Gravitazione Quantistica

Le equazioni sono la linfa della matematica, delle scienze e della tecnologia, in loro assenza il nostro mondo non esisterebbe cosí come lo conosciamo. Possono incutere timore o risultare enigmatiche, ma certo non possono essere ignorate. Ian Stewart dimostra che non bisogna essere degli scienziati per comprenderle e apprezzarne l'austera bellezza, questo perché ogni equazione ha un forte legame con la realtà, con il mondo che ci circonda. Le leggi della natura e molti segreti dell'Universo non sono spiegabili soltanto con l'ausilio delle parole: la storia dell'umanità e della sua conoscenza del mondo reale può essere raccontata, con precisione e in profondità, anche e soprattutto attraverso queste fondamentali diciassette equazioni, che dai tempi del teorema di Pitagora giungono a lambire le attuali, a volte «sconcertanti», teorie della fisica quantistica..

I buchi neri hanno il fascino delle cose misteriose e allo stesso tempo sono l'esito teorico necessario di una grande teoria, quella della relatività di Einstein. Come se non bastasse, esistono davvero e oggi ne abbiamo le prove. All'inizio non erano altro che una possibile soluzione matematica delle equazioni della relatività generale, ma lo stesso Einstein pensava che fossero solo una speculazione teorica, non oggetti reali. Osservazioni cosmologiche successive, negli anni sessanta e settanta, hanno però reso i buchi neri una realtà tangibile. Si tratta di residui di stelle esplose e collassate su se stesse, quantità enormi di materia superdensa talmente massiccia che il campo gravitazionale tutt'attorno si chiude su se stesso. Ciò significa che la velocità di fuga dall'interno di un buco nero è maggiore della velocità della luce o, in altre parole, che non importa quanto forte tiriate: da dentro un buco nero non può uscire niente..

Le lezioni di fisica di Feynman sono ormai leggendarie per la loro perspicuità ed efficacia. Quelle che qui presentiamo sono le prime (saranno seguite da «Sei pezzi meno facili») e partono da zero. Nel primo «pezzo», dopo una breve introduzione ai metodi e al significato della ricerca – tre paginette che valgono intere biblioteche di testi epistemologici –, si dice di che cos’è fatta la materia che cade sotto i nostri sensi: atomi in moto. Nel secondo si spiega che non tutto è così limpido come sembra, e che nella materia c’è anche dell’altro: il mondo quantistico e i suoi paradossi. Senza addentrarsi in una ricostruzione storica, Feynman riesce tuttavia a darci il senso dell’evolversi della fisica nel secolo appena trascorso, mettendone in luce i legami con le altre scienze..

Per molti è stato l’essere più intelligente mai vissuto sulla terra – un alieno in grado di imitare alla perfezione gli umani, scherzavano i colleghi. Ma chi era davvero John von Neumann nessuno è mai riuscito a decifrarlo. Il paragone scontato con Einstein non aiuta a capire, giacché i due non potevano essere più diversi, soprattutto in campo scientifico: a Princeton, mentre uno inseguiva il miraggio di una teoria unificata della gravitazione e dell’elettromagnetismo, l’altro disegnava l’architettura del primo calcolatore programmabile modernamente inteso, la stessa che ritroviamo oggi nei nostri smartphone. Indifferente alle implicazioni filosofiche della meccanica quantistica, von Neumann guardava al futuro con la capacità quasi infallibile di individuare i settori in cui il suo contributo avrebbe determinato il nostro destino: l’intelligenza artificiale, gli automi cellulari, la teoria dei giochi, la bomba atomica..