Linee di scienza

Con questa frase (“non ho tempo”) termina la memoria che il giovane matematico Évariste Galois scrisse la notte prima di morire in duello. È anche il titolo di un film sulla vita di Galois del 1973 con la regia di Giannarelli. Ed è il titolo di una serie di poesie dedicate alla notte prima del duello, scritte da Elisa Davoglio, che vi consiglio di leggere. Come anche vi consiglio il libro “L’equazione impossibile” di Mario Livio.

La frase di Galois mi fa immediatamente pensare a quell’altro appunto a margine che invece lamentava di non avere abbastanza spazio (essendo poi il tempo e lo spazio strettamente legati, no?) scritto da Fermat sull’opera di Diofanto.
E a come la teoria dei gruppi di Galois fu poi di aiuto a Wiles per dimostrare proprio quell’ultimo teorema che Fermat citava nella sua nota a margine… [piccola curiosità: la nota di Fermat era scritta in greco, come si può vedere dall’immagine seguente]

Ma sto divagando. Il tema di questo post è il tempo, perché anche questo mese parteciperò al carnevale della fisica sul blog “Storie di Scienza” di Giovanni Boaga e ne sono molto felice!! Ho iniziato a parlare di matematica (essendo poi la matematica e la fisica strettamente legate, no?) e continuo con la fisica.
L’anno scorso ho intervistato Enzo Tiezzi, professore di Chimica Fisica dell’Università di Siena e il mio articolo iniziava così:

«Spazio e tempo sono da sempre oggetto dell’indagine scientifica e della speculazione filosofica. Il tempo che sperimentiamo nella nostra vita quotidiana è “asimmetrico” perché può scorrere solo in avanti, verso il futuro. In fisica invece la maggior parte delle leggi non cambia se si inverte il corso degli eventi. Il tempo, infatti, nella fisica classica così come anche nella meccanica quantistica, è una coordinata come lo spazio e non è irrimediabile come il tempo della vita.

In termini tecnici si dice che le equazioni della fisica sono reversibili rispetto al tempo. I sistemi fisici possono cioè ritornare al loro stato iniziale “senza lasciare tracce”, rifacendo all’indietro i passi fatti in avanti, come quando si riavvolge un film».

L’articolo continua poi parlando della “freccia del tempo” e, passando per Einstein, si arriva a Prigogine e alla Fisica evolutiva. Se vi interessa l’articolo è on line su LinxMagazine (anche in formato pdf).

Concludo con due citazioni letterarie (essendo scienza e letteratura legate o no? Strettamente?  ). La prima è tratta dal romanzo “L’energia del vuoto” di Bruno Arpaia che affronta il tema del raccontare, della natura del romanzo insieme a quello della natura dello spazio-tempo, a partire dalla teoria della loop quantum gravity, cioè della “gravità quantistica ad anelli”, una teoria alternativa a quella delle stringhe.

A pag. 147 si legge:

«Lo spazio è molto simile a una tela, intessuta di linee, di fili. […] E quelle linee sono lo spazio e il tempo. [..] L’immagine che viene fuori dalle equazioni è quella di uno spazio formato da strutture unidimensionali che, se non c’è massa attorno, si chiudono su sé stesse e formano degli anelli. Di qui l’espressione “gravità quantistica ad anelli”. Anelli fisici, veri, non matematici, non immaginari. Lo spazio è formato da un numero finito di linee. La tela può essere un’immagine bidimensionale dello spazio. Per farsene un’idea tridimensionale, si può pensare a una rete, a una maglia di anelli. E la dinamica dello spazio possiamo immaginarla come una danza di quei minuscoli anellini. A questa scala piccolissima, insomma, lo spazio non è più continuo, ma ha una struttura granulare, come fosse formato da singoli atomi o quanti di spazio».

E a pagina 179 cito brevemente una frase che conduce alla meditazione su che cosa significhi oggi scrivere, raccontare, alla luce delle nuove teorie fisiche sullo spazio tempo discreto:

«Dopo quei mesi passati a consumarsi gli occhi su particelle, stringhe, teoria olografica, gravità quantistica, ora era il tempo la sua vera ossessione: cos’è, di che cosa è fatto, perché lo percepiamo come un fiume, cosa significa sul serio raccontare, se è vero che ogni istante della nostra vita non è legato agli altri da una sola linea che porta dal passato all’avvenire…»

Fino ad arrivare a parlare di “quanti di narrazione” a pag. 202:

«Forse bisognerebbe provare a raccontare mettendo insieme, come posso dire?, mettendo insieme ‘quanti di narrazione’ che poi, come quegli anellini di cui tu parlavi, nell’esperienza di chi li sta leggendo formano il ‘tempo proprio’, diverso per ciascun lettore…».

La seconda citazione letteraria merita una premessa: uno studente del mio liceo ha portato come tesina all’esame di quinta scientifico una bellissima esperienza osservativa che gli ha richiesto molti mesi di tempo. Ha realizzato una camera fotografica per riprendere le posizioni del sole nel cielo al passare dei mesi, insomma, ha realizzato una ripresa statica del moto solare. Non ho ancora potuto vedere i risultati perché non è un mio studente, ma andrò a sentirlo all’orale, così ne capirò di più!
Ecco, il brano tratto dal romanzo “Un semplice caso crudele” di Juli Zeh racchiude appunto una interessante meditazione sul nostro modo di concepire lo spazio, il tempo e il movimento e che chiede ancora aiuto alla bella metafora delle linee e dei reticoli (che in un blog come il mio è molto apprezzata!):

«Metta a verbale la mia confessione: sono uno studioso di scienze naturali, ma non sono un materialista. Cosa sono, non lo so ancora. Ad ogni modo ritengo che non solo lo spazio e il tempo, ma anche la stessa materia sia opera della cooperativa di produzione Senso & Ragione. Il mio mondo non è composto di oggetti tangibili, ma di processi complessi. Tutte le condizioni e tutti i decorsi vi sono compresi allo stesso tempo e quindi in nessuno. Ciò che ne vediamo sono frammenti. Fotogrammi di una pellicola che vengono fatti sfilare sul proiettore temporale sistemato dietro la nostra fronte. Ci mostrano la realtà come danza di cose concrete.
Faccia questo esperimento, Schilf. Prenda la macchina fotografica. Si installi di notte sul tetto di un grattacielo. Imposti un’esposizione di vai secondi e fotografi un incrocio stradale. Cosa vede? I fari delle auto e dei tram in forma di tratti rettilinei od ondulati. Un reticolo di linee. Maggiore è l’esposizione e tanto più fitta risulta la rete.
E adesso prenda questa tazza da tè. Si immagini di poterla fotografare dall’alto impostando un’esposizione di un milione di anni. Non otterrebbe una tazza, ma un intreccio impenetrabile. Una macchia chiara al centro e sfrangiata ai bordi, dove il caolino si forma nel terreno. Tutt’intorno le tracce delle persone che estraggono il caolino e lo trasformano in porcellana. Il farsi della tazza. Il suo trasporto. Il suo uso. Il suo decadimento. Il ritorno in circolo dei suoi componenti. Distinguerà anche – siamo molto in alto, la osserviamo da un’estrema prospettiva a volo d’uccello – le storie di nascita e morte di tutte le persone coinvolte nella fabbricazione e nell’utilizzo della tazza. E inoltre le filigrane di quegli esseri e oggetti che hanno avuto, hanno o avranno a che fare con la gente della tazza. Nonché con i suoi antenati e discendenti e così via. Vedrebbe – no, non guardi da un’altra parte, guardi la tazza! – vedrebbe che questa tazza è collegata a tutto al di là dei confini del tempo e dello spazio, perché tutto è parte di un unico e solo processo. E se adesso potesse impostare il tempo di esposizione su infinito e la distanza altrettanto, scorgerebbe la realtà così com’è. Una confluenza aspaziale e atemporale».

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