Filosofia e Meccanica Quantistica

di Juanne Pili.

La Teoria del Tutto, quella che unificherebbe meccanica quantistica e relatività, si troverebbe agli albori della Filosofia Occidentale, quella dei Greci.

blog-filosofiaSe Talete sembra essere il precursore della recente teoria dell’Universo fluido, Anassimandro lo è certamente dei teorici della Gravità quantistica a Loop (LQG) ch’è la miglior controparte della Teoria delle Stringhe. Uno dei massimi esponenti della LQG è Carlo Ravelli, che non manca di omaggiare i Greci per la loro lungimiranza:

«Tutte le civiltà umane hanno sempre pensato che il mondo fosse fatto di Cielo sopra e Terra sotto. […]. Questa immagine del mondo è condivisa […] da tutte le culture di cui abbiamo traccia. Tutte eccetto una: la civiltà greca. Già nel periodo classico, per i Greci la Terra era un sasso che galleggia nello spazio senza cadere: sotto alla Terra non c’è altra terra all’infinito, né tartarughe, né colonne: c’è lo stesso cielo che vediamo sopra di noi. Come hanno fatto i Greci a comprendere presto che la Terra è sospesa sul nulla, e il cielo continua sotto i nostri piedi? Chi lo ha capito e come?».

Carlo Rovelli, Che cos’è la scienza. La rivoluzione di Anassimandro, Mondadori, 2011 (cfr. l’articolo di Annalisa Arci su GaiaNews).

Il-PensatoreLa Scuola Ionica, da cui nasce la Filosofia Occidentale, rompe coi Miti e le Leggende organiche ad un periodo precedente la Polis greca. Si impone così un nuovo modo di intendere il Mondo, attraverso la Ragione, ovvero, tentare di capire la relazione delle cose tra loro e rispetto a noi, al fine di stabilire regole funzionali al mondo delle nascenti città stato e trovare contemporaneamente una risposta a domande ancestrali, già note alla Filosofia Orientale: Perché esistiamo, soffriamo e infine moriamo? Talete è il primo a chiedersi quale sia l’origine di tutte le cose ed è convinto che deve trattarsi di un fluido; l’acqua in quest’ottica è il miglior modello a sua disposizione. Anassimandro, suo allievo e continuatore del pensiero ionico, parla di àpeiron. (l’indeterminato) c’è qualcosa di infinito e che non è stato mosso da alcun motore originario; è la sostanza dell’Universo, c’è sempre stata. Non lo percepiamo, eppure gioca il ruolo di principio e causa.

fisica-quantistica-frasiLa realtà dunque non è come ci appare (vedi Parmenide) ed è per questo che la distinguiamo dalla verità. Un concetto che Ravelli prende molto sul serio, tanto da farne il titolo del suo ultimo libro: La realtà non è come ci appare, Cortina, 2014. Secondo il grande fisico, lo spazio e il tempo sono prodotti in larga da processi che avvengono a livello microscopico. Un Universo di campi quantistici interagenti tra loro, che generano quel che noi percepiamo come fenomeni distinti, ma che derivano dall’uno, composto da campi quantici.

«Il tempo non è quella cosa che assumevamo come ovvia. Non ha la forma che Kant considerava una condizione a priori necessaria per conoscere … Einstein non scarta la conoscenza qualitativa e fattuale delle teorie precedenti, per salvarne solo i fenomeni, le predizioni verificate. Fa proprio al contrario, prende questa conoscenza fattuale estremamente sul serio. Questo atto di fiducia è talmente estremo da accettare, in cambio, di rinunciare ad un a priori forte del senso comune: la nozione di simultaneità».

A differenza delle altre teorie, la LQG non tenta di sviluppare modelli nuovi che si basano solo sulla matematica, bensì rivede e decostruisce quelli già esistenti, ch’è appunto lo stesso approccio di Einstein. Sta di fatto che, ancora oggi, nessuna teoria si è aggiudicata la Palma di soluzione definitiva al grande divario tra Meccanica quantistica e Relatività Generale. Sempre che esista la possibilità.

E se l’Universo fosse fluido?


Il modello di Spazio-Tempo inteso come superfluido potrebbe conciliare Relatività e Quantistica meglio delle altre teorie aiutandoci a svelare il mistero della Gravità.

ballata-del-tempo-dello-spazioIl primo a ipotizzare che la sostanza di tutte le cose fosse un liquido (l’acqua) è stato anche il primo filosofo dell’Occidente: Talete, il quale uso l’acqua come “modello” in quanto riteneva che l’arkè dovesse avere caratteristiche simili; un universo fluido, insomma. La nostra è solo una delle tante interpretazioni del suo pensiero, non di meno – mutatis mutandis – è affascinante constatare che dei fisici teorici abbiano ipotizzato una natura fluida dello Spazio-Tempo. Un superfluido a bassa viscosità, per la precisione. Il modello potrebbe conciliare Relatività Generale e Quantistica. Certo, matematicamente i conti possono anche tornare, ma non è detto che la Natura sia d’accordo. E’ importante tenerlo a mente. Sono tante le teorie che tentano di unire le due teorie dell’universo, come quella delle “Stringhe” (“Corde”, secondo la traduzione corretta).

Credit: T. Thiemann (FAU Erlangen), Albert Einstein Institute, Milde Marketing Wissenschaftskommunikation, exozet effects.
Credit: T. Thiemann (FAU Erlangen), Albert Einstein Institute, Milde Marketing Wissenschaftskommunikation, exozet effects.

Lo studio è stato condotto dai ricercatori della SISSA (Scuola Internazionale Superiore di Studi Avanzati) di Trieste assieme ai colleghi dell’Università Ludwig-Maximilian di Monaco. I risultati, compatibili con diverse previsioni della Meccanica Quantistica, sono stati pubblicati su Physical Review Letters. Il problema con la Relatività è che se da un lato si riesce a spiegare elettromagnetismo e l’interazione debole e forte (le forze che legano le particelle che compongono gli atomi e l’interazione tra loro) dall’altro non si riesce a spiegare la gravità, ch’è il pane della Relatività; mentre Einstein non riesce ad andare oltre il modello della curvatura spazio-tempo per spiegarla, oltre a “fare a pugni” con diversi principi quantistici, come quello di indeterminazione di Heisenberg.

Insomma, questa “gravità” rimane tutt’oggi un mistero per i fisici. Per ragioni matematiche, difficili da trattare in uno spazio come il nostro (di questo, probabilmente, ci ringrazierete) immaginare uno spazio-tempo inteso come superfluido – conciliando idrodinamica e relatività – fa tornare i conti. Dobbiamo intendere l’Universo come un «fenomeno che emerge da costituenti fondamentali» allo stesso modo in cui acqua, vapore e ghiaccio emergono dalla conformazione delle molecole di H2O. Proviamo a spiegarci meglio con le parole di due protagonisti di questo studio, Stefano Liberati (SISSA) e Luca Maccione (Ludwig – Maximilian):

«Se lo spaziotempo è un fluido, allora secondo i nostri calcoli deve trattarsi per forza di un superfluido. Questo significa che il valore della sua viscosità è bassissimo, prossimo allo zero. Abbiamo inoltre previsto altri effetti dissipativi più deboli, che potrebbero essere osservati con future osservazioni astrofisiche. Se questo accadesse, si tratterebbe di un forte indizio a supporto dei modelli emergenti dello spaziotempo. Con la tecnologia attuale in astrofisica i tempi sono ormai maturi per portare la gravità quantistica da un piano meramente speculativo a uno più prettamente fenomenologico. Non si può immaginare un momento più interessante per dedicarsi alla gravità».

Se ancora l’argomento vi risulta ostico, non preoccupatevi, siete in ottima compagnia; l’importante è che sia chiaro il concetto generale e cioè che intendere l’Universo come un liquido renderebbe il lavoro molto meno duro agli astrofisici. Ammesso e non concesso che studi futuri lo confermino con assoluta certezza.

© Riproduzione Riservata

RelatedPost

Commenti

commenti

Precedente Francesco Guccini si racconta nella sua Bologna Successivo Ducati Monster - Fascino senza età