La possibilità nella scienza.
Può la scienza introdurre alla dimensione profonda del significato del reale? Da questa domanda è nata la seguente riflessione di uno studente del quinto anno.
È cosa comune a tutti gli uomini il desiderio di un’unità del reale e della propria persona, e questo è il motivo per cui spesso si ha l’idea negativa di una scienza che divide la materia dallo spirito, entrambi fattori costitutivi della nostra esistenza. L’accusa di materialismo spesso mossa alla scienza contemporanea è infatti molto diffusa tra i non ricercatori, ma la realtà stessa mostra quanto questa opinione sia retrograda, e quanto anzi la fisica possa essere un’opportunità per riconoscere in natura quell’unità ricercata e desiderata per la propria vita. Sarebbe certamente assurdo negare che la fisica sia mai caduta nel rischio di cui la si accusa, dal momento che Cartesio, uno dei suoi stessi fondatori, è forse il primo e maggior teorizzatore della separazione tra corpo e anima.
D’altra parte, è segno di profonda ignoranza ritenere che la fisica viva ancora di questo dualismo. È ormai passato infatti più di un secolo da quando essa, a seguito di un certo numero di scoperte avvenute nello stesso ambito scientifico, ha dovuto cambiare radicalmente i presupposti su cui si fondava, primo tra tutti, appunto, la distinzione tra ciò che è materia e ciò che non lo è, e che in fisica prende il nome di energia. Fino all’inizio del secolo scorso, quest’ultima era infatti associata ad un corpo come sua capacità di compiere un lavoro. Questo corpo era poi descritto come un insieme di particelle elementari, ciascuna delle quali possedeva una sua massa ed una sua energia, elementi attraverso cui si tentava una spiegazione approssimativa del comportamento della materia, dall’atomo alle galassie. Questa concezione dovette però essere rivista interamente quando Heisemberg, nei primi anni del Novecento, formulò il suo “principio di indeterminazione”. Esso stabilisce infatti l’impossibilità di raggiungere una misura esatta di entrambe la posizione e la velocità di una particella in un dato istante, a causa del fatto che per conoscerne la posizione è necessario in qualche modo fare sì che questa interagisca con gli strumenti di misura, interazione che per definizione implica una variazione della sua energia, e dunque, in sostanza, della sua velocità.
Ne consegue che quanto minore sarà il grado di incertezza sulla misura della posizione, tanto maggiore sarà quello sulla velocità, e viceversa. Questo enunciato impedisce quindi una conoscenza esatta delle condizioni iniziali di posizione e velocità per una data particella, il che implica l’impossibilità di una descrizione deterministica dell’evoluzione futura del suo stato e costringe a descrivere tale evoluzione solo in termini di onda di probabilità, cioè di una funzione che esprime in ciascun punto dello spazio la probabilità di individuarvi la presenza della particella ad un dato istante.
Le due rappresentazioni coincidono in pratica per quanto riguarda la spiegazione di fenomeni macroscopici, ma il grado di approssimazione classico diminuisce drasticamente nella spiegazione dei fenomeni di scala atomica o subatomica, che non possono essere spiegati se non entro questo nuovo modello.
La cosiddetta fisica quantistica, che si occupa dello studio della materia a questo ordine di grandezza, ha portato perciò una rivoluzione incredibile del concetto stesso di materia: quell’oggetto che abbiamo sempre chiamato particella assume ora un’apparenza ben più simile ad una nuvola di energia che non alla pallina in continuo moto caotico a cui fino ad allora si era sempre pensato. La materia stessa perde infatti l’accezione classica di corpo delimitato nello spazio da confini ben definiti e identificabili: il dualismo tra materia ed energia perde senso nella definizione dell’unico strumento con cui ora viene descritta la realtà: il campo. La materia non è altro che il modo con cui il campo rivela localmente la sua presenza interagendo con i nostri sensi, mentre l’energia, in forma ondulatoria, è il modo con cui esso si propaga nello spazio. In questo consiste dunque l’unità del reale: in un’unica sostanza che si manifesta mostrandosi nei suoi molteplici aspetti.
Può infastidire la conclusione che la realtà non sia totalmente controllabile e prevedibile da strumenti umani, ma l’uomo ragionevole non può mancare di riconoscere in questa nuova prospettiva una verità ed una potenzialità neanche paragonabili con quelle offerte dal modello materialista classico di fine Ottocento, costretto ad autolimitare il proprio raggio d’azione a causa dell’inadeguatezza del suo metodo.
D’altro canto, l’uomo ha realizzato di possedere uno strumento di indagine del reale molto più vasto e potente di quanto pensava, che era andato oltre la pura capacità previsionale, fino a riconoscere quell’unità che esso stesso per natura desidera. Questo uso allargato della ragione si è dunque rivelato non solo più adeguato all’oggetto del suo studio, consentendo l’analisi di aspetti altrimenti insondabili, ma anche più conforme ai desideri ed alla natura stessa dell’uomo.
Per questo fare scienza oggi non significa, come troppo spesso si pensa, mettere da parte un aspetto della propria persona per dedicarsi alla manipolazione di una “res extensa”, ma al contrario andare a fondo con tutta la propria umanità dell’enorme domanda di senso che le cose di tutti i giorni ci pongono. Il fatto poi di non essere lasciati soli in un cammino di conoscenza altrimenti infinito è all’origine di una libertà e di una speranza senza eguali, perché salva le limitate capacità umane da una responsabilità, quella della redenzione, che esse sole non si possono permettere. Ed è questo che rilancia ancora una volta, e più che mai, nel lieto studio di ogni giorno.
Stefano Aime
- Pubblicata: 15 marzo 2008 in Scientifico
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