Heisenberg e le particelle come forme matematiche non materiali

From: Multivac85 <multivac85_at_gmail.com>
Date: Sat, 25 Aug 2012 13:51:25 -0700 (PDT)

Cito estesamente questo brano, tratto dalle pagine 88-90 di "Fisica e
filosofia" in cui Heisenberg afferma come secondo lui si deve pensare
correttamente il mondo delle particelle elementari:


"Nella filosofia di Democrito gli atomi sono eterne ed indistruttibili
unit� di materia, non possono trasformarsi gli uni negli altri. Nei
riguardi di questo problema la fisica moderna prende netta posizione
contro il materialismo di Democrito e a favore di Platone e dei
Pitagorici. Le particelle elementari non sono certamente eterne ed
indistruttibili unit� di materia, esse in realt� possono trasformarsi
le une nelle altre. Sta di fatto che, se due di tali particelle,
muovendosi per lo spazio con altissima energia cinetica, si urtano,
molte nuove particelle di materia possono prender vita dall'energia
disponibile mentre le vecchie scompaiono in seguito all'urto. Fatti
del genere sono stati osservati frequentemente ed offrono la riprova
migliore che tutte le particelle sono fatte della stessa sostanza,
l'energia.

Ma la rassomiglianza delle concezioni moderne con quelle di Platone e
dei Pitagorici pu� essere portata anche pi� oltre. Le particelle
elementari del Timeo di Platone non sono, in fondo, sostanza ma forme
matematiche. "Tutte le cose sono numeri" � una proposizione attribuita
a Pitagora. Le sole forme matematiche disponibili a quel tempo erano
le forme geometriche dei solidi regolari o i triangoli che formano la
loro superficie. Anche nella moderna teoria dei quanta si trover�
senza dubbio che le particelle elementari sono in definitiva delle
forme matematiche, ma di natura molto pi� complicata. I filosofi greci
pensavano a delle forme statiche e le trovavano nei solidi regolari.
La scienza moderna, invece, fin dai suoi princ�pi nel sedicesimo e
diciasettesimo secolo � partita dal problema dinamico. L'elemento
costante della fisica dai tempi di Newton non � una configurazione o
una forma geometrica, ma una legge dinamica. L'equazione del movimento
� valida in tutti i tempi, � in questo senso eterna mentre le forme
geometriche, come le orbite, sono cangianti. Perci� le forme
matematiche che rappresentano le particelle elementari saranno le
soluzioni di alcune leggi eterne del moto della materia. In realt�
questo � un problema che non � stato tuttavia risolto.

 La legge fondamentale che regge il movimento della materia non �
ancora conosciuta e perci� � impossibile derivare matematicamente le
propriet� delle particelle elementari da tale legge. Per� la fisica
teorica allo stato attuale non sembra essere molto lontana da codesta
meta e possiamo per lo meno dire qual tipo di legge siamo in diritto
di aspettarci. L'equazione finale del movimento per la materia sar�
probabilmente un'equazione d'onda non lineare quantizzata per un campo
d'onda di operatori, rappresentante semplicemente la materia e non
qualche tipo determinato di onde o di particelle. Questa equazione
ondulatoria sar� probabilmente equivalente a serie piuttosto
complicate di equazioni integrali, che hanno degli "autovalori" e
delle "autosoluzioni", come dicono i fisici. Queste autosoluzioni
rappresenteranno infine le particelle elementari; esse sono le forme
matematiche che devono sostituire i solidi regolari dei Pitagorici.
Potremmo qui ricordare che queste "autosoluzioni" deriveranno dalla
equazione fondamentale per la materia secondo l'identico processo
matematico per cui le vibrazioni armoniche della corda pitagorica
derivano dall'equazione differenziale della corda. Ma come si � detto,
questi problemi non sono ancora risolti ".

Trovo interessante il fatto che a fare affermazioni simili sia uno dei
fisici che pi� ha segnato la scienza del secolo scorso e che dunque
voglia dire che anche uno scienziato come lui riteneva che la
filosofia era una preziose fonte di riflessioni per il progresso del
cammino delle scienze della natura. Per la cronaca Heisenberg scrisse
queste affermazioni alla fine degli anni '50, non so cosa avrebbe
aggiunto al giorno d'oggi. Comunque, volevo sapere da voi se sapete
qualcosa di pi� sulla questione delle "forme matematiche" come entit�
fisiche elementari e peraltro immateriali. Soprattutto vorrei
approfondire la controintuitivit� del fatto che dallo scontro di
alcune particelle tra loro ne nascono altre che non sono affatto
"pezzetti" pi� elementari delle particelle che prima si erano
scontrate, voi che letture di approfondimento mi consigliereste su
tale tema certo difficilmente comprensibile (lasciamo stare l'annoso
tema della possibilit� della divulgazione, sono disposto anche a
leggere testi pi� complessi, ovviamente con le premesse di raggiungere
le conoscenze che in quei testi si danno per acquisite), ma al tempo
stesso non di meno affascinante? In fondo come diceva un saggio, le
cose difficili spesso sono anche le pi� belle...

Ciao.
Received on Sat Aug 25 2012 - 22:51:25 CEST