Le relazioni della fisica

Lerelazionidellafisica
AndreaPoliseno
Introduzione
Quasituttiincontranolafisicaduranteilpropriopercorsodistudi,materiaspessobistrattata
perchéassociataallamatematicapiuttostocheallasuaveraepropriaessenza.Lafisica,infatti,
è la scienza della natura nel senso più ampio del termine, è lo studio dei fenomeni naturali,
ossia di tutti gli eventi che possano essere descritti ovvero quantificati attraverso grandezze
fisicheopportunealfinedistabilireprincipieleggicheneregolinoleinterazioni.
Tuttociòcheènaturalequindièsoggettoalleleggieallostudiodellafisica:dallapiùpiccola
particella, al più grande degli animali, fino all’universo stesso e tutto ciò che accomuna tali
elementi.
Carlo Rovelli, in “Sette brevi lezioni di fisica”, si pone l’obiettivo di rendere fruibili a tutti i
contenutidelleprincipaliteorieeprocessidiricercadelXXsecolochehannoportatoalleattuali
“leggi”cheregolanoespieganoirapportitraicorpinaturali.DaNewtonallaTeoriadeiQuanti,
passandoperlaTeoriadellaRelativitàdiEinstein,Rovellirendesempliceedappassionantela
lettura del mondo naturale senza nascondere la consapevolezza di quanti fenomeni sono
ancoradaspiegare,ammettendochenonsipuòpretenderediconosceretutto.
Nell’ultimalezione,intitolata“Noi”,l’autorecercaanchediassociareleleggidellafisicaaquelle
delcomportamentoumano,edèquestocheciinteressamaggiormente:cercarediosservare
l’umanotramitelerelazionidellafisica.
Lezioneprima:lapiùbelladelleteorie
E’cosìchedefinisceRovellilateoriadellarelativitàdiEinstein,lapiùbellaperchésemplificain
maniera enorme le precedenti concezioni dello spazio e del tempo. Per arrivare a parlare di
quellocheciinteressadobbiamoseguirelaspiegazionefattadall’autorenelsuolibro.Einstein
diviene effettivamente famoso con la Teoria della Relatività Ristretta, che chiarisce come il
tempo non passi, o meglio non venga percepito, in maniera identica da tutti: due gemelli
identicipossoriscoprirsidietàdiversasehannoviaggiatoavelocitàdiverse.
La fisica classica, cioè la fisica newtoniana, postulava l'esistenza dello spazio e del tempo
assoluti,cheavevanocioèproprietàdeterminateindipendentementedalsistemadiriferimento
utilizzato e in cui la misurazione di lunghezze spaziali e intervalli temporali fornisse gli stessi
risultati in qualunque sistema di riferimento. Proprio per tale diversità con le idee di Newton
sullarelativitàdeglieventi,Einsteinnonfumaideltuttoconvintodellasuaideapoichénonin
sintonia con quelle del padre della fisica, finché un’illuminazione non gli consentì di rendere
compatibili le due teorie riprendendo gli esperimenti di Faraday e Maxwell sul campo
elettromagnetico. Infatti Newton riuscì a dimostrare l’esistenza della “forza di gravità”, una
forzachespiegaval’attrazionetraicorpieilloromovimentonellospazio,spazioconsiderato
come mero contenitore vuoto dei corpi e quindi senza un’influenza nella loro interazione.
Successivamente, Faraday e Maxwell, verificarono l’esistenza nello spazio del “campo
elettromagnetico”,cioèun’entitàrealediffusaovunquecheportaonderadio,riempielospazio
e porta in giro la forza elettrica. Einstein allora ipotizza l’esistenza di un campo simile che
trasportiall’internodellospaziolaforzadigravità,arrivandoperòadunaconclusionegeniale:il
“campogravitazionale”nonèdiffusonellospaziomaèlospaziostesso.Perquantosemplice
possa essere, tale conclusione significa che lo spazio non è niente di diverso da una qualsiasi
manifestazionedellamateria,cioèèunaparteintegrantedell’universo:èmateriaecometalesi
comporta.Ancora,riprendendoglistudisullecurvebidimensionalidiGauss,Einsteindimostra
matematicamentechelospaziosiincurvaladovec’èmateria:ipianetigiranointornoalsolee
lecosecadonoperchélospaziosiincurvacomesecitrovassidentroaungigantescomollusco
flessibile.
Manonsicurvasololospazio,ancheiltempo:iltempopassapiùveloceinaltoepiùlentoin
basso: di poco, ma il gemello che ha vissuto al mare ritrova il gemello che ha vissuto in
montagnapiùvecchiodilui.Iltempoelospazioquindiinteragisconoconlamateriapiegandosi,
curvandosi,rallentandoedaccelerandoinbaseallaloro“relazione”conlamateriastessa.
Queste teorie ci fanno capire come l’universo intero sia materia. Tale materia interagisce e
cambia il proprio comportamento là dove incontra altra materia, attrae i corpi e trasporta
energiatradiessi:nonesisteverovuotochesiarealmentevuoto.
Noistessisiamodeicorpicompostidellastessamateriadicuièfattol’universoe,perquesto
motivo,leleggieleteoriechecercanodispiegareilcomportamentodellamateriapotrebbero
essereapplicateancheagliesseriumani.Manonloabbiamogiàfattoinqualemodo?
Prendiamoadesempioiconcettidigravità,dispaziochecurvavicinoaicorpi,dispaziocome
parteintegrantedellamateriaedirelatività.
L’essere umano si è evoluto durante la sua storia sempre all’interno di un gruppo sociale, di
regole e rapporti che gli hanno permesso di resistere alla natura fino quasi a dominarla. Gli
esseriumani,comemoltespecieanimali,gravitanonecessariamentel’unoversol’altroalfine
di trovare l’equilibro necessario alla propria sopravvivenza. Il nostro spazio è quello della
relazione e della comunicazione e, come lo spazio scientificamente definito, si modifica in
prossimitàdiognunodinoi:ogniindividuopercepisceedecodificaleinformazioniprovenienti
dall’esterno in maniera diversa dagli altri e in base alle proprie caratteristiche di personalità,
alla propria storia di vita, proprio come lo spazio curva vicino ad un corpo in base alle
caratteristichediquest’ultimo.Questocomportala“relativizzazione”dellarealtàedeglispazi
comunicativi.
La teoria del campo di Lewin può riassumere questo parallelismo: le situazioni psicologiche
vengonoanalizzateevalutateinrelazionealcontestodiriferimento,nelqualeagisconodelle
forze,rappresentabiligraficamente,chesonoingradodiagevolareodostruireilcostituirsidi
determinatimodellidicomportamentoedicondotta.Lewinteorizzal'esistenzadiunospazio
psicologicodovesonopresentideicomportamenti(C)chesonofunzionedeglispazidivita(S)
formatidairapportidellepersone(P)coniloroambienti(A),C=f(PA).
Fisica e psicologia si trovano quindi quasi a sovrapporsi quando si parla dello studio della
relazione tra i corpi, del resto tutto ciò che è materia dovrebbe seguire le leggi della fisica,
perchédovremmoesserneesenti?
Lezionedue:iQuanti
Un'altra teoria della fisica con cui si può fare un parallelismo con le teorie psicologiche è la
teoriadeiquanti.
Max Planck fu il primo ad ipotizzare che l’energia del campo elettrico fosse distribuita in
pacchetti o quantità di energia osservabile, dei “grumi” che si propagano nello spazio. Ma,
mentre Planck lesse questa sua idea come un escamotage matematico per risolvere il suo
problema, Einstein riuscì a dimostrare che tali pacchetti esistono davvero, sono reali,
osservando come anche la luce si muove in “pacchetti” che oggi chiamiamo fotoni. Questa
teoria fu utilizzata da Niels Bohr per spiegare il comportamento degli elettroni: Bohr capisce
cheglielettronipossonoaveresolounadeterminataquantitàdienergiaepossonopassaretra
un orbita atomica e l’altra assorbendo o perdendo fotoni. Secondo il giovane Heisenberg, i
“saltiquantici”solol’unicomodochehannoglielettronidiesistere.Infattisecondolostudioso,
gli elettroni esistono solo quando interagiscono con qualcos’altro, con altra materia,
materializzandosi con una probabilità calcolabile: un elettrone è un insieme di salti da un
interazioneadun'altra.
Lacosacheanoiinteressaèproprioquesta:unelettrone,cioèunacomponentedellamateria
eduncorpocheinteragisceconlospazio,non“esiste”finchénoninteragisceconqualcos’altro,
con altra materia. Qui si pone una domanda: “esistiamo” senza interazioni? Fisicamente la
rispostaèsì,mapsicologicamentelarispostapotrebbeessereno.Ilmondo,siaumanochenon,
è sociale e le relazioni, positive o negative che siano, sono alla base della costruzione
psicologica dell’individuo e della collettività stessa. Già la psicologia degli inizi del ‘900, con
WilliamJames,affermavache“Quandoduepersonesiincontranocisonoinrealtàseipresone
presenti:c'èogniuomocomeeglisivede,ogniuomocomel'altrolovede,eogniuomocome
eglièinrealtà”,mettendoquindiinevidenzalenumerosesfumaturedelSérelazionale.Ogni
individuopossiedequindimoltepliciSéinrelazionealleinterazionisocialichestasvolgendo,ai
ruoliimpersonati,allapropriapersonalità,alleaspettativedeglialtriecosìvia:l’esistenzadelSé
è direttamente collegata al mondo sociale che ci circonda e, ricollegandoci ai principi della
relatività,cidal’ideadicomelaletturadellarealtàsiaassolutamentesoggettivaecontestuale.
Il fatto che gli stessi elettroni necessitino di interazione per esistere, rende la relazione un
elemento della vita talmente importante che potremmo leggere la psico-patologia come una
resistenza, una lotta contro la relazione stessa. Si osserva così un isolamento difensivo che ci
allontana dai rapporti e dalle interazioni facendoci smettere di esistere, proprio come un
elettronenonesisteenonsaltasenonosservato.
Lezionequinta:igranidispazio
Lateoriadellarelativitàgeneraleelateoriadeiquantisembranodescriverespessodueuniversi
differenti:laprimadescriveununiversocurvodovetuttoècontinuo,lasecondadescriveuno
spaziopiattodoveavvengonosaltienergetici.Eppureentrambeleteoriefunzionanobenissimo.
Negli ultimi anni ricercatori di tutto il mondo hanno cercato di integrare le due teorie
producendo una spiegazione affascinante, seppur ancora insufficiente, che modificherebbe
profondamentelastrutturadellarealtà:lateoriadellagravitàquantisticaaloop.
Lateoriapresupponechelospaziononsiacontinuoenondivisibileall’infinito,masiaformato
da “atomi di spazio”, cioè da assai minuscoli grani di spazio inanellati (loop = anelli) con altri
simili,cheformanounaretedirelazionichetessonolatramadellospaziocostituendolo.
Lo spazio, come osserva Rovelli, è creato quindi dall’interagire di quanti individuali di gravità
facendosicheilmondosia,dinuovo,primarelazionecheoggetti.
Altra cosa rivoluzionaria della teoria è la scomparsa del fattore tempo dalle equazioni che la
spiegano. Questo viene fatto perché i grani di spazio che compongono l’universo sono già
inanellatitraloroeiloroprocessi,seppurindipendentidaquellideglialtriatomidispazio,sono
in qualche modo in contatto reciproco, costruendo una realtà in cui il tempo non può
configurarsicomeunmerosusseguirsidieventi:iltempoèinternoalmondo,nascenelmondo
stesso,dallerelazionifraeventiquantisticichesonoilmondoesonoessistessilasorgentedel
tempo.
Ci sono solo processi elementari dove quanti di spazio e materia interagiscono tra loro in
continuazione,fornendocil’illusionedellospazioedeltempo.
Inconclusione,possiamoosservarecomeleleggidellafisicanonsolospieganoirapportitrai
corpi,lamateria,l’energia,lospazioeiltempo,mapossonoessereutilizzateanchepercapire
l’indissolubilenaturarelazionaledell’uomo.Aldilàdicomeprocederannoglistudidellafisica
una cosa è certa: le relazioni reggono l’universo. Questo piccolo excursus tra le teorie sul
funzionamento dell’universo ci ricorda come noi stessi siamo un suo elemento e, come tale,
seguiamo le sue regole. La natura intrinsecamente relazionale dell’universo può dare alla
psicologia alcune indicazioni sulla strada da seguire. In psicologia, proprio come nella fisica, i
numerosipuntiinterrogativi,causatidall’enormevariabilitàtralepersoneedallalorovisione
“relativa” di questo mondo, hanno portato a costruire numerose teorie che cercassero di
spiegare in maniera diversa cosa guida il comportamento degli uomini. Allora, in questo
calderone teorico, potremmo prendere come esempio la teoria del “loop” che cerca di
riassumereildinamico(lateoriadellarelatività)eilsequenziale(lateoriadeiquanti)inun'unica
variabile:larelazionenelquiedora.
“Qui ed ora” che sembra essere apparentemente indipendente dagli altri collegamenti, dagli
altri “loop”, ma che in realtà ne è intrinsecamente connesso. Saranno quindi gli eventi
quantistici del qui ed ora a qualificare e a generare il tempo come mero epifenomeno della
relazione.