fisica e dintorni

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La nuova fisica

Riflessioni sul libro del fisico Lee Smolin "La rivoluzione incompiuta di Einstein", letto durante la prima pandemia.

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la musica dell'universo

Questo è il riassunto di una mia partecipazione ad un convegno a Campobasso di qualche anno fa, in cui mi chiesere che rapporto ci fosse tra la musica e l'universo! In realtà mi servì per spiegare la teaoria delle stringhe, di cui ora sono alquanto scettico.

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Ilya Prigogine, sistemi lontani dall'equilibrio

(vecchia intervista)

Siamo tutti nati nel passato, e moriremo tutti nel futuro: soltanto in un romanzo come "La freccia del tempo" di Martin Amis, infatti, la vita di una persona può andare dalla bara alla culla, invece che dalla culla alla bara. La direzione dal passato al futuro, inoltre, è la stessa che va dall\'ordine al disordine: solo in un film proiettato al contrario, infatti, una tazza a pezzi sul pavimento può ricomporsi e saltare sul tavolo, invece che cadere e rompersi. Stranamente, però, questi fenomeni cosí familiari nell\'esperienza quotidiana sono stati a lungo rimossi dalla scienza canonica, che ha preferito concentrarsi sui fenomeni reversibili nei quali la freccia del tempo può puntare in entrambe le direzioni, invece che in una sola.

La comprensione dei fenomeni irreversibili ha subíto una rivoluzione grazie allo studio delle "strutture dissipative": di quei sistemi, cioè, lontani dall\'equilibrio e aperti all\'esterno, nei quali le fluttuazioni di energia possono produrre "ordine dal caos". Il motto è di Ilya Prigogine, colui che "ha trasformato la scienza della termodinamica irreversibile", secondo la motivazione del premio Nobel per la chimica che gli è stato assegnato nel 1977, senza condivisioni. Per vent\'anni, però, dalla loro prima formulazione nel 1946, le teorie di Prigogine erano state guardate con sospetto, e solo alla fine degli anni \'60 la scoperta dei cosiddetti "orologi chimici" ha fornito la verifica sperimentale della loro preveggente correttezza.

Prigogine, che è nato in Russia nel 1917 e divide il suo tempo fra il Belgio e il Texas, ha in seguito divulgato le sue visioni in libri di grande profondità filosofica e scientifica, che vanno da "La nuova alleanza" (Einaudi, 1981) a "La fine delle certezze" (Boringhieri, 1997): opere articolate e controverse, nelle quali la teoria dell\'irreversibilità viene presentata non solo come l\'anello di congiunzione fra l\'inanimato e l\'animato, ma anche come un possibile ponte di collegamento fra le "due culture".

Abbiamo intervistato questo protagonista della scienza del Novecento in occasione del suo ottantacinquesimo compleanno, il 25 gennaio 2002, trovandolo non solo arzillo e vivace, ma entusiasta degli ultimi sviluppi tecnici della sua teoria.

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L'eterna giostra

beni comuni 1Non so da dove cominciare. Forse dalla domanda fondamentale (per me, per lo meno): perchè viviamo?
Siamo il risultato dell'evoluzione delle specie viventi. Quello che forse ci contraddistingue è la capacità di modificare il mondo usando non solo noi, ma il mondo stesso, ciò che non fanno, se non in modo molto semplice e limitato, altre specie. Costruiamo cose, usiamo cose, e, soprattutto, costruiamo teorie e modelli del mondo.
Ci dotiamo di una serie di interfacce verso l'ambiente esterno a noi. Sono necessarie per mediare il nostro modo di interagire, che altrimenti sarebbe identico a quello degli animali o delle piante, proprio per la nostra capacità di elaborare modelli astratti. Quindi i nostri processi "standard" si basano sulla catena uomo-modello-decisioni-attuazioni, in un loop senza fine, nel senso che ciò che facciamo ci riposta sempre all'inizio, avendo modificato le condizioni di partenza.
Abbiamo elaborato nel tempo una complessa relazione con ciò che ci circonda: noi con noi , noi con la natura. E la nostra storia è la storia di questo equilibrio strano tra noi con noi stessi, noi con gli altri come noi, noi con la natura in cui viviamo.. Dobbiamo co-esistere con questi tre livelli di equilibrio.

Nella nostra storia ci siamo sforzati di lavorare per l'elaborazione di sistemi o techiche per affontare i tre equilibri e, pragmatici come siamo, abbiamo ridotto la complessità segmentando tali equilibri, cioè affrontandoli da soli o al massimo due alla volta. Tale pragmaticità ha anche un nome: riduzionismo. Pigliare una cosa e strudiarla per parti, supponendo tutto più semplice, poi, mettendole assieme, spiegare come funziona il tutto. Abbiamo inventato la psicanalisi (rapporto dell'io con l'io), la politica (rapporto tra gli esseri umani), l'ecologia, la fisica (rapporto tra gli umani e la natura). Trasversalmente abbiamo elaborato una serie di metodiche, linguaggi e processi per rendere il più possibilmente chiari e non equivoci gli scambi di informazioni: il metodo scientifico.

Qualche parola, con l'accetta, per i tre equilibri.

- la psicanalisi.
Con Freud, Jung, Adler alla fine dell'800 ed altri è stata studiata la nostra mente, pervenendo a una profonda analisi della sua struttura e delle sue malattie. L'aver disaggregato in io, es e superio la nostra mente, ha portato, secondo me, ad un primo approccio sull'importanza delle interazioni sociali nelle nostra formazione e nei nostri eventuali malesseri. Dà per scontato l'es, come mente ancestrale, che assieme al superes, frutto delle nostre interazioni sociali (da familiari ad allargate), determinano dinamicamente il nostro io. Il limite è che il superio è visto come rapporto con altri singoli, non visti come una società o un aggregato. Affiora, cioè il fenomeno delle variazioni di fase, il fatto cioè che i gruppi sociali, le società, hanno problematiche che non sono solo il frutto di sommatorie aritmetiche, ma hanno e danno problematiche nuove ed originali. Marcuse a metà 1900 cercò di approfondire questo fenomeno, affrontando, prima in eros e civiltà e poi nell'uomo ad una dimensione, cosa siamo in una società come la nostra. Si poneva il problema di affrontare due livelli di equilibrio. Già è uno sviluppo notevole.

- la politica.
Lo sviluppo dell'umanità nel suo complesso è segnato dalle sue strutture organizzative. Che si sono evolute dal branco, alle tribù, via via a strutturazioni sempre più complesse, che hanno anche elaborato i sistemi di scambio di valori e cose tra i suoi componenti. Ogni passaggio tra uno stadio all'altro è stato un passo in avanti, diminuendo storture ma introducendone altre. L'attuale fase è contraddistinta dal culmine del modello prevalente, quello capitalistico. Esso si è quasi totalmente finanziarizzato nel senso che preferisce la produzione di ricchezza dalla ricchezza stessa e non dalla produzione di beni. Il modello opposto, Il socialismo o il comunismo, hanno cercato di far tesoro delle premonizioni di Marx ed Engels, con alterno successo, devo dire. I motivi di tale fatto possono essere molteplici: accettare anche inconsciamente alcuni aspetti di quello capitalistico (ad es. il produttivismo , l'ambiente) ma anche disinteressarsi del primo equilibrio, cioè dell'uomo in quanto tale. Altro motivo di crisi di questo modello è che si è andato sviluppando in un sistema non isolato, nè isolabile: stati socialisti circondati da stati capitalisti, che scambiavano flussi di merci, persone ed ideologie. L'illusione che una buona proposta politica sia di per sè una buona proposta umana è una mera illusione. La politica viaggia con le persone, che la incarnano e quindi la determinano. In definitiva la politica, tutta, non tenendo conto delle singole persone e sfruttando l'ambiente come fonte infinita da cui trarre ricchezza, sta rivelando tutti i suoi limiti attuali.

- l'ambiente.
Le attività antropiche, cioè la presenza sempre più invadente dell'uomo nell'ambiente naturale, hanno portato l'ecosistema quasi al collasso. Già sappiamo che un sistema complesso lontano dal suo equilibrio si può riorganizzare in cluster, aggregati, che si autorganizzano, a scapito di quelli adiacenti. In più sappiamo anche che l'evoluzione di un sistema naturale è ben descritto dal darwinismo, che ci dà indicazione di quali specie possono prevalere sulle altre. Ciò in qualche modo spiega come il pianeta si "ribelli" ogni tanto, mettendo a dura prova la società umana.  E ci dice pure un'altra cosa: che ormai l'ambiente non è più una condizione al contorno, un serbatoio inesauribile di risorse e quindi spetta alla politica intervenire per salvare se stessa. Per salvare l'umanità, per salvare i singoli esseri.

Detto questo, mi pongo il problema di cosa sia "fondamentale" e cosa sia "emergente", mutuando due concetti dalla fisica. Per esempio, fondamentale è l'energia ma siccome non riesco ad inseguire l'energia di ogni singolo costituente della materia, invento il concetto di temperatura, che è una sorta di grande media delle singole energie. E' una grandezza che esprime i limiti della nostra conoscenza del mondo microscopico, ma è comoda da usare. E' una grandezza che emerge dalla nostra ignoranza. Addirittura ora, agli estremi confini della fisica, c'è dibattito di cosa sia emergente, tra spazio e tempo. Alcuni, come Rovelli, pensano che lo spazio quantizzato sia fondamentele, ed il tempo emergente, Smolin invece l'opposto!

Per me fondamentali sono i beni comuni, emergente tutto il resto. Ora dobbiamo definire cosa intendiamo per beni comuni. Inizio con una provocazione. Il lavoro non è un bene comune. E' emergente nello stabilire e regolare il nostro rapporto con gli altri, ma non necessariamente a determinare se siamo felici o ci sentiamo bene. Ecco, il bene comune è stare bene con se stessi, con gli altri e l'ambiente. Abbiamo sviluppato tutte queste nostre relazioni con  una serie di attività che che hanno reso possibile il controllo e lo sviluppo della società umana nel suo complesso. Alcune di queste sono gratuite, ad altre è stato attribuito un valore, cioè sono retribuite in vario modo. Il valore delle attività umane non è un fatto statico ed assoluto, ma dipendente da vari fattori come il tempo, il tempo della storia umana, e dai rapporti tra chi esegue l'attività e chi paga questa attività. In altre parole, il lavoro ed il suo valore dipendono dalla struttura sociale e dal suo rapporto col mondo esterno. Non per nulla abbiamo una enorme quantità di filosofi, economisti, sociologi che si sono occupati di questo fatto, dagli albori della storia fino ad ora. La situazione attuale è che il lavoro è, per dirla con Marx, un lavoro alienato, in cui colui che lo fa non è proprietario dei propri strumenti di produzione, (se non forse le prostitute!) e la retribuzione conseguente è solo parte del valore creato. Cioè c'è qualcun altro che si appropria della rimanente parte. Si è reso intoccabile tale modello, con i risultati estremi che oggi osserviamo deflagrare. Il lavoro è ormai assimilabile ad un gas, si comprime, espande, si diffonde. Svapora da una zona, si condensa in un'altra. Và dove costa meno, sempre meno. E aumentano sempre più i plusvalori che esso produce, cioè sempre più ricchezza a chi ne è il padrone, sempre meno a chi lo fa. Il risultato è la famigerata forbice tra chi è sempre più ricco e chi, pur lavorando, è sempre più povero. Figuriamoci poi chi il lavoro non ce la. Quindi il modello attuale è: prelievo senza fine delle risorse naturali-trasformazione di esse in cose-distribuzione di queste cose, il tutto da parte di pochi che posseggono gli strumenti per fare questo ed i molti che materialmente realizzano questo processo. Se va bene! Ed ora c'è anche il fenomeno che la ricchezza viene prodotta esportando, sostanzialmente, la povertà mediante spostamento di ricchezza tout court, attaverso la finanza globale.
La ricchezza in tal modo accumulata è un fenomeno antropicamente e planetariamente distruttivo. Il suo accaparramento implica in primis la sottrazione al nostro pianeta di risorse non più rifondibili, in base alla termodinamica, e provoca la tendenziale distruzione dell'umanità stessa, che diventa sempre più la bruta sommatoria di infelicità esistenziali.
Il mondo che io prospetto è un mondo senza lavoro alienato, senza plusvalore, senza sfruttamento capitalistico. E' invece un mondo pieno di attività liberate dal giogo dello sfruttamento.
La privatizzazione degli strumenti di produzione ha hanche dei risvolti in ambiti collaterali, in altri beni comuni: la salute e l'istruzione. E' quasi del tutto inutile, a questo punto, approfondire questi aspetti, essendo quasi ovvii. Per vivere fisicamente abbiamo disogno di acqua ed aria, che ci vengono negate o sottratte. Per fivere scientemente abbiamo bisogno di conoscere la nostra storia ed il mondo attorno a noi. E la cultura viene resa accessibile praticamente sono a poche persone, anzi sono messe in pratica metodiche sistematiche di imbarbarimento.

 

 

 

 

 

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La matematica è arte

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  Un mio amico ha postato il seguente problema geometrico. E mi sono posto questa domanda: "Cosa mi serve per risolverlo, cioè come si risolve? E la conclusione è stata che la matematica, la geometria, sono sì scienze esatte, con le loro rigide regole, ma che la soluzione dei problemi è una forma di arte. In altre parole, è del tutto convenzionale dire cosa sia arte e cosa sia scienza. Vediamo assieme.

Apparentemente è molto complicato, non so cosa fare, come muovermi, quali regole applicare, dato che non vedo simmetrie, cose note e riconoscibili, se non un quadrato e tre segmenti. Boh!

Giusto per fare qualcosa, traccio la diagonale, che so essere uguale al lato moltiplicato per la radice quadrata di 2( lato* √2). Per risolvere problemi di questo tipo, devo conoscere le regole e le leggi, i teoremi e le proprietà delle figure, per lo meno quelle più importanti. Altrimenti faccio il falegname senza sapere cosa sia uno scalpello o un seghetto.

Brancolo ne buio. Sembra che non serva a niente. Ma subentra l'arte.

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Comincio a prolungare, è solo un tentativo, il lato di 14, intuendo che tutti quegli angoli retti mi aiuteranno. Infatti...

Domanda: chi me lo vieta? Nessuno! Basta rispettare le regole. ma qui viene il bello, concetto artistico. Spesso ci chiudiamo negli spazi, rimaniamo prigionieri e non ne usciamo. E' necessario coraggio ed apertura mentale, è necessario quello che qualcuno

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 chiama "pensiero laterale". Ritorniamo a noi. Fino a quanto lo prolungo? E quà è necessaria la cazzimma! Lo prolungo fino ad un certo punto, determinato dal fatto che, tracciando da B un altro segmento, esso sia perpendicolare al prolungamento che ho fatto. Ottengo uno strano triangolo, mezzo dentro e mezzo fuori, che è rettangolo, che ha come ipotenusa la diagonale del quadrato e due cateti di cui scopro conoscerne la lunghezza!

Essendo EBCD un rettangolo, avendo quattro angoli retti, i lati opposti sono uguali.  Vedi la figura. Questo mi consente di calcolare i cateti.

Step finale: la parte dei calcoli, noiosa ma necessaria.

Il lato del quadrato è lungo 17.

Senza la fantasia di prolungare quel maledetto segmento non ci sarei riuscito. Ma sono anche certo che sia possibile risolvere il problema in qualche altra maniera, solo che ho trovato questa. voglio solo dire che senza intuito, fantasia, coraggio, la matematica non è nulla. Ed è vero anche il contrario. Qualunque artista usa la matematica e la geometria, spesso inconsciamente, ma non sarebbe nulla senza di esse.

q4

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