

cariche elettriche negative si respingono con una forza tale da far sì che l’asfalto resista alla forza

di gravità terrestre. Di conseguenza si può affermare che la forza elettromagnetica è molto più

forte di quella gravitazionale che diventa “importante” solo nel momento in cui si considerano

grandissime quantità di materia. Il problema di Einstein era quindi assimilare due forze

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caratterizzate da intensità molto diverse. Alla fine degli anni venti del Novecento, però, le cose

quantistica”,

cambiarono in quanto venne a galla una nuova teoria detta “meccanica che sconvolse

l’idea secondo cui l’universo è ordinato e prevedibile. Nonostante Einstein non condividesse tale

non tira i dadi”,

teoria affermando che “Dio la quantistica si dimostrò estremamente accurata per

quando riguarda il funzionamento del mondo a livello di particelle subatomiche. Indagando sulla

struttura dell’atomo, si scoprirono altre due forze: la forza nucleare di interazione forte, che

agisce come un forte collante che tiene insieme il nucleo dell’atomo legando i protoni ai neutroni,

e la forza nucleare di interazione debole che consente ai neutroni di trasformarsi in protoni con la

conseguente emissione di radiazioni. Si può riconoscere la presenza di queste due forze, ad

esempio, osservando l’esplosione di un ordigno nucleare: attraverso quest’ evento, da una parte si

libera la forza nucleare forte che tiene uniti protoni e neutroni in modo tale che l’atomo si scinde

liberando una quantità enorme di energia distruttiva e dall’altra, la forza nucleare debole diventa

responsabile della radioattività. Diversamente dalle forze elettromagnetiche e di gravità, quelle

nucleari agiscono su scala minuscola, sull’infinitamente piccolo, riscuotendo comunque un

impatto estremamente profondo sulla vita quotidiana dell’uomo. Si ripresentò così il problema di

una divisione dualista all’interno della fisica, dove le due maggiori branche di questa scienza

sembravano inconciliabili: da una parte vi era la relatività, usata per studiare oggetti di grandi

dimensioni (astri e galassie) e, dall’altra, vi era la meccanica quantistica, utilizzata per studiare

gli elementi più piccoli (atomi e particelle). Il problema riemerse quando Schwarzschild,

neri”

astronomo tedesco, iniziò degli studi sui “buchi e, più precisamente, su come una massa

enorme di materia concentrata su una piccola superficie deforma profondamente la struttura

spazio temporale dell’universo, una deformazione tale che non lascia scampo neanche alla luce.

Per capire il mistero dei buchi neri, dove un’intera stella viene ridotta ad un granellino, era

necessario quindi utilizzare entrambe le teorie: la relatività per via della massa della stella e le

leggi della meccanica quantistica per via delle minuscole dimensioni. Nonostante il fatto che

atomi e astri facciano parte dello stesso universo e che quest’ultimo necessiti di leggi logiche,

unendo le due teorie si arrivava ad una contraddizione in quanto esse sono paradossalmente in

conflitto tra loro.

Con la teoria delle stringhe, alcuni studiosi ritengono, oggi, di aver trovato il modo di conciliare

la teoria dell’infinitamente grande con l’infinitamente piccolo, in modo da poter fornire una

spiegazione logica dell’universo su tutte le scale. Quest’ipotesi si basa sulla convinzione che ogni

cosa nell’universo, dalle forze alla materia, è composta da un unico ingrediente, ovvero minuscoli

energia vibrante stringhe.

anelli di detti Questi si deformano in modi diversi, in modo tale che le

forme che assumono diano origine alle diverse particelle elementari, come la corda di uno

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strumento, dove ogni nota musicale rappresenta una particella diversa. Questa teoria, se

verificata,potrebbe unificare la comprensione di tutti i diversi tipi di particelle, che deriverebbero

dalla stessa stringa di base, eliminando di conseguenza quel dualismo tra relatività e quantistica.

La difficoltà risiede però nel fatto che è molto difficile dimostrare l’esistenza di tali anelli vibranti

a causa delle loro infinitesimali dimensioni e quindi, per ora, questa teoria, non fornendo un’

ipotesi comprovabile, appartiene più ad un campo filosofico che alla scienza. A questo proposito

stanno lavorando alla dimostrazione della suddetta teoria, matematicamente in grado di

racchiudere le quattro forze fondamentali del cosmo, un cospicuo numero di ricercatori del

Fermilab CERN

di Chicago e, più recente mente, del di Ginevra, gli unici due laboratori mondiali

dotati di un acceleratore di particelle.

“Acceleratore di particelle, CERN di Ginevra”

Durante le sperimentazioni, gli scienziati forniscono agli atomi di idrogeno una grande quantità

di energia e, successivamente, strappano gli elettroni accelerando i protoni in tunnel circolari

sotterranei. Quando stanno per raggiungere la velocità della luce, i protoni vengono indirizzati in

rotta di collisione con particelle che sfrecciano nella direzione opposta. In molti casi le particelle

si sfiorano ma, occasionalmente, si verifica un impatto netto, il cui risultato è uno sciame di

particelle subatomiche inusuali. La speranza è quella di trovare tra loro una minuscola unità di

gravità detta “gravitone”, ossia un anello chiuso di energia, libero di fluttuare verso le “dimensioni

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extra” postulate dalla stessa teoria delle stringhe.

1F

Ciò che però i fisici del CERN stanno cercando di dimostrare sperimentalmente grazie all’

acceleratore di particelle, ovvero che alla base dell’universo vi siano microscopiche stringhe

vibranti, non è una novità in campo filosofico. Infatti, fin dall’antichità, la musica , considerata

nella sua accezione di somma di vibrazioni periodiche, è sempre stata ritenuta un pilastro

2 larghezza, altezza, lunghezza tempo

Dimensioni aggiuntive e invisibili oltre a e che costituiscono il nostro mondo. 8

fondamentale, a partire dalla funzione comunicativa del linguaggio primordiale, dalla sacralità

assunta presso alcuni popoli primitivi asiatici e come fattore di coesione sociale, fino al pensiero

filosofico ottocentesco.

Essa infatti può essere considerata l’arte romantica per eccellenza, in quanto recide ogni legame

di sudditanza, diretto o indiretto, con le altre arti, aprendo le porte di un regno sconosciuto

contrassegnato dall’ineffabilità del suo linguaggio. Infatti, mentre nel linguaggio consueto esiste

un rapporto distinto tra significante e significato, nella musica il suono è al contempo mezzo e

un significato ben più profondo, che pertiene all'essenza del mondo e del nostro

fine, ed essa nasconde quindi “

io”. 3

2F

La musica diventa essa stessa una forma di pensiero, di filosofia, non solo perché in essa l’attività

razionale per eccellenza, il linguaggio, viene piegata a usi e modalità espressive inconfrontabili

ma anche perché in essa e a partire da essa è possibile costruire una prospettiva contrassegnata

dalla speranza. delle arti” della

Ciò emerge, in particolare, dalla “Teoria di Arthur Schopenhauer e dalla “Nascita

tragedia” di Nietzsche.

Schopenhauer arriva a considerare la rappresentazione artistica come una raffigurazione del

artistico”,

mondo che si sottrae alla schiavitù della Volontà poiché il “genio figura ripresa dal

romanticismo settecentesco, non ritrae la rappresentazione della realtà, ma la sua forma

archetipa: in altre parole, l’arte non è che un mezzo per comunicare un’idea, isolandola dalla

delle arti”,

realtà. Ciò lo porta a formulare una vera e propria “Teoria dove queste vengono

organizzate in modo “gerarchico”. Infatti, a differenza di tutte le altre arti che sono tenute ad

imitare e riprodurre in modi diversi le idee, la musica è indipendente non solo dal mondo

sensibile, ma dalle stesse idee, al punto che si può affermare che la musica esisterebbe anche se

dunque la volontà in modo

non vi fosse il mondo. Infatti Schopenhauer scrive che la arti “oggettivano

mediato, ossia per mezzo delle idee, mentre […] la musica, la quale va oltre la idee,anche dal mondo fenomenico è

del tutto indipendente, e lo ignora, e potrebbe in certo modo sussistere quand’anche il mondo non fosse: il che non