Re: Relativita` e meccanica quantistica

From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Tue, 10 Aug 2004 19:55:27 +0200

Danguard ha scritto:
> Cosa vuol dire "e' assai poco una teoria" ?
>
> Una "teoria" non e' un insieme di equazioni ? (es.: la teoria della
> gravita' che si fa al liceo e' la legge di Newton F=G*m1*m2/r^2,
> quella RG di cui parlate non so, ma avra' sicuramente anche lei delle
> equazioni, magari complicatissime...)
>
> Forse nel post si voleva dire "non e' una teoria verificata
> sperimentalmente" ?
Rispondere a queste domande e' un'impresa quasi disperata; on primo
luogo cerco di spiegare perche'.

1. Da come formuli le domande e' chiaro che hai una conoscenza
"liceale" della fisica, e non piu'. Questo pone dei gravi limiti non
solo al livello delle spiegazioni, ma anche al campo di concetti che
posso impiegare.
2. Le teorie delle stringhe sono davvero di una complicazione
terribile. Tu hai fatto cenno alle equazioni "magari complicatissime"
della RG, e non hai torto; ma qui siamo parecchio al disopra, quanto a
complicazione...
3. Io sono tutt'altro che un esperto: nonho mai studiato nessuna delle
teorie, ne' visto da vicino le famigerate "equazioni". Ho solo letto
qualche articolo *non divulgativo*, dove si discutono i problemi
generali delle teorie, senza entrare nei dettagli. Percio' anche
quello che io ho capito ha dei grossi limiti.

Nota: Brian Greene, l'autore dell' "Universo elegante" e' uno che con
le stringhe ci lavora. Certamente quindi ne capisce molto piu' di me,
ma a mio giudizio il suo libro e' un fallimento, nel senso che uno
come me non c'impara niente che gia' non sapesse, e (secondo me, si
capisce) chi ne sappia un po' di meno puo' solo _credere_ di aver
capito qualcosa, ma invece avra' sicuramente preso fischi per fiaschi.

Questa e' la natura del problema che abbiamo davanti...
Ma procediamo.

Tu scrivi
> Una "teoria" non e' un insieme di equazioni ?
In realta' no: e' qualcosa di piu', come spieghero' tra poco.
Ma certamente deve avere almeno il requisito della _coerenza
metematica_. Ossia le equazioni debbono essere ben definite, non
contraddittorie, avere soluzioni (anche se le soluzioni non sono
note).
Uno dei gravi difetti dello stato attuale delle teorie di stringhe e'
che non soddisfano a tutti questi requisiti.
Nota che continuo a parlare di "teorie" al plurale, perche' in realta'
non c'e' una sola teoria, ma numerose varianti.
Smolin, un altro che se ne intende, dice che piuttosto che di teoria
si dovrebbe parlare di "programma di ricerca". Insomma: "lavori in
corso".

Di piu': non e' vero che una teoria sia solo un insieme di equazioni.
Alcuni concetti (non necessariamente tutti) della teoria debbono avere
dei corrispettivi nel mondo reale, debbono essere correlati a
operazioni di misura, a esperimenti.

Per es. la teoria di Newton cui accenni introduce il campo
gravitazionale, e quello nessuno lo vede in se' e per se'; ma la
teoria dice anche che effetto avra' il campo su un pianeta o su una
cometa; dimostra che debbono valere le tre leggi di Keplero.
Ora nel caso di Newton le leggi di Keplero erano gia' note, nel senso
che si era gia' visto, appunto da Keplero, che i pianeti si muovevano
in osservanza di quelle leggi.
Ma prova a immaginare che non fosse stato cosi': allora la teoria di
Newton avrebbe *previsto* le leggi di Keplero, e sarebbe stato compito
degli astronomi vedere se i pianeti le seguivano oppure no.
Per farti un esempio di previsione reale: sulla base della teoria di
Newton, Halley previde la periodicita' della cometa che porta il suo
nome e quando si sarebbe avuto il successivo passaggio.

Quando questo si verifico' puntualmente, Halley e Newton erano gia'
morti, ma la teoria era sopravvissuta a loro.
"Exegi monumentum aere perennius" (chi l'ha scritto?): ecco che cos'e'
una teoria.
(A questo qualcuno obiettera'... Stiamo a vedere ;-) )

Parlando in generale, una teoria deve fare *previsioni verificabili*.
Ecco un altro problema per le stringhe: dove sono queste previsioni?
Nota bene: non e' che manchino le verifiche; per ora manca
l'indicazione di che cosa andare a cercare.

Se va tutto bene, queste cose arriveranno in futuro. I teorici che ci
lavorano ovviamente hanno fiducia in questo.
E' giusto lasciarli lavorare, a patto che non cerchino di darci a
intendere di avere gia' in mano *la* teoria che spiega l'Universo (la
cosiddetta "teoria del tutto")>
        

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Elio Fabri
Dip. di Fisica - Univ. di Pisa
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Received on Tue Aug 10 2004 - 19:55:27 CEST