L'evoluzione delle teorie fisiche Parte 1

Spazio-tempo e curve nella Relatività Einsteiniana

Una rappresentazione tridimensionale delle curve
spazio-temporali  quadridimensionali relativistiche

La scienza, ritenuta da molti come un sapere universale e immutabile, è in realtà dinamica e soggetta a modifiche continue. I positivisti, i filosofi che più di chiunque altro avevano fiducia nella scienza, avevano appurato come essa doveva essere soggetta a verificazione (vedesi Karl Popper) e strutturata in paradigmi (vedesi Thomas Kuhn) per permettere un sapere sempre più certo e un modello che si adatti di più alla realtà e meno a un pregiudizio.

Questa introduzione è fondamentale per l'argomento che mi appresto a trattare: i conflitti della fisica moderna e i modelli adottati come soluzione ad essi. È capitato più volte che un modello fisico appurato e dimostrato in maniera scientifica si sia trovato in pieno contrasto con un altro, e cosi si è giunti a ciò che è definita rivoluzione scientifica,ovvero l'introduzione di un nuovo paradigma onnicomprensivo.

Analizzerò quindi tre conflitti, di cui l'ultimo è tuttora la sede principale di discussione dei fisici moderni: il primo è tra meccanica Newtoniana e elettromagnetismo di Maxwell, il secondo tra la gravitazione universale di Newton e relatività ristretta, e infine l'ultimo tra relatività generale e meccanica quantistica.

Andiamo per ordine: il primo conflitto nasce dalla dimostrazione di Maxwell sulla costanza della velocità della luce e delle onde elettromagnetiche in generale. La meccanica di newton dimostrava invece che il moto era relativo in base al sistema in cui lo si osservava. Se tu lanci una pallina in un treno (che viaggia a 200 km/h) a 5 Km/h, per un osservatore esterno quella pallina può viaggiare a 205 km/h (se la pallina è lanciata nella stessa direzione del treno) e a 195 km/h (se in direzione contraria). La luce viaggia sempre a velocità costante: se due persone in un treno, poste a uguale distanza da una lampadina, sono tenute a firmare un documento nell'istante in cui si accende, per un osservatore esterno essi la firmeranno in due momenti diversi! Ciò sembra incredibile, eppure alla luce dei concetti che ora illustrerò risulterà perfettamente logico.

Colui che risolse tale conflitto fu Albert Einstein che introdusse la teoria della relatività ristretta. Essa si basava su due principi: che le leggi della fisica erano uguali in tutti i sistemi di riferimento inerziale (ovvero quelli fermi o in moto non accelerato), e che la velocità della luce fosse una costante. Da ciò egli deduce che ciò che era relativo da un sistema all'altro fossero appunto il tempo e lo spazio. Egli ipotizza che l'intera materia dell'universo si muovesse alla velocità della luce in direzione del tempo e pertanto quando essa si avvicina a velocità prossime a quella della luce, si verifica una dilatazione temporale e un restringimento spaziale. Estendendo tale teoria a diverse branche della fisica, come la quantità di moto, egli scopri un equivalenza tra materia e energia, da cui la nota formula E=mc². Tale formula anticipa diversi concetti della meccanica quantistica.

Seppur accompagnata da un'iniziale freddezza e scetticismo, la teoria portò a numerose conferme scientifiche, che resero Einstein celebre. Ma, in breve si notò un problematico conflitto tra la nuova teoria ed uno dei capisaldi della fisica dell'epoca. La relatività ristretta asseriva che nessuna informazione potesse viaggiare più veloce della luce, ma la formula della gravitazione universale di newton metteva in relazione due masse che interagivano in maniera istantanea, indipendentemente dalla loro distanza. Einstein intuì che le due teorie erano incompatibili, ma sicuro delle proprie scoperte decise di continuare le ricerche e di costruire un nuovo modello a partire da esse.

Ma la rivoluzione ci fu quando Einstein ebbe quella che definì la sua intuizione più felice: l'equivalenza tra un sistema accelerato ed uno soggetto a forza di gravità. Partendo da questa considerazione, egli formulò il principio della sua nuova teoria, quella della Relatività Generale. Tale principio asseriva che le leggi della fisica erano uguali in tutti i sistemi ,anche in quelli non inerziali, in quanto per un osservatore un sistema accelerato poteva essere rappresentato da uno soggetto alla forza di gravità. Da ciò egli scaturì un altro elemento fondamentale della sua teoria: le curvature spazio-temporali. Egli unì i fenomeni gravitazionali a quelli relativistici e affermò che in prossimità di un corpo estremamente massivo, la gravità operasse in modo da curvare la trama spazio-temporale circostante.

Tale teoria portò a risultati strabilianti: la scoperta del big bang, dei buchi neri, dell'espansione dell'universo ( che Einstein rifiutò, in quanto l'idea di un universo immutabile era troppo radicata, e che gli fece introdurre la costante cosmologica proprio per bloccare tale concezione, fin quando Edwin Hubble non la dimostrò) e del redshift e delle onde gravitazionali. Ma anch'essa, purtroppo, si dimostrò in contrasto con un altra teoria, quella della Meccanica Quantistica, e proprio a causa di questa conflittualità, incapace di spiegare a fondo alcuni dei fenomeni sopra citati. Nella prossima parte analizzeremo quindi la teoria subatomica, le teorie di campo quantistico e quindi illustrerò il terzo e ancora attuale dilemma della fisica teorica: la gravitazione quantistica

Consumismo: cosa volete dalla vita?

Questa riflessione sul consumismo che mi appresto a trattare, è partita osservando in TV gli elogi al da poco deceduto Steve Jobs, CEO della apple.Erano numerosissime le trasmissioni in cui il suddetto era definito genio, ma ciò che mi veramente mi ha stupito è stato il parere di Richard Stallman: " Steve Jobs, pioniere del computer inteso come prigione resa cool, colui che ha progettato di separare gli stupidi dalla loro libertà, è morto. Nessuno merita di dover morire, ma tutti ci meritiamo la fine dell’influenza maligna di Jobs sul computing ". Egli per primo ha ribadito come i prodotti apple fossero solo uno dei peggiori esempi del consumismo. Non è raro infatti trovare persone che utilizzano iphone, ipad o ipod solo per moda, senza alcuna conoscenza informatica o comunque necessità di tali servizi.

Steve presenta il prodotto che più di tutti ha segnato il successo apple

Sorge spontaneo allora chiedersi il perché. Perché la gente definisce Jobs un genio? Perché questi prodotti sono in cima alle classifiche di vendita? La risposta è una e valida per entrambe le domande: perché jobs è un genio si, ma del mercato e del trasportare la folla."Siate affamati, siate folli" Ma di che cosa? Dei nostri prodotti! Egli ha saputo piazzare prodotti si innovativi e di ottima qualità, ma in una maniera tale da fare immedesimare la massa in essi. 

Purtroppo questa è solo l'introduzione a un discorso più ampio, che riguarda si il consumismo, ma che risponde a una domanda molto più profonda: cosa volete dalla vita? cosa vi rende felici?

Il termine consumismo indica già per se la felicita che si ricava da un bene materiale, ma è proprio ciò a far paura di tutto il discorso. Le persone vengono illuse di poter divenire felici semplicemente grazie al denaro che danno alle multinazionali in cambio di prodotti magari inutili.

"Le cose che possiedi alla fine ti possiedono"

"La pubblicità ci fa inseguire le auto e i vestiti, fare lavori che odiamo per comprare cazzate che non ci servono. Siamo i figli di mezzo della storia, non abbiamo né uno scopo né un posto. Non abbiamo la grande guerra né la grande depressione. La nostra grande guerra è quella spirituale, la nostra grande depressione è la nostra vita. Siamo cresciuti con la televisione che ci ha convinto che un giorno saremmo diventati miliardari, miti del cinema, rock stars. Ma non è così. E lentamente lo stiamo imparando. E ne abbiamo veramente le palle piene."

Queste citazioni sono tratte dal film "Fight Club", uno dei pochi che tratta del consumismo. Il messaggio del film è quello di abbandonare gli stupidi modelli proposti dalla nostra società, e di ridurre la nostra vita agli istinti più primordiali, perché è in essi che l'essere umano può sentirsi felice e veramente tale. I santi un tempo dicevano che la salvezza arrivava spogliandosi dei propri beni terreni, ma ora il concetto è un po diverso. Non dobbiamo spogliarci dei nostri beni, ma delle idee presenti dietro di esse. L'obiettivo di ogni multinazionale è quello di farci identificare con i propri prodotti, farci credere che noi siamo il nostro cellulare, i nostri vestiti di marca, le nostre macchine! L'unica conclusione coerente a questo discorso, è quello di ricercare la felicità, non nei bei materiali ma bensì nei contatti umani, negli affetti e nelle piccole esperienze quotidiane, ma anche di cercare di utilizzare il proprio denaro in maniera prettamente pragmatica, riflettendo come un bene materiale serve soltanto per utilizzarlo. 

L'unica vera morale dietro questo post

Indignatos: il perchè della violenza

Per cominciare questo blog, vorrei trattare circa ciò che più mi ha colpito ultimamente. I disordini nelle manifestazioni son frequenti, ma quelli di ieri non mi convincevano. Riassumendo, in un corteo prevalentemente pacifico si è introdotto un gruppo, quello dei black block, che è riuscito in maniera indisturbata a mettere a soqquadro la capitale, sotto i fischi della prevalenza manifestante. Ne risulta una denaturazione dell'intento originale, anzi l'opinione pubblica si è schierata completamente contro la manifestazione. Qual'era l'obbiettivo della violenza? Che cosa volevano ottenere i black block? È possibile che sia vandalismo allo stato puro, ma , all'interno di un'evento tanto scomodo per il sistema capitalistico attuale, potrei avanzare l'ipotesi di motivazioni politiche. Si, perché, quel che voglio dire, è che la vera intenzione dei facinorosi era quella di danneggiare la stessa manifestazione. Se si analizza la questione in semplici termini di guadagno, ciò appare piuttosto evidente; invece si tende a analizzarla in termini idealistici accomunando i violenti alla maggioranza moderata e snaturandola in tal modo.
Voi che ne pensate? Ogni opinione è accolta nei commenti.