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IL TAO DELLA FISICA

Date post: 04-Apr-2023
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BREVE LIBERA SINTESI DEL LIBRO DI FRITJOF CAPRA “IL TAO DELLA FISICA” Renzo Carlo Avanzo Presentazione alla Società Teosofica Vicentina 28 Aprile 2009 MISTICISMO RAZIONALITA' E INTUIZIONE Tra le culture orientali di India, Cina , Giappone ecc. e quelle occidentali sviluppatesi nel bacino del Mediterraneo, entrambe da due millenni e mezzo circa ad oggi, vi è una grande differenza nelle concezioni della natura, dell'uomo e della religione. All'origine della cultura greca, nella scuola di Mileto, troviamo una concezione del mondo di tipo mistico che vede la natura (la φυσισ29 come un tutto unico non facendo alcuna distinzione tra spirito e materia. Così Anassimandro (VI secolo a.C.) concepisce l'universo come una specie di organismo alimentato da uno spirito cosmico così come il nostro corpo è alimentato dall'aria. Questa concezione è molto vicina a quella delle antiche filosofie-religioni indiana e cinese. Eraclito (VI e V secolo a.C.) dice che il mondo è in continuo divenire (παντα ρει29 e le trasformazioni del mondo nascono dall'azione reciproca ciclica dei contrari che vanno pensate in realtà come facce diverse di un'unica realtà.. A questa unità che contiene e trascende tutte le forze opposte egli dà il nome di λογοσ, termine che verrà ripreso nel cristianesimo con la parola latina corrispondente Verbum come attributo fondamentale del Dio cristiano. Tutti ricordiamo l'inizio del Vangelo di Giovanni : “In principio era il Verbo, e il Verbo era in Dio, e il Verbo era Dio. Tutto è stato fatto per mezzo di Lui e senza di Lui nulla è stato fatto di ciò che è fatto.... E il Verbo si fece carne ed abitò fra noi. Questo atteggiamento mentale che ricerca la conoscenza della realtà come un tutto unitario viene chiamato misticismo. La radice della parola, di origine greca, significa stretto o chiuso (è la stessa radice della e parole mistero e miope (colui che strizza gli occhi per vedere)). Sta quindi ad indicare una realtà di cui è difficile la conoscenza e che richiede, per colui che vuole apprenderla, un particolare addestramento (l'iniziazione). Alla base del pensiero filosofico di Eraclito c'è la contrapposizione tra la mentalità degli uomini comuni, i “dormienti”, e i filosofi che rappresentano Renzo Carlo Avanzo - Breve libera sintesi del libro “IL TAO DELLA FISICA “ 1
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BREVE LIBERA SINTESI DEL LIBRO DI FRITJOF CAPRA “IL TAO DELLA FISICA”

Renzo Carlo AvanzoPresentazione alla Società Teosofica Vicentina 28 Aprile 2009

MISTICISMO RAZIONALITA' E INTUIZIONETra le culture orientali di India, Cina , Giappone ecc. e quelle occidentali sviluppatesi nel bacino del Mediterraneo, entrambe da due millenni e mezzo circa ad oggi, vi è una grande differenza nelle concezioni della natura, dell'uomo e della religione.All'origine della cultura greca, nella scuola di Mileto, troviamo una concezione del mondo di tipo mistico che vede la natura (la φυσισ) come un tutto unico non facendo alcuna distinzione tra spirito e materia. Così Anassimandro (VI secolo a.C.) concepisce l'universo come una specie di organismo alimentato da uno spirito cosmico così come il nostro corpo è alimentato dall'aria.Questa concezione è molto vicina a quella delle antiche filosofie-religioni indiana e cinese.Eraclito (VI e V secolo a.C.) dice che il mondo è in continuo divenire (παντα ρει) e le trasformazioni del mondo nascono dall'azione reciproca ciclica dei contrari che vanno pensate in realtà come facce diverse di un'unica realtà.. A questa unità che contiene e trascende tutte le forze opposte egli dà il nome di λογοσ, termine che verrà ripreso nel cristianesimo con la parola latina corrispondente Verbum come attributo fondamentale del Dio cristiano. Tutti ricordiamo l'inizio del Vangelo di Giovanni : “In principio era il Verbo, e il Verbo era in Dio, e il Verbo era Dio. Tutto è stato fatto per mezzo di Lui e senza di Lui nulla è stato fatto di ciò che è fatto.... E il Verbo si fece carne ed abitò fra noi. Questo atteggiamento mentale che ricerca la conoscenza della realtà come un tutto unitario viene chiamato misticismo. La radice della parola, di origine greca, significa stretto o chiuso (è la stessa radice della e parole mistero e miope (colui che strizza gli occhi per vedere)). Sta quindi ad indicare una realtà di cui è difficile la conoscenza e che richiede, per colui che vuole apprenderla, un particolare addestramento (l'iniziazione). Alla base del pensiero filosofico di Eraclito c'è la contrapposizione tra la mentalità degli uomini comuni, i “dormienti”, e i filosofi che rappresentano

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gli “svegli” che, andando oltre le apparenze sanno cogliere il senso intrinseco delle cose. E' evidente l'affinità con l'illuminazione orientale.Ma come mai la filosofia occidentale ha ben presto abbandonato questo atteggiamento mistico di conoscenza unitaria?E' con la scuola eleatica nata in Italia ad Elea (ora Velia vicino a Salerno) con Parmenide e Zenone che nasce l'idea di un principio divino al al di sopra di tutto (dei e uomini). Il principio divino diventa rapidamente un dio intelligente separato dal mondo e che lo governa. Inizia così una tendenza di pensiero che separa nettamente spirito e materia con un dualismo che diventa caratteristico della filosofia occidentale.Parmenide chiama il principio fondamentale l'essere e ritiene che il cambiamento sia pura illusione: esso è sotteso dall'essere immutabile. Nasce il concetto di materia come realtà indistruttibile, diversa dall'essere, che si manifesta in varie forme solo perché si organizza diversamente. Questo concetto porta all'idea di atomo (Leucippo e Democrito) che tanta fortuna avrà più di duemila anni dopo.Tale impostazione tuttavia, dominata com'è dalla spiritualità, passerà in secondo piano la materia bruta per occuparsi soprattutto dei problemi della mente e dello spirito (logica, etica, filosofia ecc.)Soltanto nel Rinascimento, con Galileo lo studio della natura riprenderà con gli strumenti della matematica, che nel frattempo si è sviluppata, anche per necessità pratiche, nella convinzione di Galileo che Dio ha scritto le leggi della natura in linguaggio matematico.La separazione tra materia e spirito viene nella maniera più chiara formulata da Cartesio: la natura è costituita da due realtà (sostanze) distinte e indipendenti tra loro: mente (res cogitans) e materia (res extensa).Questa separazione permise agli scienziati di considerare il mondo materiale come nettamente separato dalle menti degli osservatori pensanti e regolato da leggi proprie immutabili stabilite da Dio ma che, se studiate e comprese possono essere utilizzate ai propri fini dall'uomo che con la sua “res cogitans” è, dopo Dio, il vero padrone del mondo.Questa visione del mondo se è stata utilissima per lo sviluppo delle scienze della natura non lo è stato altrettanto per l'uomo nella sua totalità. L'idealizzata “res cogitans” si è continuamente trovata in conflitto con sentimenti e istinti, ovvero con la natura intima e profonda dell'uomo, producendo una continua frammentazione della nostra cultura tra scienza da un lato, arte e religione dall'altro.Al contrario la concezione orientale è di tipo “organicistico”: per il mistico orientale tutte le cose e tutti gli eventi sono interconnessi e sono solo

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differenti manifestazioni della realtà ultima unitaria. Pensiamo all'arte indiana antica in cui umano e divino sono strettamente intrecciati. Si pensi al significato mistico dato perfino all'eros , per contrasto alla separazione che nel pensiero occidentale si crea tra eros e spirito.La nostra tendenza a dividere il mondo in cose distinte e separate è considerata un'illusione che deriva dalla propensione della nostra mente a misurare e classificare. Questa propensione nella filosofia buddista è considerata uno stato di ignoranza e turbamento che occorre superare.Scopo di tutte le filosofie o religioni orientali è quello di rendere l'uomo pienamente consapevole dell'interconnessione reciproca tra tutte le cose e trascendere la nozione di sé come individuo identificantosi con la realtà ultima.Le forze che animano gli oggetti materiali non sono esterne ad essi ma sono una proprietà intrinseca della materia. L'immagine orientale della divinità non è quindi quella del sovrano che dirige il mondo dall'esterno ma quella di un principio che controlla ogni cosa dall'interno. Questo fa comprendere come sia difficile per noi occidentali classificare il pensiero dei mistici-filosofi orientali: si tratta di religioni o filosofie? In realtà essi vogliono fornirci una sintesi di questi due approcci alla conoscenza che la frammentata cultura occidentale ha separato.E' cognizione comune che la mente dell'uomo è capace di due tipi di conoscenza indicati con i termini razionale e intuitiva. In occidente la conoscenza intuitiva non è tenuta in gran conto mentre si privilegia la conoscenza razionale (scientifica logico-deduttiva). Eppure è ben noto che lo sviluppo della scienza ha subito enormi progressi proprio con le intuizioni di individui isolati che sono stati improvvisamente “illuminati” e che hanno sconvolto la conoscenza della loro epoca, con autentiche rivoluzioni: basta pensare a Galileo o ad Einstein.La conoscenza razionale-deduttiva è stata utilissima per sviluppare le conseguenze e le possibili applicazioni di tali intuizioni che sono però antecedenti ad essa e senza le quali quei progressi improvvisi non ci sarebbero stati.La filosofia cinese ha sempre sottolineato la natura complementare dell'intuitivo e del razionale rappresentandoli con la coppia di archetipi (principi fondamentali) Yin e Yang. Infatti due tradizioni filosofiche complementari si sono sviluppate in Cina per trattare i due tipi di conoscenza: il Taoismo e il Confucianesimo l'uno più mistico e l'altro più pragmatico.La conoscenza razionale nasce con l'osservazione, la classificazione, la

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misura (ratio significa rapporto e quindi misura) di entità diverse che possono esistere solo l'uno in rapporto all'altro come il bianco e il nero. Questa è una conoscenza che il buddhismo definisce “relativa”.Per poter confrontare e classificare l'immensa varietà di forme, strutture e fenomeni che ci circondano non potendo prendere in considerazione tutti gli aspetti si scelgono solo i più significativi. La conoscenza razionale è pertanto elaborata tramite un sistema di concetti astratti essenziali che vengono individuati con simboli e suoni (parole).Ma è chiaro che un sistema del genere non può descrivere la realtà in tutta la sua complessità.Il saggio taoista Chuang-tzu (IV secolo a. C. ) scrive:“Il fine della nassa è il pesce: preso il pesce metti da parte la nassa. Il fine del calappio è la lepre: presa la lepre metti da parte il calappio. Il fine delle parole è l'idea: afferrata l'idea metti da parte le parole”.L'astrazione razionale più spinta del pensiero occidentale è certamente la matematica.Vi sono e vi furono matematici che non ritennero la matematica un particolare linguaggio per descrivere la realtà ma l'essenza stessa della realtà. Questa idea fu iniziata da Pitagora che fece della matematica una religione considerandola il “linguaggio di Dio”. Questa concezione influenzò profondamente sia la religione che la scienza (si pensi a Galileo) provocando una “intellettualizzazione” della religione che giunse fino all'epoca moderna attraverso San Tommaso d'Aquino, Spinoza, Leibniz e Kant solo per citare alcuni nomi e che relegò in un angolo il misticismo, come contatto diretto con Dio ed è questo fenomeno che distingue nettamente le religioni occidentali dal più diretto misticismo asiatico. Questa osservazione è di Bertrand Russell che era certamente un laico inveterato, basta pensare al suo libro “Perché non posso essere cristiano”.Naturalmente lo strumento della ragione è presente anche nel mistico orientale che però se ne serve solo come di uno strumento per interpretare la sua esperienza di illuminazione mistica.Inoltre anche nel Taoismo, come nella scienza occidentale, l'osservazione della realtà è fondamentale ma il suo scopo non è costruire un modello della realtà ma intuirne l'essenza con l'illuminazione. L'esperienza, contrariamente a quella della scienza occidentale è individuale e quindi irripetibile. Tutti sappiamo che il criterio fondamentale della scienza occidentale moderna è proprio la repetibilità dell'esperienza ottenuta rappresentando la realtà con alcuni concetti essenziali, che non comprendono la realtà in tutta la sua complessità.

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Lo sviluppo delle capacità intuitive, non di quelle deduttive e logiche, è lo scopo dell'addestramento dell'allievo Tao o Zen. Questa via la troviamo perfino nell'addestramento del guerriero samurai giapponese (il “bushido” ovvero la via del guerriero) in cui l'educazione spirituale (la mente sgombra pronta all'intuizione e recettiva al massimo) è lo strumento fondamentale del guerriero per affrontare la lotta.Analogamente in Cina il T'ai Chi Ch'uan taoista, massima espressione dell'arte marziale, fonde i lenti e ritmici movimenti yoghici con l'assoluta prontezza della mente del guerriero in una specificità unica.Dell'insufficienza della descrizione della realtà con modelli è ormai perfettamente consapevole anche la fisica moderna, come vedremo più avanti, ed in questo troviamo un forte affinità con le dottrine orientali descritte.La meccanica detta classica, di Galileo e Newton, fondata proprio su una netta separazione tra gli oggetti materiali, costituiti da particelle elementari, e l'osservatore, fu per lungo tempo ritenuta una perfetta modellizzazione della realtà. Ora sappiamo che essa è valida soloa) per un grande numero di atomi b) per velocità molto inferiori a quella della luce. Nel primo caso, a livello atomico, occorre sostituirla con la meccanica quantistica nella quale non vi sono più particelle elementari ma solo onde, e nel secondo, per velocità non trascurabili rispetto a quella della luce, con la teoria della relatività nella quale spazio e tempo non sono più assoluti ma relativi all'osservatore.Ciò non significa che il modello di Newton sia sbagliato in assoluto: esso è solo approssimato ma sufficiente per gestire i fenomeni della vita comune.Ma c'è di più: lo studio del mondo degli atomi costrinse i fisici a rendersi conto che il linguaggio comune è non solo impreciso ma assolutamente inadeguato a descrivere la realtà atomica e subatomica. La teoria della relatività e la meccanica quantistica, le due basi della fisica moderna, hanno reso evidente che la realtà trascende la logica classica che è quella sperimentata con i nostri sensi e sulla quale organizziamo le nostre idee: non possiamo più parlare col linguaggio ordinario quando siamo nelle due condizioni sopradette.Nel misticismo orientale ci si è sempre resi conto, intuitivamente, che la realtà trascende il linguaggio ordinario e questo è un altro aspetto che accomuna il pensiero orientale alla fisica moderna.

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LE RIVOLUZIONI NELLA FISICA DEL XX SECOLO

Nella meccanica classica (di Galileo e Newton per citare i più grandi)) lo spazio e il tempo sono assoluti: due eventi contemporanei sono tali universalmente. La misura di lunghezza di un corpo materiale rigido è tale vista e misurata da chiunque. Einstein nel 1905, sollecitato da una famosa inspiegabile esperienza di ottica (Michelson e Morley 1887) nella quale si era verificato che la velocità della luce non risente in alcun modo del moto della terra che ruota su se stessa) sviluppa una teoria nella quale suppone che la velocità della luce sia una costante dell'universo: se viene emesso un raggio di luce la misura della sua velocità, da chiunque e in qualunque condizione venga fatta, darà sempre lo stesso risultato. Da questa semplice ipotesi Einstein sviluppa tutta la sua teoria con conseguenze inimmaginabili.Nella teoria della relatività di Einstein (1905) spazio e tempo sono intimamente connessi e formano un continuo a quattro dimensioni che è lo spazio-tempo.Due eventi che un osservatore vede come simultanei per un altro osservatore possono non esserlo.Dalla teoria si deduce poi che la materia non è altro che energia confinata che si sposta a bassa velocità rispetto alla velocità della luce. La sua energia, per una massa a riposo, è espressa dalla famosa equazione

( I) E= mc2

dove c è la velocità della luce mentre l'unica energia che viaggia alla velocità della luce è solo la luce ovvero energia pura senza massa.Nel 1915 Einstein sviluppa la sua teoria nella relatività generale spiegando la gravità come curvatura dello spazio-tempo prodotta dalla materia: non esiste più uno spazio assoluto separato dalla materia, anzi si può dire che lo spazio è un campo prodotto dalla materiaDunque la materia non è altro che energia confinata. Dirac applica la teoria della relatività alle equazioni dell'elettrone e prevede l'esistenza dell'elettrone positivo (positrone) che si rivela una particella di antimateria nel senso che se un elettrone positivo incontra un'elettrone negativo (quello ordinario responsabile della trasmissione della corrente elettrica) i due si annichilano, cioè la materia sparisce, e si libera tutta la

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loro energia in forma di luce. Il termine luce va qui inteso in senso lato: la luce è un'onda elettromagnetica che può vibrare con diverse frequenze: se la luce è in un certo campo di frequenze colpisce in nostro occhio producendo la sensazione luminosa caratterizzata dal colore. Ad ogni frequenza corrisponde una certa sfumatura di colore. Ma vi sono onde elettromagnetiche che sono al di fuori dell'intervallo di frequenze cui il nostro occhio è sensibile: tutti conosciamo le radioonde, ad esempio, che attraversano continuamente lo spazio che ci circonda senza essere da noi avvertite. Le onde elettromagnetiche emesse da una coppia costituita da una particella e dalla sua antiparticella non visibili perché di altissima frequenza cui il nostro occhio non è sensibile, come i raggi gamma emessi dalle sostanze radioattive.Viceversa può succedere che un'onda elettromagnetica di energia sufficiente, in condizioni opportune sparisca e compaiano un elettrone e un positrone che si allontanano tra di loro in modo da rispettare le leggi newtoniane di conservazione dell'energia e della quantità di moto. Il fenomeno è detto creazione di coppie e la parola creazione npon è un modo di dire perché effettivamente viene creata della materia che prima non esisteva.

Ciò apre prospettive assolutamente nuove nella nostra visione del mondo: l'universo si presenta come un enorme contenitore di energia in movimento che cambia forma continuamente. L'energia può trasformarsi in materia e la materia in energia. Il paragone con yin e yang è immediato: cos'è più diverso dall'energia della materia che chiamiamo bruta? Eppure l'una può trasformarsi nell'altra e viceversa.

La seconda rivoluzione nella fisica del XX secolo è costituita dalla meccanica quantistica.Per comprenderne i concetti fondamentali occorre avere chiaro il concetto di onda.

LE ONDE

Il concetto di onda è certo familiare a tutti noi. Pensiamo alle onde del mare o alle onde sonore. In entrambi i casi abbiamo una grandezza fisica, l'altezza del pelo dell'acqua sul livello del mare o la pressione dell'aria nel caso del suono, che ha andamento alterno, a “onda”. Il caso più facile a

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rappresentarsi matematicamente è quello dell'onda sinusoidale che può essere immaginata come generata da un punto che gira su un cerchio e che si proietta su una sola dimensione (come un'ombra)

Fig.1

L'autore del Tao della fisica associa la geometria della figura ai concetti dell'essere dei mistici orientali: Yin e Yang sono due modi di essere di un unica entità oscillante.

Il cerchio rappresenta l'essere immutabile che sottosta a tutta la realtà. Egli ruota ciclicamente e ogni suo punto si proietta sulla destra generando un moto oscillante (detto moto armonico) che, rappresentato in istanti successivi di tempo dà luogo all'immagine di un'onda (detta sinusoide).

Fig. 2

Due onde sinusoidali sono rappresentate in fig.3. Immaginiamo sul cerchio due punti invece di uno.

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L'angolo formato dai raggi che congiungono il centro del cerchio ai due punti si chiama fase dei due moti sinusoidali. Se la fase è nulla i due punti sono coincidenti, se la fase è l'angolo piatto (180°) i due punti sono opposti sulla circonferenza (si parla di opposizione di fase) e quando la proiezione dell'uno è in alto quella dell'altro è all'estremo inferiore. In un punto fisso dove l'onda sta passando questa grandezza sale fino ad un massimo, quindi scende fino a raggiungere un minimo quindi risale di nuovo al massimo e così via. I massimi sono detti creste dell'onda e i minimi ventri. Se in un punto arrivano simultaneamente due onde della stessa ampiezza sfasate di 180°, ovvero se quando un'onda è al suo massimo l'altra è al minimo, nel punto la grandezza fisica che è rappresentata dall'onda è sempre a zero.Le due onde si annullano reciprocamente: si dice che interferiscono distruttivamente.

Fig.3

In fig.3 sono rappresentate due onde della stessa ampiezza sfasate di 180°. Si usa dire che sono in opposizione di fase.E' evidente che il risultato della loro combinazione è uno zero costante. In quel punto cioè le due onde è come se non esistessero.Vediamo che succede se un'onda piana (come quelle del mare) arriva su una fessura.

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Fig.4Al di là della fessura l'andamento dell'onda sembra quello di una sorgente puntiforme diversamente dalla forma dell'onda dietro il diaframma che è piana. E' come se ogni punto dell'onda vibrasse come se fosse una sorgente puntiforme ( e in effetti è così). Possiamo pensare che anche l'onda piana che vediamo a sinistra sia il risultato di tutte queste vibrazioni che interferiscono tra di loro sempre alla stessa maniera perché tutte le sorgenti puntiformi del fronte d'onda sono in fase.La piccola curva a destra rappresenta l'intensità dell'onda che diminuisce allontanandosi dalla fessura in alto e in basso.

Fig. 5

Se invece di una fessura ce ne sono due l'andamento dell'intensità dell'onda davanti al diaframma è quello rappresentato in fig.5.Perché questo andamento oscillante? Perché si tratta di onde e mentre nell'onda piana il fronte avanza sempre con la stessa fase, con due sorgenti puntiformi, anche se in fase, la fase che hanno in un punto qualunque dipenderà dalla distanza del punto dalle due fessure. E' chiaro ad esempio che sulla linea centrale che separa le due fessure le due onde arrivano in fase perché impiegano lo stesso tempo ad arrivare e sono partite insieme (erano in fase), e quindi con la stessa altezza, e quindi si avrà una somma delle due, ma avvicinandosi ad una fessura e allontanandosi dall'altra la

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fase cambia e quindi cambia il risultato della combinazione delle due onde. Il risultato lungo una retta tracciata davanti alle due fessure è quello in figura.

Vediamo ora cosa succede se invece di onde abbiamo particelle.

Fig.6

In fig.6 è rappresentata la disposizione sperimentale con una sorgente di particelle, supponiamo granelli di sabbia che vengono lanciati contro la fessura. Al di là della fessura è rappresentato il numero di granelli di sabbia che sono arrivati in un certo tempo: al centro della fessura c'è un picco che degrada ai bordi.

Fig. 7

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In fig.7 sono rappresentate tre situazioni:A) Senza fessuraB) Con una fessuraC) Con due fessure

Le immagini sono come ci aspettiamo. Le due fessure danno luogo a due righe di granelli di sabbia.

Vediamo ora cosa succede facendo arrivare un certo numero di elettroni sul bersaglio.

a) b) c)

Fig, 8

In a) non c'è diaframma che schermi gli elettroni.In b c'è il diaframma con una sola fessura.In c) il diaframma ha due fessure.Come spiegare un comportamento del genere da parte dell'elettrone?

IL DUALISMO ONDA-CORPUSCOLO.

Per secoli i fisici discussero se la luce avesse carattere corpuscolare o ondulatorio.Nella seconda metà dell'ottocento fu riconosciuto, con la teoria di Maxwell del campo elettromagnetico, che la luce non è altro che un campo elettromagnetico pulsante che si propaga nello spazio

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Ma Einstein nel 1915, per spiegare l'effetto fotoelettrico, ipotizzò che la luce in realtà fosse si un'onda ma costituita da pacchetti di energia, che furono chiamati fotoni, che quando interagiscono con le particelle costituenti la materia si comportano come se fossero particelle avendo una precisa energia proporzionale alla frequenza (la frequenza è il numero di vibrazioni al secondo di un'onda).L'energia del pacchetto d'onda (fotone) è proporzionale alla frequenza di vibrazione ν secondo la relazione (II ) E = hν

h è la costante di Planck, così detta dal nome del fisico tedesco che per primo la introdusse come ipotesi nel 1899. Essa ha il il valore 6,626 x 10 -34

Joule/secondo. Se ricordiamo che 1 Joule/secondo equivale a 1 Watt ci rendiamo conto dell'estrema piccolezza della costante di Planck. Ciò spiega perché nella vita di ogni giorno non ci accorgiamo della natura quantistica della luce. Il fatto che l'onda di luce possa comportarsi in certe circostanze come una particella e in altre come un'onda si esprime parlando di dualismo onda-corpuscolo.

Nel 1924 Louis de Broglie ipotizzò su base puramente teorica nella sua tesi di laurea in fisica che come i fotoni potevano manifestare le proprietà di una particella viceversa anche le particelle materiali come gli elettroni potessero possedere le qualità di un'onda e quindi la stessa proprietà dei fotoni di manifestarsi talvolta come onde e talvolta come corpuscoli. Nel 1926 Davisson e Germer verificarono sperimentalmente l'ipotesi di De Broglie rivelando le righe di interferenza di un fascio di elettroni riflessi da un cristallo di nickel analogamente a quanto illustrato in fig. 8 c).: le onde dell'elettrone interferiscono tra di loro come farebbe qualunque onda..Anzi è l'onda dell'elettrone che interferisce con se stessa perché anche se arriva non un fiotto di elettroni, ma un elettrone alla volta il fenomeno si verifica lo stesso. Che significa ciò? Che l'elettrone, in quanto onda, in realtà passa attraverso entrambe le fessure! Solo così esso potrà interferire con sé stesso. A questo punto dobbiamo certamente pensare all'elettrone come a un'onda ma di che cosa? La conclusione dei fisici è che si tratti di un'onda di probabilità. Una probabilità piuttosto particolare perché deve poter interferire con un'altra probabilità.Qui i concetti della nostra realtà quotidiana non riescono a farci capire

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questa realtà. Parlo di realtà perché ormai essa, o almeno la sua espressione matematica non è più messa in discussione: nel mondo di oggi una quantità di oggetti di uso comune, telefonini, computer, telecomandi, apparecchi per diagnostica medica ecc. funzionano applicando questa teoria.In sostanza quindi l'elettrone materialmente non esiste. Esso sembra esistere solo quando incontra un atomo, per esempio l'argento della pellicola fotografica che lo registra, perché su di essa produce una modificazione chimica.Questa teoria dell'onda peraltro si applica a tutte le particelle elementari, protoni, neutroni, mesoni e chi più ne ha più ne metta. Anzi se ne è constata la realtà anche su oggetti compositi molto più grandi come le molecole di fullerene, sfere di carbonio con 60 atomi.La conclusione è che la realtà che ci circonda è solo apparenza: è costituita da onde di qualcosa che non è materiale, ma che rappresenta solo la probabilità che avvenga un'interazione fisica, ovvero che due onde interagiscano tra di loro producendo nuove onde diverse da quelle iniziali, secondo precise leggi di conservazione (dell'energia, della quantità di moto, della carica ecc.).. Per di più l'onda è rappresentata con numeri complessi perché possa non solo sommarsi ma anche sottrarsi ovvero interferire come fanno appunto le onde, cosa che non può fare la semplice probabilità:non esistono probabilità negative. A questo punto la nostra capacità di comprendere con i nostri schemi mentali deve confessare la sua completa impotenza.Qui la coincidenza tra le filosofie orientali e la meccanica quantistica raggiunge il massimo: la realtà che ci circonda è solo apparenza, l'unica realtà essendo l'energia trasportata da quelle che non possiamo più chiamare particelle ma solo increspature di un substrato che non ha alcuna consistenza materiale: l'onda Ψ (psi) di probabilità che non può non ricordare il brahman dell'induismo ovvero il substrato indefinito che condensandosi costituisce le cose materiali.

A questo punto devo far presente che qualche fisico contemporaneo sostiene che la nostra coscienza sia intimamente connessa con la meccanica quantistica nel senso che il nostro cervello sarebbe un dispositivo quantistico e la coscienza sarebbe in ultima analisi un'enorme funzione d'onda, enorme come dimensione rispetto al mondo subatomico delle particelle elementari. Tale funzione d'onda correlerebbe tutti i neuroni del nostro cervello in un'unica entità dando ad esso la capacità di funzionare in modo completamente diverso dai normali oggetti macroscopici come ad

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esempio un computer.

Ma in quanto abbiamo detto è anche implicita una terza rivoluzione: la fine del meccanicismo.

LA TERZA RIVOLUZIONE: LA LIBERTA' DELLA MATERIA-ENERGIA

Il grande successo ottenuto con le leggi di Galileo e Newton nello spiegare il comportamento del mondo che ci circonda, dal moto delle stelle e dei pianeti alle costruzioni della meccanica, aveva indotto a pensare che tutta la realtà fosse come un'enorme macchina perfettamente determinata, come un perfetto orologio, e Dio naturalmente era il Grande Orologiaio.E' celebre un'affermazione di Leibniz (grande filosofo e matematico del XVII secolo):“Se fosse possibile conoscere la condizione di tutte le particelle dell’universo ad un certo istante sarebbe possibile prevedere il comportamento futuro di tutto il sistema per l’eternità.”Nel 1893 la scoperta della radioattività dimostrò che questo non era vero.La radioattività è il fenomeno per cui un atomo spontaneamente emette una particella senza nessun intervento esterno. Tutti noi noi ormai, dopo Hiroshima, Nagasaki e Chernobyl, conosciamo questo fenomeno.Se prendiamo un atomo che sappiamo possedere questa proprietà e stiamo ad osservarlo possiamo chiederci: quando avverrà la sua emissione radioattiva? Ebbene noi sappiamo che in media gli atomi di un certo tipo, come ad esempio il famoso iodio radioattivo di Chernobyl, decadono dopo 7 giorni circa, tuttavia può succedere che un atomo rimanga intatto per molto più tempo. Eppure gli atomi sono tutti identici tra loro. Come mai uno può emettere tanto tempo dopo un altro? Non c'è nessun motivo per cui ciò accade: il comportamento del singolo atomo è del tutto imprevedibile!Ciò è conseguenza della natura della materia di essere un'onda di probabilità. Possiamo solo dire qual'è la probabilità di un certo evento, almeno a livello microscopico, ma non abbiamo mai la certezza di ciò che accadrà. Naturalmente se ripetiamo la prova molte volte la media dei risultati rispecchierà sempre meglio la probabilità espressa dalla teoria come succede sempre con un buon calcolo delle probabilità (legge dei grandi numeri) e come ben sanno i giocatori d'azzardo.Ciò ha spinto qualche fisico, anche di grande reputazione, come l'inglese Penrose che ha collaborato con Einstein per lo sviluppo della relatività

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generale, a pensare che nel cervello umano abbia un importante ruolo la meccanica quantistica come già abbiamo detto. Ciò potrebbe spiegare le enormi capacità del cervello umano e anche la libertà umana, negata dal materialismo, e forse anche la coscienza, ma questa è un'altra storia (di cui non parla il Tao della fisica).E' bene ricordare che Einstein non fu mai convinto della validità della teoria della funzione d'onda di probabilità ed espresse il suo dissenso con la famosa frase “Dio non gioca ai dadi”, tuttavia tutti i suoi tentativi di dimostrare la fallacia dell'interpretazione della realtà tramite la funzione d'onda probabilistica (detta interpretazione di Copenhagen perché venne messa a puntoall'Istituto di Fisica di Copenhagen fondato da Niels Bohr nel 1919 dove lavorarono Heisenberg, Pauli e Born tutti, l'uno dopo l'altro insigniti del premio Nobel per la fisica.

Ritornando a Capra sintetizzo brevemente una importante sua conclusione che egli ricava dalle sue riflessioni sulla fisica moderna alla luce delle considerazioni che gli hanno ispirato le filosofie-religioni orientali, conclusione che riguarda il comportamento che l'uomo dovrebbe tenere nella nostra epoca. Tale testo è tratto da Wikipedia, l'enciclopedia universale libera di Internet.“Secondo Capra, vi è un intimo legame tra la gravissima crisi ambientale del nostro tempo e il tipo di cultura anti-ecologica affermatasi in Occidente negli ultimi secoli. Egli teorizza l’avvento di un nuovo paradigma, ricavabile dagli sviluppi della “nuova fisica” (e di altri settori della scienza contemporanea), ma anche dal misticismo orientale (Taoismo in primo luogo) e da varie altre saggezze premoderne orientate ecologicamente. Si tratta di elaborare un nuovo pensiero, caratterizzato in senso olistico, o meglio sistemico: esso viene così denominato perché privilegia il sistema, cioè la rete complessa costituita dalle molteplici interrelazioni fra tutta la reasltà, e non le singole unità costitutive (come voleva l’approccio analitico di stampo cartesiano). Seguendo tale orientamento che privilegia la “rete della vita” (immagine di grande efficacia più volte impiegata da Capra) e le interconnessioni cosmiche, l’uomo stesso è visto come parte della natura (e non in contrapposizione ad essa). Le implicazioni che ne discendono sono innumerevoli: qui ci limitiamo a sottolineare che la natura non è più ridotta ad oggetto di arbitrarie manipolazioni tecnologiche; al contrario, Capra osserva che noi dobbiamo imparare dai cicli della natura e dai principi organizzativi degli ecosistemi, anche con lo scopo improrogabile di costruire delle comunità sostenibili, capaci di ridurre l’impatto ecologico.

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Questo obiettivo non è più rinviabile, data la gravità della crisi ambientale a livello planetario. In funzione di ciò, Capra ha fondato a Berkeley il Center for Ecoliteracy, che come suggerisce il nome, si propone di promuovere l’ecoalfabetizzazione, la cui portata e urgenza è così delineata dallo stesso Capra: “…l’ecoalfabetizzazione è una dote essenziale per i politici, gli uomini d’affari e i professionisti in tutti i campi. Di più, l’ecoalfabetizzazione sarà fondamentale per la sopravvivenza dell’umanità nel suo insieme, quindi costituirà la parte più importante dell’educazione a ogni livello”. Nel presentare il valore formativo dell’educazione ecologica, Capra si ispira all’ecologia “profonda” rispettosa della natura come un unico essere, nel mentre prende le distanze dall’ecologia superficiale, in quanto caratterizzata in senso antropocentrico ed efficientistico; infatti “nell’ecologia superficiale gli esseri umani sono posti al di sopra e al di fuori della natura e, ovviamente, questa prospettiva si accorda con il dominio sulla natura…alla natura si attribuisce esclusivamente un valore d’uso, un valore strumentale. L’ecologia profonda vede gli esseri umani come parte integrante della natura, come nient’altro che un filo speciale nel tessuto della vita”.Certamente l'impresa che si propone Capra è ardua poiché si sta parlando di modificare radicalmente la cultura dell'uomo moderno da antropocentrica, e quindi egoistica, ad aperta verso tutta la realtà. L'uomo è di questa realtà, almeno per quanto attualmente ne sappiamo, la più alta manifestazione, ma dovrebbe imparare a convivere con essa in un rispettoso e armonioso equilibrio.

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