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From: Elio Fabri <mc8827_at_mclink.it>
Date: Mon, 13 May 2002 21:09:04 +0200

Petalo ha scritto:
> non ho ben capito in cosa consiste il lavoro del fisico teorico. Nel
> produrre le intuizioni su cui dovra' lavorare il fisico sperimentale o nel
> trarre tutte le conseguenze possibili dai risultati degli esperimenti? Mica
> il fisico sperimentale deve accontentarsi della parte di pura "manovalanza"?
Hai dimenticato un'attivita' importante: il fisico teorico scrive in
it.scienza. fisica :)
Infatti, non so se sbaglio, ma mi pare che tutti i fisici che scrivono
qui sono teorici...
Se ne potrebe indurre che i teorici sono piu' sfaccendatI? Mai piu'!
Pero' qualche motivo ci deve pure essere...

Giorgio Pastore ha scritto:
> Teorico e sperimentale sono due grandi categorie che comprendono persone
> che svolgono attivita' estremamente diverse entro ciascuno dei due
> ambiti. Io direi che piu' che un rapporto gerarchico fisso del tipo
> "uno fa le predizioni e l' altro le verifica" oppure "uno fa gli
> esperimenti e l' altro li interpreta", c'e' un rapporto dialettico
> estremamente vario e dinamico.
> ...
Tutto vero, naturalmente. Ma mi sembra piuttosto difficile far capire a
un profano che cosa fa un teorico.
Cerchero' di dare un contributo.

La prima domanda che viene in mente e': quanti saranno i teorici nel
mondo? Non ho nessuna informazione in merito, per cui provo a fare una
stima "a naso".
Preciso che mi limito a quelli che lavorano in universita' e istituti di
ricerca pubblici, trascurando quelli - che pure non sono tanto pochi -
nei centri privati (IBM e simili).
Per cominciare, in Italia stimerei tra 500 e 1000 (siete d'accordo,
teorici che mi leggete?). Su questa base, estrapolando azzardo che nel
mondo siano piu' di 10000 e meno di centomila.
Sono veramente tanti; la prima cosa ovvia e' che non possono essere
tutti Einstein... Il che vuol dire che non possono avere tutti come
scopo
> ... di trovare le leggi generali della natura
> solo facendo alcune ipotesi (es. Abert Einstein che ipotizzo' la costanza
> della velocita' della luce), ed utilizzando solo la matematica
(come dice Jekyll).
Primo, perche' non ce ne vorrebbero cosi' tanti; secondo (diciamolo)
perche' nella grande maggioranza non sono all'altezza.
Allora?

Adesso viene il difficile...
Sgombriamo il campo (metaforicamente) da un certo numero dei quali si
potrebbe anche fare a meno, nel senso che il loro lavoro non lascera'
tracce significative. Occupiamoci del teorico che chiamerei "medio",
ossia bravo e competente senza essere geniale. In che senso puo' essere
utile allo sviluppo della fisica?
Ci sono diversi modi. Uno e' piu' o meno quello che ha scritto Petalo:
> trarre tutte le conseguenze possibili dai risultati degli esperimenti?
Infatti interpretare gli esperimenti non di rado e' questione complessa,
perche' richiede di padroneggare i risvolti della teoria con cui
l'esperimento ha a che fare.
Un esempio: si fa un esperimento (o meglio una serie di osservazioni)
sulla radiazione cosmica di fondo. Bisogna capire che cosa c'insegnano
quei dati, e per questo bisogna conoscere bene i modelli cosmologici, i
meccanismi possibili alla base delle anisotropie, ecc. Non ci si puo'
aspettare che chi ha fatto le osservazioni sia versato anche in questo:
la progettazione dell'esperimento e il lavoro di presa dei dati e' gia'
abbastanza impegnativo di per se'. Quindi subentra il teorico.
Potrei fare molti altri esempi, anche su fatti recenti di cui si e'
molto parlato (vedi propagazione superluminale della luce...).

Non bisogna poi dimenticare che oggi anche il lavoro del teorico non e'
mai isolato: e' rarissimo o introvabile il tipo (alla Einstein, tanto
per cambiare) che si mette li' tutto solo a pensare sulla base di fatti
arcinoti, e ti tira fuori un'idea totalmente nuova.
Quasi sempre anche le idee nuove sono frutto di una concatenazione di
contributi, molti dei quali possono essere piccoli, e presi in se' anche
insignificanti; ma senza dei quali anche l'idea importante non sarebbe
arrivata.
Ossia, per parafrasare la famosa frase di Newton ("se ho visto piu'
lontano degli altri e' perche' stavo sulle spalle di giganti") oggi si
potrebbe dire "se ho visto piu' lontano di altri, e' perche' parecchi
nani mi hanno aiutato a salire".

Faccio un vecchio esempio, in cui io ho appunto fatto la parte del nano
:)
Molti anni fa, mi capito' di occuparmi delle proprieta' di una
particella "strana" appena scoperta, che allora si chiamava "mesone tau"
e poi ha assunto il nome ufficiale di "mesone K". Quando comincai a
lavorarci erano noti circa 100 eventi; la cosa che serviva era di
trovare spin e parita' di questa particella, che decadeva in tre pioni
(e naturalmente non posso stare a spiegare il perche' e il percome...).
Una prima analisi era stata fatta (da Dalitz) ma con un calcolo non
relativistico, quindi un po' dubbio. Io mi dedicai a trovare il modo di
fare il calcolo relativistico, e ne conclusi che lo spin era 0, la
parita' negativa. Dopo di allora questi calcoli sono diventati standard,
e anche gli sperimentali hanno imparato a farli :).
Tutto qui. Il lavoro era interessante dal punto di vista del teorico
perche' nessuno l'aveva affrontato prima, ma ancor piu' interessante lo
era per quello che se ne poteva concludere. Se fossi stato un gigante,
ci sarei arrivato io... Invece questa informazione, insieme con altre,
arrivo' nelle mani di Tsung Dao Lee e Chen Ning Yang, i quali ebbero
l'idea: quel modo di decadimento, quello spin e quella parita' ...
insieme con altri fatti, stavano a indicare che le interazioni deboli
*non conservano la parita'*. Proposero un esperimento cruciale, che fu
fatto da miss Wu, e confermo' la loro idea. Risultato: Nobel a Lee e
Yang, e un gran passo avanti per capire le interazioni deboli.

Spero sia chiaro quello che volevo dire: Il mio contributo e' stato un
mattoncino, o se volete un piccolo scalino. L'idea vera l'hanno avuta
Lee e Yang, ma senza quei contributi (il mio e di altri) non avrebbero
potuto arrivarci. Giganti e nani, tutti necessari...

Potre anceh dari esempi di lavoro teorico del tutto diverso, sempre
attingendo alla mia esperienza personale; ma non voglia abusare della
vostra pazienza.
Ci sarebbe poi da dire qualcosa dicome il lavoro del teorico e' andato
cambiando dai tempi di Einstein a oggi, ma ho gia' scritto fin troppo,
per cui se ne parlera' magari in un successivo turno.

Dottor Jekyll ha scritto:
> E i fisici che si occupano di struttura della materia come sono collocati ?
> Forse questi si fanno tutto da soli teoria ed esperimento ?
Niente affatto: anche li' ci sono teorici e sperimentali.

> ...
> Inoltre credo che la ricerca del fisico teorico, pur essendo importantissima
> in quanto sta alla base di tutto, sia quella che costa di meno, un po' come
> per la ricerca in matematica. Al vero teorico gli basta un pezzo di carta su
> cui scrivere ed una matita spuntata, tanto per dire, ...
Beh non proprio...
Per cominciare, un teorico ha assoluto bisogno di una buona biblioteca,
e tener aggiornata una buona biblioteca costa.
Poi ha spese di pubblicazione: molte riviste si fanno pagare per
pubblicare articoli, e talvolta anche piuttosto salato.
Poi ci sono le spese di viaggi: andare a congressi, frequentare scuole,
trascorrere periodi in qualche istituto all'estero... Se uno lavora in
collaborazione con un collega che magari sta in un altro continente,
ogni tanto e' utile - necessario - vedersi fisicamente, ragionare a
quattr'occhi.
Poi la matita sara' magari un computer; e dato che c'e' sempre da
aggiornarlo, software e hardware, e' una spesa continua.
Insomma, anche se non ci sono confronti con la "grande" fisica
sperimentale, e neppure con quella "piccola", anche il mestiere del
teorico richiede un minimo di disponibilita' finanziaria.
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Elio Fabri
Dip. di Fisica "E. Fermi"
Universita' di Pisa
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Received on Mon May 13 2002 - 21:09:04 CEST

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