lunedì 23 giugno 2014

TRA PASSATO E FUTURO - L'uomo al quadrato -


TRA PASSATO E FUTURO
L’uomo al quadrato
La fisica oggi sta cercando di superare l’attuale modello standard fondato su tre famiglie di particelle fondamentali, ciascuna formata da un elettrone con il suo neutrino e due quark: famiglie che si differenziano l’una dall'altra per masse crescenti dalla prima alla terza. Queste particelle interagiscono tra loro per l’azione di quattro forze, altrettanto fondamentali, tramite lo scambio di altre particelle chiamate bosoni di cui alcune prive di massa come i fotoni, altre con masse variabili come i gluoni e le W. Negli anni tra i ‘60 e i ‘70 tre di queste forze: l’elettromagnetismo, la debole e la forte sono state unificate in un’unica struttura matematica e la scoperta del bosone di Higgs permetterà ben presto di scoprire come tutte le particelle abbiano, forse, la stessa origine. Il tentativo  di giungere ad una teoria unificata capace di comprendere tutte le forze, compresa la quarta e cioè la gravità, ha prodotto una nuova formulazione della meccanica quantistica per renderla compatibile con la teoria della relatività ristretta di Einstein. Si è reso evidente ciò che era stato oggetto di una sottovalutazione: La formula E = mc² si riferisce unicamente ad una massa a riposo ma per le masse in movimento la formula diventa E² = m²c⁴  (In fisica torna sempre la legge del quadrato: il quadrato della distanza che vale per la gravità ma anche per le altre forze, il quadrato della funzione d’onda di  Schrödinger  che indica la probabilità di trovare le particelle in un determinato posto in un determinato istante).  Apparentemente si tratta di una questione priva di importanza perché la seconda formula, una volta ridotta per semplificazione, è esattamente eguale alla prima, in realtà quest’ultima ha due soluzioni. Infatti la radice quadrata di 4 da come risultato +2 ma anche -2 (2² = -2² = 4). Possiamo avere perciò sia E = mc², sia E = -mc² , cioè un esito positivo e  uno negativo.  Questo è alla base di molte stranezze quantistiche e può aiutare a spiegare moltissime cose come la sovrapposizioni di stati, l’entanglement ( contestato da Einstein con l’esperimento mentale  EPR  ma confermato 30 anni dopo da Bell), il  pin delle particelle, il fenomeno dell’interferenza ( rivelato la prima volta da Thomas Young con l’esperimento delle due fessure),  il magnetismo, l’antimateria e in generale le caratteristiche ondulatorie della luce e della materia. Tuttavia per unificare tutte le forze esistenti  occorre conciliare la teoria quantistica  anche con la forza gravitazionale ma fino ad oggi la gravità (nonostante i tentativi di Lee Smolin con la sua “Loop quantum gravity”) ha resistito ad ogni tentativo di unificazione. Teorie come la supersimmetria, quella delle stringhe,degli universi paralleli, delle dimensioni aggiuntive ed altre sono ancora lontane da eventuali conferme ed abitano più il territorio della speculazione filosofica che della fisica.
Su questo terreno esercita un fascino particolare la questione del tempo a cui gli aspetti della fisica di cui abbiamo parlato non sono certo indifferenti.  Sappiamo che in un buco nero la materia collassa fino a raggiungere dimensioni infinitesimali,  che nel suo interno il tempo rallenta fino a fermarsi e sappiamo anche che, alle dimensioni di Planck: 10⁻³⁵, anche la gravità diventa un fenomeno quantistico. A questo livello ha ancora senso parlare del tempo? La domanda è: ha ragione Newton che lo considera un valore assoluto, Einstein che lo considera relativo o altri che lo considerano una sorta di incantesimo, una illusione che caratterizza la nostra come ogni altra esistenza? Può esserci un tempo per ognuno di noi, per ogni oggetto e per ogni cosa esistente nell’universo,  il  tempo può accelerare o rallentare a seconda della massa o della quantità di moto ma se c’è un tempo per ogni cosa, per ogni massa e per ogni movimento, insomma per ogni sia pur effimero evento,  allora come possiamo parlare del tempo?
Diceva Leonardo Da Vinci: ”l’acqua che tocchi dei fiumi è la prima di quella che viene, l’ultima di quella che va: così il tempo presente.” Se l’acqua procede verso la vastità degli oceani l’attimo resterebbe  forse prigioniero  del suo tempo?  Una volta nell’oceano potrebbe anche conservare la memoria degli attimi passati e delle profondità cosmiche da cui è emersa la prima volta come infinite generazioni di salmoni fanno del luogo di origine (e dei sentieri percorsi dalla loro nascita) cui fanno ritorno da adulti per finire la loro esistenza dove tutto è cominciato. Se è così anche noi possiamo dissolverci nel mare dell’infinito per lasciare ogni attimo della nostra esistenza imprigionato nel suo tempo,  salvo, poi, al ricomporsi del tutto ove l’universo dovesse collassare in un unico punto di vuoto infinito senza qui e la, senza passato e futuro.
Questa è una immagine letteraria ma la si può tradurre in termini quantistici immaginando che ciò che passa proceda in avanti verso il futuro  e ciò che resta imprigionato nel tempo proceda a ritroso verso il passato.  Alla fine, passato e futuro potrebbero ricongiungersi, collassando, in un unico infinito, eterno presente. È come dire che ognuno di noi è il quadrato di se stesso e che ogni estrazione di radice produce due risultati uno positivo ed uno negativo. Nessuna meraviglia se anche nelle grandi masse scopriamo che esiste la sovrapposizione di stati e che verificando l’esistenza di uno stato che avanza verso il futuro, l’altro si allontani retrocedendo, apparentemente dissolvendosi nel passato. E non dovrebbe sorprendere  l’idea che parti separate cerchino l’unità.
Supponendo che tutto questo abbia senso e possa essere riferito  alle nostre vite potrebbe significare che inferno e paradiso esistono sul serio, non da qualche parte ma in noi stessi, e che ce lo portiamo appresso, per sempre,  impresso nelle nostre azioni. Se veramente Dio si manifesta come amore e l’amore è la forza creatrice all’origine di ogni cosa, come sostengo nel mio libro “Dagli opposti all’uomo”, allora quello che conta sul serio sarà l’amore che abbiamo saputo dare a fare la differenza.
Ivo fava
Cavarzere,  li 28/02/2014