Indagando sulla meccanica quantistica
Tutto quello che sappiamo sui costituenti ultimi della materia e sulle loro interazioni si deve alla meccanica quantistica, così come elaborata nei primi tre decenni del secolo scorso in varie parti dell'Europa. Giuseppe Mussardo, professore ordinario di fisica teoretica alla Sissa di Trieste, nel volume “Dio gioca a dadi con il mondo” (Castelvecchi editore) ricostruisce le “vicissitudini” della meccanica quantistica attraverso i suoi personaggi, da Heisenberg a Schrödinger, per arrivare ai suoi effetti travolgenti sulla scienza odierna
"Dio gioca a dadi con il mondo" (Castelvecchi editore) di Giuseppe Mussardo è un saggio che si colloca tra la divulgazione scientifica e la filosofia, esplorando la relazione tra la fisica teorica e le grandi domande esistenziali, in particolare quelle riguardanti il caso, la determinazione e l'ordine nell'universo. Il titolo stesso fa riferimento a una delle frasi più celebri di Albert Einstein, che, commentando la meccanica quantistica, dichiarò che "Dio non gioca a dadi con l'universo", esprimendo il suo scetticismo da scienziato e ateo convinto riguardo al ruolo del caso nelle leggi fisiche.
L’autore, invece, parte proprio da questa suggestione per indagare come la fisica moderna, in particolare la teoria quantistica, sfidi la visione deterministica dell'universo e abbracci l'incertezza e il caso come componenti fondamentali della realtà. Questa accettazione del caso e dell'incertezza si riflette nella difficoltà da parte della scienza di rispondere a domande fondamentali sulla causalità e sul libero arbitrio. Se gli eventi fossero probabilistici e non determinati quale impatto avrebbe ciò sul nostro concetto di libero arbitrio e sulle nostre decisioni quotidiane? L’autore non si limita a discutere di queste questioni in modo astratto, ma cerca di mettere in relazione la teoria fisica con le nostre esperienze quotidiane e con la nostra comprensione filosofica del mondo.
Mussardo cerca di comunicare in modo chiaro e accessibile i concetti complessi alla base delle scoperte più affascinanti della fisica contemporanea utilizzando un linguaggio semplice, condito da esempi e metafore, per far capire come la meccanica quantistica abbia ribaltato letteralmente la visione classica e deterministica dell'universo, proponendo un mondo in cui gli eventi non sono predefiniti ma governati dalla probabilità.
Una delle principali tematiche del libro è il rapporto tra la scienza e la filosofia. L’autore esplora le implicazioni filosofiche delle teorie fisiche, chiedendosi se la meccanica quantistica possa in qualche modo influenzare la nostra concezione della realtà, del libero arbitrio e del destino. La visione deterministica che ha caratterizzato la scienza per secoli viene messa in discussione, e si apre lo spazio per una nuova comprensione dell'universo, una comprensione che ammette il ruolo del caso e dell'incertezza.
Il cuore del libro risiede nell'esplorazione della meccanica quantistica, una delle teorie più rivoluzionarie della fisica del XX secolo, che ha completamente cambiato il nostro modo di concepire la realtà. Mussardo spiega come, rispetto alla fisica classica, la meccanica quantistica introduca un elemento fondamentale: l'incertezza. Secondo la visione deterministica della fisica classica (come quella di Newton), se conosciamo le condizioni iniziali di un sistema, possiamo prevedere con certezza il suo comportamento futuro. Ma nella meccanica quantistica, questa certezza svanisce: invece di determinare con precisione il futuro, la teoria quantistica ci dice che possiamo solo calcolare probabilità. È come se l'universo si comportasse in modo indeterminato, dove gli eventi sono fondamentalmente casuali. Il principio di indeterminazione di Heisenberg, uno degli aspetti chiave della teoria quantistica, afferma che non è possibile conoscere contemporaneamente con precisione la posizione e la velocità di una particella. Questo principio sfida l'idea che tutto nell'universo possa essere completamente determinato se solo avessimo abbastanza informazioni.
Un altro concetto cruciale che si esplora nel testo è il ruolo dell'osservatore nella meccanica quantistica. Secondo la tradizione quantistica, prima che una particella venga osservata, essa esiste in uno stato di sovrapposizione, cioè, può essere in più stati contemporaneamente. La famosa esperienza mentale di Schrödinger, il "gatto di Schrödinger", è un esempio di come un sistema possa trovarsi in due stati opposti simultaneamente (per esempio, vivo e morto) finché non viene misurato, momento in cui "collassa" in uno stato definito. Questo solleva interrogativi profondi sulla natura della realtà: la realtà esiste indipendentemente dall'osservazione o è l'atto stesso di osservare che determina il comportamento del sistema? Mussardo non si limita a essere un semplice divulgatore scientifico, ma invita il lettore a riflettere su come la scienza moderna ci costringa a rivedere le risposte a domande filosofiche che sono state al centro del pensiero umano per secoli.
L’autore dedica poi una parte del libro a trattare le sfide future della fisica, in particolare il tentativo di unificare la meccanica quantistica con la relatività generale in una "teoria del tutto", che spieghi i fenomeni fisici, dalle particelle subatomiche alle dinamiche cosmologiche. Mussardo fornisce una panoramica delle teorie emergenti, come la teoria delle stringhe, che cercano di risolvere le discrepanze tra la fisica quantistica e la relatività.
Concludendo, il saggio ha il merito di rendere accessibili concetti scientifici complessi. Pur trattandosi di temi avanzati, come l'incertezza e il ruolo dell'osservatore nella meccanica quantistica, li si esplora con esempi concreti e spiegazioni comprensibili. Questo lo rende ideale per lettori che hanno una curiosità intellettuale, ma non necessariamente una formazione scientifica avanzata.
Titolo: Dio gioca a dadi con il mondo
Categoria: Saggio
Autore: Giuseppe Mussardo
Editore: Castelvecchi editore
Pagine: 579
Prezzo: 35,00 euro