Fisica

La scienza del XX secolo ha modificato per sempre la nostra comprensione della realtà, anche se siamo ben lontani dal poter affermare che questa realtà abbia un senso (forse non accadrà mai). Eppure, è grazie alla meccanica quantistica che il pensiero può dirsi per la prima volta libero di percorrere strade veramente ignote. A coltivare quello shock permanente, fatto di «stupore e vertigine», è Carlo Rovelli che, dalle "Sette brevi lezioni di fisica", con leggerezza si muove fra gli abissi speculativi della relatività quantistica, senza paura di toccarne il fondo – anche perché quel fondo, secondo lui, non esiste. «Elettroni e mente, sassi e leggi, giudizi e galassie non sono di natura essenzialmente diversa gli uni dagli altri. Sono nozioni che si illuminano a vicenda». Di questo continuo gioco di specchi è fatto il mondo, e per comprenderlo in tutta la sua complessità, per vederne la coerenza e «sentire che è la nostra casa», scrive Rovelli, bisogna fare un salto ulteriore e accogliere l’incertezza che è al cuore della conoscenza, quella che porta all’«eguaglianza di tutte le cose». Come il personaggio di un racconto del Zhuangzi – uno dei grandi libri dell’antichità – che dopo aver sognato di essere una farfalla «svolazzante e soddisfatta della sua sorte» non sa più se è stato lui a sognare la farfalla o è la farfalla a sognare lui.

A cinquant’anni esatti dalla prima pubblicazione americana, Aboca presenta la nuova edizione italiana del Tao della fisica, opera capitale e celeberrima di Fritjof Capra, uno degli intellettuali più influenti e originali del nostro tempo. L’intuizione che sta al fondo di questo grande libro, così significativo e rilevante per almeno due generazioni di lettori nel mondo, è che ogni vivente sia portatore di energia, in accordo con il flusso vitale ininterrotto che attraversa il mondo e lo modella. L’idea che ogni forma vivente partecipi alla “danza” della vita e che non esaurisca la sua funzione di singolo se non nel vortice dell’esistente che lo circonda è il frutto sorprendente e attualissimo del lavoro di avvicinamento che Capra ha compiuto tra la fisica dei sistemi complessi e il misticismo orientale, alla ricerca di un migliore equilibrio tra culture e identità diverse. Dopo mezzo secolo, per l’occasione ritradotto in italiano e corredato da nuovi capitoli d’Autore, questo libro così rivoluzionario e suggestivo continua a ispirare il pensiero internazionale più libero e ardito, ed è ormai stabilmente al centro della riflessione ecologista che vede il mondo come una complessa, vastissima rete di rapporti e relazioni.

Pubblicato in inglese alla vigilia della Seconda guerra mondiale e subito proposto in traduzione, L'evoluzione della fisica dovette aspettare la fine del conflitto per vedere la sua pubblicazione in Italia. Da allora (1948) questo testo non ha più smesso di rappresentare un punto di riferimento obbligato per il concetto stesso di divulgazione scientifica e per la fisica in particolare. Scritto dai protagonisti assoluti della rivoluzione relativistica e quantistica, ma destinato a un pubblico di non specialisti, il libro che avete tra le mani è il testo fondativo della moderna divulgazione delle idee, la pietra di paragone di ogni altro libro di fisica, che permette di intuire la straordinaria importanza e il valore rivoluzionario della svolta della fisica del Novecento.

La scienza viene sempre presentata attraverso i suoi successi. Come una cittadella inespugnabile. La situazione, in realtà, è un po’ più complessa. Letteralmente, tutte le teorie sono false e un giorno saranno sostituite da modelli migliori che, molto spesso, faranno tabula rasa dei concetti passati. Alla base di queste rivoluzioni, magnifiche e inquietanti, si trovano le anomalie. Esse s’intrufolano nel paradigma dei modelli standard e minano l’edificio costruito con grande pazienza dagli scienziati. Alcune si rivelano soltanto stranezze passeggere, fugaci e prive di conseguenze, ma altre resistono e scatenano vere e proprie tempeste. Proprio a partire da queste anomalie si delineano le premesse di una nuova scienza che, in sostanza, resta ancora tutta da scrivere. Dalla curiosa egemonia della materia nell’universo ai misteri dei buchi neri e del vuoto quantistico, Aurélien Barrau accompagna il lettore sulla difficile strada della ricerca scientifica, costellata di crepe e di pietre d’inciampo. Prefazione di Carlo Rovelli.

«Chiara Zagonel ha la rara capacità di saper coniugare un tema tanto ricco e articolato, con un linguaggio semplice e diretto, in grado di portare concetti complessi alla portata di tutti, rendendoli non solo ben comprensibili, ma anche radicandoli nella nostra vita quotidiana». Ajad M. Carrodano. La fisica quantistica è stata sviluppata a partire dal mondo microscopico e descrive perfettamente il comportamento delle particelle che vi appartengono. L’estensione delle leggi della fisica quantistica al nostro livello quotidiano risulta essere una grande opportunità per comprendere meglio noi stessi e le leggi dell’Universo. In questo libro troverai degli spunti preziosi per effettuare un profondo cambiamento nella visione della realtà, una vera e propria rivoluzione di pensiero perfettamente in linea con le filosofie orientali e con la spiritualità dei popoli nativi. Con questo libro scoprirai: i principi e i fenomeni fondamentali della fisica quantistica; come i principi della quantistica possono modificare la tua vita personale; come la teoria dei quanti conferma l’antica sapienza delle filosofie orientali; … e molto altro ancora.

Una nuova prospettiva sulla formazione scientifica e filosofica di Einstein, a partire dalle sue note autobiografiche, che tracciano un quadro avvincente sull'itinerario che portò alla relatività generale. Gutfreund e Renn presentano al lettore di oggi le riflessioni del celebre fisico, seguendo il suo percorso intellettuale dall'infanzia agli ultimi anni attraverso gli scritti e la corrispondenza personale di Einstein e i saggi critici dei suoi contemporanei. Oltre alla replica di Einstein effettivamente pubblicata, sono citati vari estratti dalla prima bozza inedita in cui il grande scienziato cercò di ribattere alle osservazioni dei detrattori. Il saggio si chiude prendendo in esame un breve testo autobiografico di Einstein, scritto poche settimane prima di morire e finora inedito, in cui le sue idee rivoluzionarie sono contestualizzate nel panorama degli altri straordinari progressi scientifici compiuti nel Novecento.

Fisica H24. Dal risveglio all'alba in cui il cielo appare rosa (perché?), alla lotta per allontanare la tendina della doccia che tende ad appiccicarsi addosso (perché ce l'ha con me?), al viaggio in bici per arrivare al lavoro (come mai sto in equilibrio solo se mi muovo?), al pranzo con un bel piatto di pasta (posso cuocerla senza far bollire l'acqua?), al pericolo esplosivo delle bevande gassate (perché mi fanno quest'effetto?), alla passeggiata all'aperto (come si formano le nuvole?), fino all'ora di andare a dormire (perché riesco a tenermi caldo sotto le coperte?) Fisica H24: un libro pieno di tante domande e tante risposte, per scoprire la fisica che ci accompagna in ogni momento della giornata e imparare a guardare il mondo con occhi curiosi e nuovi.

A Helgoland, spoglia isola nel Mare del Nord, luogo adatto alle idee estreme, nel giugno 1925 il ventitreenne Werner Heisenberg ha avviato quella che, secondo non pochi, è stata la più radicale rivoluzione scientifica di ogni tempo: la fisica quantistica. A distanza di quasi un secolo da quei giorni, la teoria dei quanti si è rivelata sempre più gremita di idee sconcertanti e inquietanti (fantasmatiche onde di probabilità, oggetti lontani che sembrano magicamente connessi fra loro, ecc.), ma al tempo stesso capace di innumerevoli conferme sperimentali, che hanno portato a ogni sorta di applicazioni tecnologiche. Si può dire che oggi la nostra comprensione del mondo si regga su tale teoria, tuttora profondamente misteriosa. In questo libro non solo si ricostruisce l’avventurosa e controversa crescita della teoria dei quanti, rendendo evidenti, anche per chi la ignora, i suoi passaggi cruciali, ma la si inserisce in una nuova visione, dove a un mondo fatto di sostanze si sostituisce un mondo fatto di relazioni, che si rispondono fra loro in un inesauribile gioco di specchi. Visione che induce a esplorare, in una prospettiva stupefacente, questioni fondamentali ancora irrisolte, dalla costituzione della natura a quella di noi stessi, che della natura siamo parte.

Tutta la nostra storia è il racconto di un viaggio. Dalla caverna al bosco, oltre le montagne impervie, dentro il terrore degli abissi marini, sempre alla ricerca di qualcosa di nuovo da scoprire. Fino a quando anche la Terra ha iniziato a starci stretta, e abbiamo rivolto il nostro sguardo sognante lassù, verso il cielo. Ancora più su, mai sazi di conoscenza: l'immenso cosmo, l'irraggiungibile spazio extragalattico. Ma come arrivarci, lassù? Come diventare esploratori dello spazio, turisti dell'infinito? Antonio Ereditato ci imbarca in questa traversata affidandosi alle possibilità della fisica. Ci guida nella costruzione di una caravella spaziale, assembla un equipaggio capitanato da un'intelligenza artificiale, mette in valigia la relatività einsteiniana, l'antimateria, le leggi fondamentali e gli esperimenti realizzati con gli acceleratori di particelle, scrivendo un libretto d'istruzioni comprensibile a tutti. Poi si parte: tappa dopo tappa, sull'imperscrutabile Luna, tra le stelle che illuminano i nostri sogni, a due passi dal Sole, sulla soglia perigliosa di un buco nero, oltre i confini del Sistema Solare, ai margini impossibili dell'universo. A tu per tu con il mostro cosmico Sagittario A* - il Re della Galassia -, nel mezzo dello sconosciuto nulla, tra Andromeda e la Via Lattea, affacciati al finestrino della nostra navicella per ammirare per la prima volta ciò che non avremmo mai immaginato di vedere. Per fare infine ritorno sulla Terra quarantasette anni dopo, quando però, sul nostro pianeta, saranno trascorsi ben ventimila secoli. Cosa troveremo? Sarà la fine? No, forse solo l'inizio di una nuova, inaspettata avventura.

Come le "Sette brevi lezioni di fisica", che ha raggiunto un pubblico immenso in ogni parte del mondo, questo libro tratta di qualcosa della fisica che parla a chiunque e lo coinvolge, semplicemente perché è un mistero di cui ciascuno ha esperienza in ogni istante: il tempo. E un mistero non solo per ogni profano, ma anche per i fisici, che hanno visto il tempo trasformarsi in modo radicale, da Newton a Einstein, alla meccanica quantistica, infine alle teorie sulla gravità a loop, di cui Rovelli stesso è uno dei principali teorici. Nelle equazioni di Newton era sempre presente, ma oggi nelle equazioni fondamentali della fisica il tempo sparisce. Passato e futuro non si oppongono più come a lungo si è pensato. E a dileguarsi per la fisica è proprio ciò che chiunque crede sia l'unico elemento sicuro: il presente. Sono tre esempi degli incontri straordinari su cui si concentra questo libro, che è uno sguardo su ciò che la fisica è stata e insieme ci introduce nell'officina dove oggi la fisica si sta facendo.

La compatibilità tra le due teorie fondamentali della fisica – la Relatività e la Meccanica Quantistica – ha posto gravi problemi sia di formalismo matematico che di interpretazione filosofica. Un problema, questo, sempre di grande attualità, che affascina non solo gli addetti ai lavori, ma anche il pubblico colto. Esperimenti eccezionali hanno confermato la portata della rivoluzione concettuale in atto, la cui portata è forse paragonabile a quella promossa da Galileo. In questo volume, Olivier Costa de Beauregard, allievo del grande fisico francese Louis de Broglie fa una brillante e profonda analisi delle prospettive aperte dagli sviluppi della scienza proponendo un’interpretazione più ampia della meccanica quantistica nella quale i fenomeni paranormali diventano parte integrante della realtà.

La tesi ripercorre l'evoluzione storica e teorica del programma DarkSide, nato nei Laboratori Nazionali del Gran Sasso, che utilizza camere a proiezione temporale riempite con argon liquido ultrapuro per rivelare eventi rari prodotti da possibili interazioni di particelle di materia oscura con la materia ordinaria. Dopo i risultati di DarkSide-50, che hanno dimostrato la validità della tecnologia e dei metodi di discriminazione tra segnali e fondo, il progetto DarkSide-20k rappresenta un passo cruciale, proponendo un rivelatore di nuova generazione capace di esplorare regioni di sensibilità mai raggiunte prima. L'obiettivo finale dell'esperimento è spingersi fino al cosiddetto neutrino floor, la frontiera oltre la quale i segnali di materia oscura diventano indistinguibili da quelli dovuti ai neutrini solari e atmosferici. Riuscire a operare in questa regione di sensibilità significherebbe non solo migliorare la probabilità di una rivelazione diretta, ma anche contribuire in maniera decisiva alla comprensione della struttura e dell'evoluzione dell'universo, aprendo la strada a nuove prospettive nella fisica fondamentale e a una possibile unificazione tra cosmologia e fisica delle particelle.