IL MISTERO DELLA FORZA

4 mar 2017

 Dall'articolo RIFLESSIONI SULL'INFINITO:

http://lastellarossa.blogspot.com/2017/05/riflessioni-sullinfinito.html

Il merito dell'intuizione galileiana fu quello di asserire che, in assenza di atmosfera, oggetti dal peso differente (come una piuma e una pietra) nella caduta raggiungerebbero il suolo nello stesso istante. E questa teoria rimase incompiuta per tre secoli, fino all'avvento della RELATIVITA' GENERALE di EINSTEIN, che mise in relazione la forza di gravità con la curvatura spaziotemporale. Ai tempi di GALILEO il tempo veniva considerato un elemento assoluto, nel quale il mondo fisico si evolveva. Lo spazio era considerato nell'ambito della geometria euclidea, secondo la quale veniva misurato seguendo canoni bidimensionali, calcolando la semplice distanza fra due punti in linea retta. Fino ad allora le leggi della meccanica e il flusso temporale erano considerati indipendenti dal moto dell'osservatore. Questi principi vennero esposti da GALILEO nel suo libro DIALOGO SOPRA I MASSIMI SISTEMI, con l'esperimento del naviglio:

"Riserratevi con qualche amico nella maggiore stanza che sia sotto coverta di alcun gran navilio, e quivi fate d'aver mosche, farfalle e simili animaletti volanti; siavi anco un gran vaso d'acqua, e dentrovi de' pescetti; sospendasi anco in alto qualche secchiello, che a goccia a goccia vadia versando dell'acqua in un altro vaso di angusta bocca, che sia posto a basso: e stando ferma la nave, osservate diligentemente come quelli animaletti volanti con pari velocità vanno verso tutte le parti della stanza; i pesci si vedranno andar notando indifferentemente per tutti i versi; le stille cadenti entreranno tutte nel vaso sottoposto; e voi, gettando all'amico alcuna cosa, non piú gagliardamente la dovrete gettare verso quella parte che verso questa, quando le lontananze sieno eguali; e saltando voi, come si dice, a piè giunti, eguali spazii passerete verso tutte le parti. Osservate che avrete diligentemente tutte queste cose, benché niun dubbio ci sia che mentre il vassello sta fermo non debbano succeder cosí, fate muover la nave con quanta si voglia velocità; ché (pur che il moto sia uniforme e non fluttuante in qua e in là) voi non riconoscerete una minima mutazione in tutti li nominati effetti, né da alcuno di quelli potrete comprender se la nave cammina o pure sta ferma: voi saltando passerete nel tavolato i medesimi spazii che prima, né, perché la nave si muova velocissimamente, farete maggior salti verso la poppa che verso la prua, benché, nel tempo che voi state in aria, il tavolato sottopostovi scorra verso la parte contraria al vostro salto; e gettando alcuna cosa al compagno, non con piú forza bisognerà tirarla, per arrivarlo, se egli sarà verso la prua e voi verso poppa, che se voi fuste situati per l'opposito; le gocciole cadranno come prima nel vaso inferiore, senza caderne pur una verso poppa, benché, mentre la gocciola è per aria, la nave scorra molti palmi; i pesci nella lor acqua non con piú fatica noteranno verso la precedente che verso la sussequente parte del vaso, ma con pari agevolezza verranno al cibo posto su qualsivoglia luogo dell'orlo del vaso; e finalmente le farfalle e le mosche continueranno i lor voli indifferentemente verso tutte le parti, né mai accaderà che si riduchino verso la parete che riguarda la poppa, quasi che fussero stracche in tener dietro al veloce corso della nave, dalla quale per lungo tempo, trattenendosi per aria, saranno state separate; e se abbruciando alcuna lagrima d'incenso si farà un poco di fumo, vedrassi ascender in alto ed a guisa di nugoletta trattenervisi, e indifferentemente muoversi non piú verso questa che quella parte. E di tutta questa corrispondenza d'effetti ne è cagione l'esser il moto della nave comune a tutte le cose contenute in essa ed all'aria ancora, che per ciò dissi io che si stesse sotto coverta; ché quando si stesse di sopra e nell'aria aperta e non seguace del corso della nave, differenze piú e men notabili si vedrebbero in alcuni de gli effetti nominati: e non è dubbio che il fumo resterebbe in dietro, quanto l'aria stessa; le mosche parimente e le farfalle, impedite dall'aria, non potrebber seguir il moto della nave, quando da essa per spazio assai notabile si separassero; ma trattenendovisi vicine, perché la nave stessa, come di fabbrica anfrattuosa, porta seco parte dell'aria sua prossima, senza intoppo o fatica seguirebbon la nave, e per simil cagione veggiamo tal volta, nel correr la posta, le mosche importune e i tafani seguir i cavalli, volandogli ora in questa ed ora in quella parte del corpo; ma nelle gocciole cadenti pochissima sarebbe la differenza, e ne i salti e ne i proietti gravi, del tutto impercettibile".

La GEOMETRIA EUCLIDEA e la RELATIVITA' GALILEIANA sono anch'esse valide su scale minori, per quel che riguarda le esperienze utili alla nostra quotidianità; per quel che riguarda, invece, fenomeni come la velocità della luce e l'elettromagnetismo, bisogna ricorrere alla RELATIVITA' RISTRETTA e alle equazioni di MAXWELL. ISAAC NEWTON aveva scoperto la forza gravitazionale degli oggetti, che sapeva essere proporzionale alla loro massa. La SECONDA LEGGE DI NEWTON impone che l'accelerazione di un corpo nella caduta, quando una forza gravitazionale agisce su di esso, sia inversamente proporzionale alla massa del corpo stesso. Ma a livello microscopico, per quel che riguarda l'elettromagnetismo e l'attrazione esercitata fra le particelle, le leggi di NEWTON e la relatività generale non valgono più, perchè l'attrazione delle particelle all'interno del "campo" non dipende dalla loro massa. La materia è tenuta insieme dalla FORZA ELETTROMAGNETICA, che crea la massa, la quale, a sua volta, genera il fenomeno della gravitazione universale a livello macroscopico conosciuta fin dai tempi di NEWTON; ma gli atomi non sono condizionati da nessuna forza di gravità, nessuna particella microscopica, costituente i corpi fisici, viene nemmeno sfiorata dal fenomeno macroscopico della gravità. Per ovviare a questa lacuna è stata ipotizzata l'esistenza di cosiddetti GRAVITONI, ovvero delle particelle (mai osservate sperimentalmente) che sarebbero mediatrici fra la forza di gravità macroscopica e le particelle microscopiche: più veloce è lo scambio fra questi gravitoni più intensa è la forza. Ma questa teoria, a mio avviso, anche se dovessere essere un giorno confermata, non risolverebbe il problema della forza, anzi, ci farebbe precipitare nella spirale di una regressione infinita: che cosa determinerebbe, a sua volta, la proprietà mediatrice dei GRAVITONI? E anche se scoprissimo questo elemento, da che cosa sarebbe esso determinato a sua volta? La ricerca non avrebbe mai fine, proprio come gli assiomi irrisolvibili della matematica. Noi sappiamo che cos'è la forza, che cos'è l'energia a livelli accessibili dalla nostra osservazione, ma forse non riusciremo mai a raggiungere la comprensione a livello fondamentale, proprio perchè si tratta di fenomeni "emergenti" dall'infinito, e l'infinito non comprende solo ciò che è in moto progressivo, ma si estende anche nel verso regressivo, microscopico, come indica anche il caso dei punti in un segmento "finito", i quali sono infiniti perchè in mezzo ad un punto (che ha consistenza nulla) ci può sempre stare un altro punto; quindi il segmento è "finito" per noi che ne calcoliamo i limiti, ma infinito in sè stesso; e come indica lo stesso INSIEME DI MANDELBROT e la TEORIA DEI FRATTALI. Forse ogni cosa è infinita in sè stessa. Le forze elettriche sono simili alle forze gravitazionali, le une e le altre sono inversamente proporzionali al quadrato della distanza, ma la forza elettrica è causata dalla carica elettrica, che è qualcosa di completamente diverso dalla massa di NEWTON. L'intuizione galileiana non si può applicare al campo elettrico: le particelle elettricamente cariche seguono leggi diverse e non si muovono tutte allo stesso modo sotto l'azione del campo. Nello spazio siderale il concetto di "caduta" indica il moto di un corpo secondo un'orbita gravitazionale, la forza di gravità e l'elettromagnetismo, inoltre, sono forze che si estendono oltre il proprio punto d'origine all'infinito, aumentando l'attrazione con la diminuzione della distanza e costituiscono le due forze fondamentali dell'esistenza. Le altre sono la forza nucleare che tiene insieme i protoni e neutroni all’interno del nucleo, la forza debole che regola il decadimento beta del nucleo (un neutrone si trasforma in un protone con l’emissione di elettroni e neutrini). Ora: siamo riusciti a unificare lo spazio con il tempo (spaziotempo), l'elettricità con il magnetismo (elettromagnetismo), la materia con l'energia, ma non siamo riusciti ancora a unificare la forza di gravità (macroscopica), con il magnetismo delle particelle elementari. L'anello mancante della scienza è quel qualcosa di estremamente grande e sconvolgente che sarà destinato ad unire tutte le teorie e le filosofie sviluppate durante la storia dell'uomo. Ma l'universo è infinito, come la mente, ed ogni nuova scoperta non segna mai un traguardo, ma un nuovo inizio verso la successiva fase dell'evoluzione infinita dell'ESSERE".

Alessia Birri

foto: rappresentazione del dio THOR.