In Sette brevi lezioni di fisica (Adelphi, 2014) Carlo Rovelli costituisce una «rapida carrellata» sulla fisica del XX secolo nei suoi aspetti rivoluzionari e nei grandi misteri che questa rivoluzione ha generato.

– La teoria della relatività ristretta (1905) «Chiarisce come il tempo non passi uguale per tutti: due gemelli si ritrovano in età diversa, se uno dei due ha viaggiato velocemente», lei scrive a pagina 14. Ma se i due gemelli viaggiano alla stessa velocità essi hanno ancora, per la relatività ristretta, la stessa età?

Si, certo. Qui la velocità è definita rispetto all’unico sistema di riferimento in cui i due si ritrovano nello stesso punto in cui si erano separati.

– Il tempo è in funzione della velocità ma anche dello spazio. Che ne è dello spazio nella relatività ristretta?

Anche lo spazio fra due punti dipende dal percorso che facciamo per andare dall’uno all’altro. Ma questo lo sapevamo anche prima della relatività ristretta. Lo sa chiunque guida una macchina.

– «Ricordo l’emozione quando comincia a caprine qualcosa. Era estate. Ero su una spiaggia della Calabria, a Condofuri, immerso nel sole della grecità mediterranea, al tempo dell’ultimo anno di università», lei scrive a pagina 15 riferendosi alla teoria della relatività generale. La gravità era un problema per la relatività ristretta. Perché?

Perché la teoria della gravità di Newton prevedeva che la forza di gravità su un corpo dipendesse dalla posizione di un altro corpo “nello stesso momento”. Ma alla luce della relatività ristretta, “nello stesso momento” non significa nulla.

– La meccanica quantistica ha ottenuto un successo sperimentale che non ha eguali nella storia della scienza. Per Popper questo vuol dire che la teoria è stata «corroborata». Ora, o la teoria è giusta o gli esprimenti sono stati condotti accuratamente. Quale delle due?

Non ci sono teorie «giuste». Ci sono teorie molto credibili, molto affidabili, che sono state molto «corroborate» in dati ambiti, e quindi sono affidabili in questi ambiti. Ma questo non vuol dire che siano verità assolute.

– Lei scrive a pagina 31: «Il pensiero scientifico si nutre della capacità di “vedere” le cose in modo diverso da come le vedevamo prima». Questo modo di «vedere» per Aristotele è la prima esperienza che ci fa rapportare ai fenomeni. La «vista, infatti, per il filosofo di Stagira è il primo dei sensi. Lo scienziato «vede» cose nuove in modo nuovo, cose vecchie in modo nuovo o cose vecchie con occhi diversi?

Non solo lo scienziato. Oggi chiunque può guardare il sole che tramonta e «vedere» la Terra che gira. Non solo il pazzo sulla collina di Paul McCartney.

– L’atomo costituisce le cose che vediamo. Esso è un nucleo con attorno elettroni. Ogni nucleo è costituito da protoni e neutroni. Le cose che lo scienziato «vede» sono fatte così. Ma fino a quando si può «scendere» nella visione? Oltre i quarks, per esempio? C’è un mattone ultimo?

Ultimo in che senso? Nel senso che siamo arrivati alla fine e abbiamo capito tutto? E chi lo sa! Lo scopriremo, forse, andando avanti. O forse no.

– La gravità quantistica a loop predice «Che lo spazio non sia continuo, non sia divisibile all’infinito, ma sia formato da grani, cioè da “atomi di spazio”», lei scrive a pagina 50. Questi «grani», che formano lo spazio, uniscono relatività generale e meccanica quantistica. Cioè lo studio del macrocosmo e del microcosmo. Il grande e il piccolo sono la stessa cosa?

No, perché? Una cosa grande è grande e una cosa piccola è piccola. Non sono la stessa cosa. Ma ci aspettiamo che le leggi elementari che governano entrambe siano le stesse. Finora questa aspettativa ha sempre dato frutti, quindi è ragionevole aspettarsi che lo faccia ancora.

Gianfranco Cordì