Da Galileo Ad Einstein

Questo libro è rivolto agli alunni dell’ultimo anno delle Scuole Superiori i quali hanno scelto consapevolmente di iscriversi al Corso di Orientamento alle Facoltà Scientifiche della Fondazione Giuseppe Occhialini. Per questo motivo è ragionevole ritenere che fin dalla Scuola Media abbiano sentito per le scienze una speciale attrattiva e abbiano quindi approfittato più degli altri dell’insegnamento delle medesime. Scopo principale del volume è far acquisire quei fondamenti di linguaggio e metodo che sono indispensabili per lo studio delle discipline scientifiche a livello universitario e che, oltretutto, costituiscono la base della ricerca in campo scientifico. La scienza moderna nacque in Italia con Galileo all’inizio del 1600. Tutta la scienza moderna, e non solo la fisica, sono la diretta conseguenza di questa immensa rivoluzione. L’idea è assolutamente rivoluzionaria ed è in stridente contrasto con l’approccio aristotelico precedente. Secondo questa, che è definita come “natural philosophy”, il ruolo dello scienziato è essenzialmente quello di mero osservatore dei fenomeni naturali. Egli si limita a raccogliere i fenomeni fisici osservati e a formularne un’accurata descrizione ed analisi. Ciò è in profondo contrasto con la precedente impostazione aristotelica nella quale una descrizione filosofica aprioristica è l’elemento di partenza nella descrizione dei fenomeni. Un altro fondamentale risultato di questa rivoluzione è l’assoluta validità e costanza delle leggi fisiche nello spazio e nel tempo. Un atomo di idrogeno che ha emesso luce 13 miliardi di anni fa, al tempo del “big bang” è perfettamente identico a quello che produce luce oggi nel laboratorio. Un protone prodotto nella nucleo-sintesi primordiale, alcuni istanti dopo la creazione dell’universo e nelle più lontane galassie, è perfettamente identico ad esempio ad un protone ‘nuovo” prodotto con l’ acceleratore del CERN, e così via. La meccanica classica è perfettamente adeguata per spiegare la stragrande maggioranza dei fenomeni che fanno parte della nostra vita di tutti i giorni. Ma essa ha bisogno di essere completata appena si esce dalla fenomenologia usuale. Ciò non è tuttavia una contraddizione: essa è semplicemente un completamento per quei fenomeni che, anche se cospicuamente assenti nella vita di tutti i giorni, sono assolutamente usuali quando si passa ad esempio a velocità confrontabili con quelle della luce o a fenomeni di dimensioni piccolissime come la fisica delle particelle elementari. Allora la fisica diviene relativistica e/o quantica, ma con un passaggio di continuità rispetto alla fisica classica usuale, ad esempio le leggi di Galileo, Newton e Maxwell che rimangono tuttora un pre-requisito essenziale. La scoperta dell’interconvertibilità fra materia ed energia ha rivoluzionato il mondo dell’energetica e dell’infinitamente piccolo: ma non per questo le leggi della chimica stabilite da Lavoiser, Dalton, Avogadro ed altri ancora hanno perduto di validità, nel loro ambito di applicazione chimica. Il continuo progresso evolutivo assicura un carattere assolutamente rivoluzionario, sotto il profilo culturale, scientifico e tecnologico capace di delineare uno di quegli avvenimenti che stanno trasformando la storia dell’umanità. Il merito di questo libro è di arrivare in maniera rapida e snella a comprendere una delle più grandi conquiste del pensiero dell’uomo. Carlo Rubbia