Bentornati al futuro

Bentornati a questo vecchio anno nuovo. Ci troveremo dentro qualcosa di tutti quelli che lo hanno preceduto, e se saremo bravi magari riusciremo a metterci anche qualcosa di inedito, come quelle antologie di musicisti stanchi, in cui, nascosta tra i rimaneggiamenti di armonie già sentite, c’è qualche idea nuova, che magari neanche l’autore sa se sia buona e che lascia lì, per farla scoprire agli altri.

Questo sarà un post interlocutorio, in cui riprendiamo un po’ di cose già dette e magari ci infiliamo qualche briciolo di novità. Una fresella di pane raffermo, se vogliamo.

Nei commenti agli ultimi post, sono emersi alcuni temi "tangenziali" rispetto al tema che sto sviluppando. Cercando di tenerli un po’ in ordine, sarebbero:

  1. La questione epistemologica del valore dei modelli scientifici e della loro presunta, possibile, impossibile o ineffabile corrispondenza con la Realtà, checché essa sia.
  2. Quale sia la geometria "vera" (e, vedi sopra: geometria di che? Del modello? Della realtà?), e in particolare se essa sia continua o discreta.
  3. Se la geometria "efficace" (fatemela chiamare, in senso semifilosofico, così) è discreta, è ovunque densa, come una sorta di frattale, o ha una granularità minima, una sorta di reticolo che, per quanto fitto, ha un "passo" minimo?

Ora, ditemi voi se non è estremamente sleale infilare domande come queste nei commenti off-topic di un post perinatalizio di un poveraccio che per far capire come sta messo ha deciso di chiamarsi Incompetente! Comunque, proverò a dare qualche spunto, riciclando magari i post già scritti (ve l’aspettavate, no?):

  1. Il problema epistemologico, per chi vi è interessato, è sostanzialmente quello del Realismo Scientifico, opposto a tesi più "minimaliste", come lo Strumentalismo. Ho già espresso le mie simpatie in una serie di post sull’argomento, e non contento della mia relativa Incompetenza in Fisica, ho approfittato della più ampia Incompetenza di cui dispongo in Filosofia per azzardare persino delle obiezioni "di principio" allo Strumentalismo, che sono riassunte soprattutto in questo post.
  2. Da ragazzo, trovavo, come molti, abbastanza confortevoli i numeri razionali, e abbastanza sconcertanti i numeri reali. Gli insegnanti spiegavano che i numeri reali erano importanti anche perché erano necessari per descrivere la realtà (solo dopo ho scoperto cose come i Campi e le loro proprietà), perché la realtà fisica è continua. A scuola ho anche imparato come le proprietà matematiche dei numeri reali consentano di confutare ad esempio i paradossi di Zenone intesi a dimostrare che spazio e tempo non possono essere divisibili all’infinito.
    Se, rinunciando al "Realismo ingenuo" di questa identificazione tra proprietà matematiche e mondo reale, scegliamo di occuparci solo delle proprietà geometriche dei modelli usati in Fisica, le cose non cambiano: la Fisica classica ci insegna che lo spazio e il tempo sono grandezze continue. Purtroppo, però, quando tentiamo di conciliare la Meccanica Quantistica con la Relatività Generale Einsteiniana ci si ripropongono dei nuovi "paradossi di Zenone" che portano a risultati "impossibili" se si accetta una struttura continua per lo spazio-tempo e la divisibilità della materia fino a costituenti puntiformi. Di fatto, molti degli approcci tentati per costruire una teoria quantistica della Gravità si basano in qualche forma sul porre un limite inferiore alle dimensioni dello spazio-tempo e/o della materia.
  3. Per citare un articolo di Scholarpedia sull’argomento, "Molte considerazioni indicano che la Lunghezza di Planck possa apparire come un limite all’infinita divisibilità dello spazio, ossia come una lunghezza minima". La Lunghezza di Planck, che è peraltro incredibilmente piccola, sarebbe quindi il limite della granularità dello spazio-tempo? Il limite deriva da una quantizzazione dello spazio-tempo, così come i quanti di energia derivano dalla quqntizzazione dei campi? Finché non avremo una teoria soddisfacente della Gravità quantistica non avremo una vera risposta a questa domanda.

L’approccio più diffuso al problema della Gravità quantistica è probabilmente ritenere che la sua soluzione risieda nell’adottare la Teoria delle Stringhe per la descrizione della materia e delle forze. Questa teoria (ammesso che sia lecito chiamarla tale) "risolve" la questione asserendo che la materia è costituita da Stringhe, o cordicelle, di dimensione piccolissima ma non puntiforme, e che quindi non è possibile avere un’interazione a una dimensione inferiore a quella propria delle Stringhe. Lo spazio-tempo avrebbe invece più dimensioni delle 3+1 cui siamo abituati, ma alcune di esse non sarebbero osservabili, mentre quelle "ordinarie" conserverebbero la proprietà di essere continue.

*** Attenzione, da qui in avanti l’attendibilità del post cala drasticamente ***

<HI INCOMPETENCE MODE/ON>

Quanto a me, dovessi giocarmi cinque Euro, li punterei su approcci diversi, per quanto altrettanto bizzarri, che anziché partire dallo spazio-tempo "con qualcosa dentro, ad esempio Stringhe", considerano le proprietà stesse dello spazio-tempo "emergenti" dalle proprietà di entità fondamentali diverse. Se infatti le proprietà dello spazio-tempo non fossero fondamentali, ma un effetto "macroscopico" della dinamica delle entità "davvero" fondamentali, allora non avrebbe senso chiedersi fino a che punto siano divisibili lo spazio e il tempo, bensì chiedersi a partire da quale dimensione queste proprietà "emergenti" siano "ben definite", un po’ come accade a scale enormemente maggiori con le grandezze della Termodinamica, che sono "ben definite" solo per insiemi di unità microscopiche "fondamentali" (ad es. molecole di gas) abbastanza grandi da essere trattabili in modo statistico.

E’ possibile che gli approcci alla Gravità Quantistica cosiddetti background-independent (come la Loop Quantum Gravity) finiscano per superare lo stato di "work in progress" e proporre in modo compiuto una teoria del genere, ma temo che anche se lo facessero io non la capirei. Quindi non chiedetemi a che punto siano arrivati, e se davvero abbiano le caratteristiche che descrivevo sopra…

<HI INCOMPETENCE MODE/OFF>

Ciao, e buon 2010 a tutti!

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