Domande aperte (per riduzionisti, particellari, cosmologi, filosofi, …)

Martedì scorso ho tenuto – uso un voluto gioco di parole – un seminario presso il Seminario Arcivescovile di Genova:

Gli argomenti toccati (a livello divulgativo) sono stati i seguenti:

•Richiami a ciò che abbiamo sentito al Festival della Scienza (P. Funes – L’universo che si evolve);
• Tra filosofia e Scienza: il riduzionismo; da Democrito a Peter Higgs: così l’uomo è andato alla ricerca dei costituenti fondamentali della Natura;

Più approfonditamente:

• il Modello Standard e la ricerca del bosone di Higgs all’LHC: le “cattedrali nascoste”;
• il ponte tra infinitamente grande e infinitamente piccolo: i raggi cosmici.

 

Al termine del seminario, molte le domande che mi sono state rivolte da parte di sacerdoti, seminaristi e laici presenti. Sarò sincero. Non a tutte ho saputo rispondere. Non a tutte, credo, la scienza sa rispondere.

Chi volesse dire la sua in merito è benvenuto nei commenti. Per me sono domande che sono rimaste aperte e che mi lasciano con un senso di mistero e con una voglia di scoperta molto grandi.

 

Alcune domande “aperte” raccolte:

 

Le particelle elementari secondo il Modello Standard. Le particelle sono raggruppate in due grandi famiglie, i Quark e i Leptoni, ciascuna delle quali ordinata gerarchicamente in tre gruppi. Si aggiungono i bosoni responsabili delle quattro interazioni o forze fondamentali della natura.

1. Il Modello Standard (l’attuale modello che descrive le particelle elementari) dice che protone e neutrone sono a loro volta composti da quark, mentre l’elettrone è proprio una particella elementare. Ma come un tempo si era convinti che anche protone e neutrone lo fossero, non potremmo un giorno scoprire che l’elettrone in verità è formato da altro che oggi non riusciamo a rilevare?

2. Secondo la Meccanica dei Quanti, ogni particella è anche onda (dualità onda-particella). In qualche modo tutto è dunque in moto. Come si ripercuote questa cosa in biologia? Noi siamo formati da cellule che sono formate da atomi: siamo abituati a considerare tutta la biologia dal punto di vista classico, ma non dovremmo allora fare anche una biologia quantistica?
 
3. Che succede se non viene trovata la “particella di Dio” (o bosone di Higgs)?
 

4. Come mai se con l’LHC si arriva ad energie prossime a quelle del Big-Bang, i Raggi cosmici che giungono sulla terra hanno energie anche superiori di quelle di LHC?

11 commenti su “Domande aperte (per riduzionisti, particellari, cosmologi, filosofi, …)

  1. Cosa sono le “cattedrali nascoste”?
    Per me questi argomenti sono arabo, ma confido che voi astrofisici ci illuminerete sulle grandi scoperte per il bene dell’umanità!

  2. Secondo me non c’è un limite fisico alla materia. Si può scomporre all’infinito. Oggi ci fermiamo a certe particelle solo perchè non abbiamo la tecnologia adatta. Ma la storia ha insegnato che si va sempre più a fondo delle cose.
    Non capisco perchè si chiami una particella con il nome di Dio. Dio non centra nulla, anche chi crede è il primo a sostenerlo. E’ solo un modo per avere soldi per le ricerche secondo me.
    Alfonso

  3. Rispondo ad Elena ed Alfonso (benvenuto sul blog!):
    1. Cattedrali nascoste: è un modo “alternativo” che alcuni si sono inventati per chiamare gli acceleratori di particelle, enormi costruzioni poste sotto terra. Ovviamente con le cattedrali vere hanno poco a spartire, ma resta questo richiamo al teologico cui faceva cenno anche Alfonso con la “particella di Dio”. Questo mi fa passare al punto successivo:

    2. Riferimenti al trascendente: ovvio che una particella chiamata di Dio non ha nulla che la rende più “divina” di altre. Ma è stata così chiamata perché la sua presenza spiegherebbe l’ordinamento gerarchico (la massa) delle altre particelle. COME SE facesse una sorta di azione “divina”. Ma come ha ben detto il Presidente della Pontificia Accademia delle Scienze al Festival della Scienza di Genova: tale particella non ha nulla di divino, se non la sua partecipazione alla creazione esattamente come le altre particelle (ovviamente dal punto di vista di un credente). Questi riferimenti al trascendente credo che siano fatti non tanto per ottenere soldi (forse anche, in via indiretta, per colpire la stampa e l’opinione pubblica) ma piuttosto per indicare che la ricerca a certe domande “ultime” (di che cosa e’ fatto il mondo che ci circonda? di cosa siamo fatti noi?) sfocia quasi inevitabilmente nella filosofia e nella teologia.

    3. Scomposizione all’infinito? la Fisica ci dice che nulla è infinito, ma che c’è sempre un limite. L’infinito è più un concetto matematico. Può essere che nel futuro scopriremo ulteriori “livelli” della materia, ma dubito si possa procedere all’infinito…

    4. Scoperte non puramente teoretiche: anche se a volte compiere queste grandi ricerche su particelle, Big-Bang e Universo può sembrare qualcosa di puramente speculativo e teorico, in realtà porta dei benefici indiretti anche alla tecnologia. Le ricerche sulle particelle sono infatti state uno stimolo per la nascita di applicazioni come il web (www), i magneti superconduttori, le applicazioni in diagnostica medica, e via dicendo.

    Altri pareri, altre domande, altre curiosità?
    AM

  4. Secondo me con le particelle si sta facendo il passo più lungo della gamba. Quando ero ancora studente di fisica nucleare mi fecero seguire un corso sulle particelle e l’impressione che mi ha fatto è che gran parte delle particelle saltano fuori da deduzioni un po’ precipitose, del tipo “toh guarda, non mi risulta una legge di conservazione allora devo inventarmi un numero quantico e quindi gli devo associare una particella che sia specializzata in quel numero quantico”. Certo non dico che le particelle sono tutte inventate… quelle che si misurano ci sono, anche se la mia personale opinione è che ancora nessuno ha pensato al polimorfismo (che condizioni diverse possono far sembrare la stessa particella come due oggetti distinti).
    Il modello standard è infatti un modo ragionevole di descrivere il mondo ma ce ne potrebbero essere infiniti altri, migliori, più veri. Non lo sappiamo. Per fare un esempio: quest’anno a Bologna, al congresso nazionale della società italiana di fisica, c’era un ricercatore che ha proposto tutto un modello che spiega perfettamente il mondo facendo benissimo a meno del bosone di Higgs. Un altro esempio era il sistema geocentrico: c’era tutto un modello che con epicicli e circoli deferenti spiegava il moto dei pianeti visto da terra.
    I modelli che ci facciamo dobbiamo sempre considerarli provvisori e soprattutto dobbiamo essere aperti al nuovo e all’intuito che ci porta anche verso l’assurdo.
    Poi, il mistero, nella ricerca è la benzina per il motore. Se sapessimo già tutto, non avremmo bisogno di fare ricerca. E meno male, direi.

    Saluti!

  5. SCHERZI DI IGNORANZA E DI FANTASIA: l’entità fisica,qualunque essa sia,non puo avere nessuna caratteristica intrinseca di stabilità,perchè con questa definizione,si deve intendere l’assenza assoluta di qualsiasi proprio evento incluso,quindi, quello della propria esistenza.
    La stabilità è solo apparente e solo in ambiti relativi, ad esempio lo stato di quiete di un corpo materiale o la stabilità di una molecola ecc. .Quindi, l’esistenza unica possibile è la “massa energetica” che per sua definizione non ha nulla di stabile. Che cos’è l’energia? Secondo la mia fantasia, essa segue una “logica” obbligata e conseguenzia-le ,inclusa la fenomenologia quantistica, fino alla creazione dei bosoni(se esistono), dei quark,degli elettroni, neutroni, protoni, atomi, molecole ecc. che sono entità esistenti solo in ambiti relativistici. Quindi, sempre fantasticando, anche l’energia creatrice dell’universo dev’essere di tipo creato da particelle infime, uguali ciascuna all’unità limite (uno), perchè, procedendo verso un’ulteriore infimità, l’esistenza,la loro,come qualsiasi esistenza, tende allo zero. Se immaginassimo di esaminare una sola di queste particelle infime, senza le altre, ci si potrebbe accorgere che l’unico suo grado di libertà è quello di annullarsi totalmente per poi tornare all’essere, con una frequenza inaudita originante l’energia, frequenza non percepibile dai nostri strumenti. Sempre fantasticando, queste particelle sono divise in due uguali insiemi: quello ritmico e l’altro aritmico rispetto al primo. Nell’istante del “bing bang” uno dei due insiemi, probabilmente per due Bang distinti, prevale sull’altro e forma, fondendosi per via dello stesso ritmo di esistenza, le particelle di maggior massa che, in quanto più massive, e perdendo un po’ di massa,vanificano i tentativi di formare massa,annichilendola, dell’altro insieme di particelle infime, almeno fino ad un certo livello massivo, ad esempio al livello quantistico, impedendo così che l’intero universo possa finire in un’unica massa pulsante.
    Quindi le particelle infime, non rivelabili dai nostri acceleratori, sono le produttrici di tutta la fenomenologia fisica. Le particelle infime ritmiche e quelle aritmiche,al loro livello unitario,si respingono soltanto, senza annichilirsi. Sempre fantasticando, gli aspetti qualitativi della materia dipendono soltanto da quelli quantitativi, ovvero dalle diverse massività originate dalle particelle infime.
    Signori Fisici che avete sudato nei laboratori e sui libri… usate noncuranza per quello che ho scritto.
    Un saluto.

  6. Mi piacerebbe una volta partecipare a queste conferenze… avere le capacità per partecipare a questi dibattiti!
    Il sig. Giuseppe mi sembra tiri fuori teorie molto poetiche ma … che fondamento scientifico hanno? In un libro di Hawking o di qualche altro genio una volta iniziai a leggere cosa accadde ai primi istanti dell’universo: le equzioni da considerare sono tantissime e in tutte quelle forumule che io non capivo so che c’era molto di più che una “semplice” spiegazione filosofica su paricelle e antiparticelle che si annichiliano… o sbaglio Andre?

    Intanto una cosa semplice: buon natale! Pax!
    Fra

  7. Caro Giuseppe,
    perché dici che quark, elettroni e altre particelle esistono solo in ambiti relativistici? Non è vero: basta guardarsi intorno: viviamo in una realtà non relativistica (eccezion fatta per la luce stessa che è per definizione relativistica, essendo relativistico ciò che si avvicina alla velocità della luce!) e siamo formati da particelle atomiche e sub-atomiche che hanno la loro ragione d’essere anche fuori dalla teoria della relatività (infatti la Meccanica Quantistica prescinde dalla relatività di Einstein).
    L’energia si trasforma in massa, è vero, secondo E= m c^2, ma ricordiamoci che c’è la velocità della luce al quadrato di mezzo.
    Le equazioni dei primi istanti del Big-Bang, come detto da Frae, non sono così semplici e non sono riducibili a poche righe (sempre che siano corretti i modelli che noi oggi usiamo). Ridurre il Big-Bang a una mera speculazione filosofica mi ricorda tanto chi voleva spiegare il moto dei pianeti con la semplice presenza di gerarchie angeliche che li muovevano in una generale armonia cosmica…

    Saluti!
    Andrea

  8. Carissimi Andrea e Frae, certamente la mia ipotesi è soltanto mia, che non ho competenza scientifica: infatti pensavo che definire “relativistici” gli atomi ecc. fosse sufficiente il fatto che, ad esempio, nella scissione nucleare degli atomi entra in argomento la formula di Einstain in funzione di massa e di energia. La sostanza, se c’è, in quello che ho scritto nel precedente commento è di aver immaginato l’esistenza di particelle infime, come le uniche in grado di fornirmi il concetto di un’energia primaria non dipendente dal dinamismo correlato. Tutto questo perchè, andando a ritroso negli eventi possibili, il primo di questi, in assoluto, deve per forza scaturire dal nulla ovvero da un creatore che obbligatoriamente dev’essere immateriale e che la scienza non può dimostrare. Certamente , i miei, sono ragionamenti anche di tipo autosuggestivo, di chi non è nè filosofo nè matematico, ma che, tuttavia e come tutti, cerca di giustificare,senza riuscirci, la propria e l’ altrui esistenza. Mi sembra che lo scienziato dotato di fede religiosa, beato lui, raramente, salvo un Medi o un Zichichi, parli apertamente dell’esistenza di Dio con personali certezze…per gli altri, tutti o quasi, è meglio non confondere Cesare con Dio… o no? Ho letto da qualche parte che persino il prof. Odifreddi, per uno “scherzetto” della sua logica ferrea (e da non rigettare secondo me), sia stato “autocostretto” ad ammettere l’esistenza di un creatore, pur senza identificarlo in una divinità nota…sia mai!!
    Buon Natale a tutti.
    Giuseppe.

  9. Chiedo scusa: nel commento 22.12.2010 ore 20:12 ho scritto guseppe invece di giuseppe che è il mio nome corretto.

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