Il Racconto di una spiegazione scientifica

G. Mazzitelli - Frascati Scienza Istituto Nazionale di Fisica Nucleare

i protagonisti

ἄπειρον, ápeiron, illimitato, infinito, indefinito…

Sempre caro mi fu quest'ermo colle, E questa siepe, che da tanta parte Dell'ultimo orizzonte il guardo esclude. Ma sedendo e mirando, interminati Spazi di là da quella, e sovrumani Silenzi, e profondissima quiete Io nel pensier mi fingo; ove per poco Il cor non si spaura. E come il vento Odo stormir tra queste piante, io quello Infinito silenzio a questa voce Vo comparando: e mi sovvien l'eterno, E le morte stagioni, e la presente E viva, e il suon di lei. Così tra questa Immensità s'annega il pensier mio: E il naufragar m'è dolce in questo mare.

kenòn, il vuoto, lo spazio…

ἄτομος, àtomos, indivisibile…

La teoria più bella

paradosso di Olbers (Keplero 1610): poche il celo e’ buio di notte; paradosso di Balnqui: duplicazione degli esseri

x’=vt+x… e le forze apparenti?

la velocità della luce diventa un limite invalicabile, il tempo non è più universale

è possibile concepire uno spazio finito senza confini

x’ = vt+x

spazio

tempo

spazio-tempo materia

spazio e tempo infiniti

spazio e tempo limitati dal cono di luce

spazio tempo limitati dal cono di luce e dalla curvatura dovuta alla materia

E.A. Poe… e l’intuizione che guadare allo spazio lontano e come osservare il nostro universo nel passato

La spiegazione di una esperienza

1600-1900 19151919 1960

Pound-Rebka1974

Hulse-Taylor1971

Terra-Venere; Viking

20161930 Hubble

dalle singolarità alle divergenze

«Achille, simbolo di rapidità, deve raggiungere la tartaruga, simbolo di lentezza. Achille corre dieci volte più svelto della tartaruga e le concede dieci metri di vantaggio. Achille corre quei dieci metri e la tartaruga percorre un metro; Achille percorre quel metro, la tartaruga percorre un decimetro; Achille percorre quel decimetro, la tartaruga percorre un centimetro; Achille percorre quel centimetro, la tartaruga percorre un millimetro; Achille percorre quel millimetro, la tartaruga percorre un decimo di millimetro, e così via all'infinito; di modo che Achille può correre per sempre senza raggiungerla».

Jorge Luis Borges

le leggi della meccanica quantistica “non descrivono cosa succede a un sistema fisico, ma come un sistema fisico viene

percepito da un’altro sistema fisico” C. Rovelli, Sette Brevi lezioni di Fisica

il modello standard

Bosonedi Higgs

Mei

dato

ri d

i For

ze

Z bosone

W bosone

γfotone

ggluone

Famiglie di materia

τ tau

νττ-neutrino

bbottom

ttop

III

µmuone

νµµ-neutrino

sstrange

ccharm

II

eelettrone

νee-neutrino

ddown

upu

I

Lept

oni

Qua

rks

fermioni bosoni

La Teoria dei Campi “non importa cosa interagisce ma come interagisce”

Campi, Forze, Simmetrie e Costanti

“il modello standard non è mai stato preso sul serio dai fisici […] a prima vista ha l’aria rappezzata e raccogliticcia” dove campi, forze, costanti e

simmetrie non sono di per se giustificati aprendo “infiniti” dubbiC. Rovelli, Sette Brevi lezioni di Fisica

10-35 m - 10-43 suna nuova teoria scaturisce spesso dalla eliminazione di un infinito che a sua volta fa emergere nuove singolarità

(relatività generale) o divergenze (fisica quantistica)

• 13,8 miliardi di anni fa nasce l’Universo. • 4,5 miliardi di anni fa nasce la Terra. • 2 milioni di anni fa nasce l’Uomo. • 6000 anni fa iniziamo a tramandare la nostra Storia • 2400 anni fa Democrito ipotizza l’esistenza degli atomi e Aristotele

pensa uno dei primi e più noti modelli cosmologici: geocentrico i cui elementi sono terra, acqua, aria e fuoco.

• 400 anni fa scopriamo di non essere al centro dell’universo, forse anche di non essere soli.

• 100 anni fa scopriamo le particelle elementari, lo spazio si curva e il tempo non è universale.

• 50 anni fa scopriamo che non è tanto importante quello che interagisce, ma come interagisce.

• oggi spieghiamo poco più del 4% di quello che vediamo e tocchiamo…

bibliografia

• Sette brevi lezioni di fisica, C. Rovelli ADELPHI

• Finito o Infinito, J.P. Luminet, M. Lachieze-Rey, Le Scienze

• Il primo libro di filosofia della scienza, S. Okasha, Enaudi

• Fisica Sperimentale del Campo Gravitazionale, G. Pizzetta, NIS

• Anche i fisici sono filosofi: il ruolo della filosofia nella fisica moderna - http://www.lescienze.it/news/2015/05/16/news/discussione_fisici_filosofi_filosofia_morta_viva-2611425/

• Ringraziamenti particolari a F. Ricci e P. Puppo per il supporto con alcuni materiali sulle OG, e al web e ai sui autori di immagini e testi (es Wikipedia).