I.I.S.S. “Gobetti” - Liceo Scientifico
LA FORZA NELL’ATOMO
progetto interdisciplinare
FILOSOFIA
STORIA
Prof.ssa Lorena Lanzoni
a.s. 2015-2016
WERNER HEISENBERG
IL TERZO REICH E
LA FISICA TEDESCA
UNA RIVOLUZIONE
EPISTEMOLOGICA
1901-1976
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
GLI STUDI DI FISICA TEORICA
Autunno 1920: Heisenberg si iscrive alla facoltà di
Fisica dell’Università di Monaco, dove insegna un
grande maestro, Arnold Sommerfeld.
«La fisica teorica è una materia che
attrae i giovanissimi dotati di una mente
filosofica, che si interrogano circa le
questioni più profonde senza basi
sufficienti. Era proprio questo tipo di
principianti che egli sapeva come
plasmare, conducendoli passo dopo
passo alla consapevolezza delle loro
effettive carenze conoscitive e
fornendoli degli strumenti necessari
per intraprendere fertili ricerche».
(Max Born)
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
I CENTRI DI RICERCA NEGLI ANNI ‘20
Monaco: Arnold Sommerfeld
Gottinga: Max Born (Nobel per la fisica nel 1954)
Nel 1925 elaborò, con Werner Heisenberg e Pascual Jordan,
la prima formulazione completa della meccanica quantistica: la
meccanica delle matrici. Nel luglio del 1926 propose
l'interpretazione di riferimento della funzione d'onda ψ (più
precisamente di |ψ|2), che definì come densità di probabilità.
Copenaghen: Niels Bohr (Nobel per la fisica
nel 1922) «per i suoi servizi nell'indagine sulla struttura degli
atomi e della radiazione che emana da loro».
Con Heisenberg formulò l'interpretazione di
Copenaghen della meccanica quantistica.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
COPENHAGEN
Niels Bohr
GOTTINGA
Max Born
MONACO
Sommerfeld
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
SCIENZA E “CIVILTÀ”
1923: Heisenberg incontra Max Born a Gottinga.
28 luglio 1924: consegue l’abilitazione all’insegnamento
universitario.
Con una borsa di studio dell’International Education
Board (IEB) della Rockefeller Foundation si trasferisce
a Copenaghen, da Niels Bohr.
I fisici tedeschi credevano fermamente che lo
sviluppo della scienza tedesca avrebbe potuto
svolgere un fondamentale ruolo nell’accreditare di
nuovo la Germania di fronte al mondo come
«nazione civile».
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
LA SCOPERTA
1926: Bohr riesce a
fargli ottenere una
cattedra universitaria
a Copenaghen.
1927: mentre lavora a
stretto contatto umano
e professionale con
Bohr, Heisenberg
elabora il principio di
indeterminazione.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
IL PRINCIPIO DI INDETERMINAZIONE
È impossibile misurare insieme la posizione e la quantità
di moto di una particella subatomica: la proiezione di un
quanto di luce sulla particella – atto necessario per
misurarne la velocità – modifica la sua posizione.
Introduce nella scienza un elemento di incertezza
assolutamente ineliminabile.
Alla portata dello scienziato è, al massimo, una tendenza
probabile, lontanissima dalle arroganti pretese
positivistiche di poter conoscere la realtà in modo
oggettivo e di poter prevedere con esattezza il corso
futuro degli eventi, sulla base di leggi necessarie.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
BASI TEORICHE
1900: il fisico tedesco Max Planck aveva suggerito che il
calore non veniva emesso a un ritmo arbitrario e neppure
in forma continua, bensì per quantità discrete o pacchetti
d’energia, che vennero infine chiamati quanti.
1905: Einstein dimostrò che anche la luce si propaga per
pacchetti e definì il quanto di luce con il termine fotone.
Ma la luce, nel contempo, si propaga per onde: il risultato
dello studio di Einstein mostrava che la luce aveva il duplice
– e come tale ambiguo e indefinibile – carattere di
fenomeno ondulatorio e corpuscolare.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
1926: Wolfgang Pauli scopre che quando due elettroni
si trovano distanti, le variabili p e q (il momento e la
posizione di ciascun elettrone) si comportano secondo
le previsioni della fisica classica (gli elettroni si
muovono come onde piane).
Ma quando i due elettroni si trovano a distanza ridotta,
in prossimità di una collisione o all’interno di un atomo,
a prevalere è il loro comportamento quantistico.
Pauli parla di «punto oscuro»: qualora si assuma una
delle due variabili come controllata, occorre tuttavia
rassegnarsi all’idea che l’altra sia indeterminabile.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
UNA TEORIA PROBABILISTICA
Heisenberg mostra che sia i concetti corpuscolari che
quelli ondulatori oltre certi limiti sono fallaci:
1. è impossibile determinare allo stesso momento con
precisione illimitata la posizione e la velocità di un
elettrone.
Δp Δq ≥ h/2π
2. è impossibile determinare allo stesso momento con
precisione illimitata l’energia e l’istante di osservazione
di un elettrone.
ΔE Δt ≥ h/2π
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
L’interpretazione probabilistica ha richiesto un
cambiamento di paradigma radicale almeno
quanto quello della relatività.
Einstein non condivide una fisica probabilistica, pur
riconoscendo la consistenza logica della teoria
quantistica.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
EINSTEIN: «Dio non gioca a dadi»
Einstein si mostrò sempre perplesso nei confronti
di questa irruzione della componente probabilistica
nella fisica moderna:
«La meccanica quantistica è degna di ogni
rispetto, ma una voce interiore mi dice che non è
ancora la soluzione giusta.
È una teoria che ci dice molte cose, ma non ci fa
penetrare più a fondo il segreto del Grande
Vecchio. In ogni caso, sono convinto che Egli
non gioca a dadi col mondo».
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
Einstein riteneva che i risultati fino ad allora
raggiunti dai suoi colleghi fossero solo provvisori,
incompleti, e che una teoria non potesse dirsi
pienamente fondata se approdava a risultati di
ordine esclusivamente probabilistico.
Ma Heisenberg era giunto proprio alla conclusione
secondo cui l’imprecisione – e quindi la necessità
di ricorrere al probabilismo – erano impliciti
nell’ordine della natura stessa.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
ONTOLOGIA REALISTICA A PRIORI
presupposto secondo cui esiste una realtà
fisica conoscibile indipendente dal soggetto
EINSTEIN
PRINCIPIO DI
INDETERMINAZIONE
PRINCIPIO DI
COMPLEMENTARITÀ
è impossibile
determinare allo stesso
momento con
precisione illimitata la
posizione e la velocità di
un elettrone
quella corpuscolare e
quella ondulatoria sono
due descrizioni della
stessa realtà,
ciascuna di esse è
parzialmente vera
1927, HEISENBERG
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
1927, BOHR
marzo 2016
PRINCIPIO DI
INDETERMINAZIONE
PRINCIPIO DI
COMPLEMENTARITÀ
“spirito di Copenaghen”
«Ciò che accade dipende dal fatto
che noi l’osserviamo. Perciò, il
passaggio dal possibile al reale ha
luogo durante l’atto di osservazione... e
noi possiamo dire che il passaggio dal
possibile al reale si verifica non
appena l’interazione dell’oggetto e
del dispositivo di misurazione, e
quindi del resto del mondo, è entrata in
gioco».
(Heisenberg)
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
Cade la tradizionale
precisa distinzione tra
soggetto e oggetto:
spetta allo scienziato
decidere di volta in volta se
considerare il fenomeno
atomico che studia di
natura corpuscolare o di
natura ondulatoria.
marzo 2016
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
LIPSIA E IL NOBEL
Ottobre 1927: Heinsenberg viene chiamato a ricoprire la
prestigiosa cattedra di Fisica teorica all’Università
di Lipsia.
Dicembre 1932: premio Nobel per la fisica,
«per la creazione della meccanica quantistica,
l’applicazione della quale ha, inter alia, condotto alla
scoperta delle forme allotrope dell’idrogeno».
1933: Majorana a Lipsia incontra Heisenberg. Il modello
di nucleo di Heisenberg e Majorana aprirà la strada
agli sviluppi tra il 1933 e 1934 della teoria di Fermi del
decadimento β: gli elettroni vengono creati nel
decadimento di un neutrone in tre particelle (un
protone, un elettrone e un neutrino).
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
L’INCONTRO CON ETTORE MAJORANA
(1906-1938)
Il Consiglio Nazionale delle Ricerche sovvenziona un
viaggio a Lipsia e Copenaghen (fine gennaio del 1933,
della durata di sei mesi).
L'incontro con Heisenberg fu proficuo, tanto che questi
riuscì a far pubblicare a Majorana Über die Kerntheorie
(Sulla teoria nucleare), in «Zeitschrift für Physik» (Giornale
di Fisica).
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
«Lipsia, che era in maggioranza socialdemocratica, ha accettato
la rivoluzione senza sforzo. Cortei nazionalisti percorrono
frequentemente le vie centrali e periferiche, in silenzio, ma con
aspetto sufficientemente marziale. Rare le uniformi brune mentre
campeggia ovunque la croce uncinata.
La persecuzione ebraica riempie di allegrezza la maggioranza
ariana. Il numero di coloro che troveranno posto
nell'amministrazione pubblica ed in molte private, in seguito
all'espulsione degli ebrei, è rilevantissimo; e questo spiega la
popolarità della lotta antisemita.
A Berlino… negli ambienti universitari l'epurazione sarà completa
entro il mese di ottobre. Il nazionalismo tedesco consiste in gran
parte nell'orgoglio di razza. In realtà non solo gli ebrei, ma anche
i comunisti e in genere gli avversari del regime vengono in gran
parte eliminati dalla vita sociale. Nel complesso l'opera del governo
risponde ad una necessità storica: far posto alla nuova
generazione che rischia di essere soffocata dalla stasi
economica».
(E. Majorana, Lettera alla madre, 1933)
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
«Non è concepibile che un popolo di
sessantacinque milioni [la Germania] si
lasciasse guidare da una minoranza di
seicentomila [gli ebrei] che dichiarava
apertamente di voler costituire un popolo a sé»
(Lettera del 22 maggio 1933)
↓
• contrasto con Fermi, la cui moglie era ebrea
• contrasto con Segrè, ebreo anch'egli
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
LA COSTRUZIONE DELLO STATO NAZISTA
• 30 gennaio 1933: Hitler è nominato Cancelliere da
Hindenburg
• 27 febbraio 1933: incendio del Reichstag
• marzo 1933: apertura del primo lager a Dachau per
prigionieri politici
• 23 marzo 1933:
• DECRETO DEI PIENI POTERI
• chiusi i giornali dell’opposizione
• sciolti i sindacati
• arrestati capi dell’opposizione
• 10 maggio 1933: rogo dei libri
• 14 luglio 1933: sciolti tutti i partiti
• 30 giugno 1934: uccisione dirigenti delle SA (notte
dei lunghi coltelli)
• 2 agosto 1934: Hitler assume anche
la carica di capo dello stato (Führer)
annullamento dello stato di diritto:
“la volontà del Führer è legge”
IL LAGER DI DACHAU
In primo piano il perimetro originario del campo, sullo sfondo le file di
baracche che ne costituiscono l’ampliamento successivo.
IL ROGO DEI LIBRI
Opernplatz, 10 maggio 1933
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
EINSTEIN CONTRO
IL NAZISMO
Einstein dal febbraio 1933 si
trasferì definitivamente negli
Stati Uniti.
Prese immediatamente pubblica
posizione contro il regime
nazionalsocialista, che violava
la libertà e i diritti dei cittadini
tedeschi.
Per protesta si dimise da
membro della Accademia
prussiana delle scienze.
Si tratta di un’aperta rottura con
la tradizione secondo cui lo
scienziato era rigorosamente
apolitico.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
POLITICA ANTISEMITA
15 settembre 1935:
Leggi di Norimberga
9-10 novembre 1938:
“Notte dei cristalli“
circa 100 persone uccise,
101 sinagoghe bruciate,
7.500 negozi devastati,
20.000 internati nei campi
1938: esplicita politica antisemita (esclusione dalle scuole e
dai contesti culturali; arianizzazione dell’economia)
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
HEISENBERG E IL NAZISMO
Heisenberg non era antisemita e tanto meno iscritto al
partito nazista.
Cercò di impedire il pensionamento forzato o il
licenziamento di alcuni studiosi ebrei: nel giugno del
1933, ad esempio, fece circolare una petizione a
sostegno del matematico di Gottinga, Richard Courant,
e di Max Born, sostenendo che il loro allontanamento e
la loro eventuale emigrazione all’estero avrebbero
gravemente danneggiato la scienza tedesca.
Tuttavia, Heisenberg non ritenne mai suo dovere seguire
la strada indicata da Einstein: non denunciò
pubblicamente le violenze del regime, né abbandonò
la Germania.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
«L’allontanamento dei ricercatori e dei docenti ebrei
dai loro posti di lavoro costituiva una delle prime
applicazioni da parte dello stato dell’igiene razziale
nella Germania di Hitler, come se si volesse
purificare il corpo della scienza e della tecnologia
da un virus pericoloso.
In termini di pratica sociale della scienza, alla luce dei
relativi vincoli sociali fondati sul rispetto reciproco,
l’accettazione passiva dei licenziamenti e la
disponibilità a trarre vantaggio dalle estromissioni,
rivelavano un profondo vuoto morale all’interno
delle comunità scientifiche tedesche».
(J. Cornwell, Gli scienziati di Hitler.
La scienza, la guerra e il patto con il diavolo, 2006)
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
HEISENBERG E I FISICI «ARIANI»
Un gruppo di scienziati tedeschi prese alla lettera
il postulato hitleriano secondo cui gli ariani
erano gli unici creatori di civiltà, mentre gli
ebrei erano del tutto privi di spirito creativo.
Attaccavano ferocemente Einstein e
accusavano la teoria della relatività di essere
astrusa, priva di solide basi sperimentali,
eccessivamente astratta e dunque pericolosa
per le menti tedesche.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
Gennaio 1936: primo attacco pubblico degli scienziati
nazisti nei confronti di Heisenberg, sul quotidiano
«Völkischer Beobachter» (organo della NSDAP),
che aveva una tiratura media di 500.000 copie.
Febbraio 1936: un secondo attacco venne portato da un
mensile del partito, che riportò un velenoso
discorso tenuto nel dicembre 1935 dal premio
Nobel Philipp Lenard, che definì Heisenberg «lo
spirito dello spirito di Einstein».
15 luglio 1937: il settimanale delle SS «Das Schwarze
Korps» definì Heisenberg «ebreo bianco».
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
HEISENBERG, L’«EBREO BIANCO»
Si intendeva denigrare quegli scienziati tedeschi
che, pur essendo ariani, si comportavano da ebrei,
perché diffondevano la fisica giudaica e
osavano sostenere la teoria della relatività.
Ancora più subdoli e pericolosi degli ebrei veri, i
Weisse Juden in der Wissenschaft (Ebrei bianchi
nella scienza) non erano dei veri scienziati, ma dei
puri e semplici «portatori di batteri», da
combattere con estrema determinazione.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
Il primo gesto difensivo compiuto da
Heisenberg fu di rivolgersi al
comandante in capo delle SS, Heinrich
Himmler, al quale lo scienziato scrisse
una lettera nell’estate del 1937.
Himmler ordinò alla divisione culturale dell’SD di effettuare
un’approfondita indagine su Heisenberg, che fu
sottoposto a lunghi interrogatori. Per circa otto mesi la sua
vita privata venne esaminata fin nei minimi dettagli, la sua
casa fu tenuta sotto controllo, le sue lezioni vennero
frequentate da spie infiltratesi tra gli studenti.
Alla fine dell’indagine, l’SD giunse alla conclusione che il
professor Heisenberg non era politicamente né sospetto né
pericoloso: in sintesi, non era assolutamente un nemico
del Reich.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
LA LETTERA DI HIMMLER A HEISENBERG
21 luglio 1938
Egregio signor professor Heisenberg,
solo oggi posso rispondere alla Sua lettera datata 21 luglio 1937, in cui
si rivolgeva a me in riferimento all’articolo del Professor Stark in «Das
Schwarze Korps». La mia famiglia mi ha raccomandato il suo caso, di
cui mi sono occupato con attenzione e dovizia di particolari.
Sono lieto di poterLa adesso informare che non approvo l’invettiva
pubblicata nel «Das Schwarze Korps» e che ho dato disposizioni
affinché non si ripetano ulteriori attacchi contro di Lei. Spero di
incontrarla a Berlino in autunno, a novembre o dicembre, in modo da
poter parlare più a fondo della questione di persona.
Cordiali saluti, Heil Hitler!
Suo H. Himmler
P.S. Credo tuttavia sia meglio che in futuro faccia una distinzione
per il suo pubblico tra i risultati della ricerca scientifica e le idee
personali e politiche degli scienziati coinvolti.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
Conferenza di Copenhagen, 1937
LE CONFERENZE DI COPENAGHEN
Le conferenze di Copenaghen diventano l’occasione
per sistemare provvisoriamente gli scienziati
profughi, in attesa di collocarli in una università,
spesso con soddisfazione reciproca della vittima
e della sede che accoglieva.
Bohr durante la guerra sfugge all’arresto da parte dei
nazisti e si rifugia in Svezia, poi in Inghilterra.
Un giorno Bohr compare inatteso a Los Alamos,
nel laboratorio dove si stava preparando la bomba
atomica.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
LA RICERCA NUCLEARE TEDESCA
Accettò di collaborare al programma nucleare
nazista, che ebbe formalmente inizio il 26
settembre 1939 con un incontro a Berlino, per
contribuire alla sconfitta dei nemici della Germania.
Al primo posto, Heisenberg poneva il futuro della
fisica in Germania e la fedeltà alla sua terra
tedesca, un attaccamento che finiva per non tener
conto del fatto che, in quel momento storico, essa
era governata da un regime totalitario e razzista.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
CLUB DELL'URANIO
URANVEREIN
La possibilità di arrivare alla costruzione dell'atomica si
diffonde alla fine del 1938:
i chimici tedeschi Otto Hahn e Fritz Strassmann
ottengono la prima fissione nucleare.
Ma la comprensione del fenomeno non è chiara.
16 gennaio 1939: Lise Meitner e Otto Robert Frisch
comprendono che il neutrone può spezzare il nucleo di
uranio in «due nuclei di dimensioni pressappoco uguali»,
liberando due o più neutroni e grandi quantità di energia.
Gli scienziati del Club
dell’Uranio, guidati da
Heisenberg, dopo due anni
di lavoro (dal 1939 al 1941)
sul progetto della bomba
atomica, arrivarono alla
conclusione che non
avrebbero potuto
costruirla e quindi si
dedicarono successivamente
solo alla realizzazione di un
reattore nucleare per la
produzione di energia.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
OPERAZIONE EPSILON
Il 30 aprile 1945 dieci scienziati tedeschi, tra cui
Heisenberg, Otto Hahn e Max von Laue, vennero
catturati dagli Alleati e confinati in tutta segretezza
nella Farm Hall, in Inghilterra.
Era la cosiddetta "Operazione Epsilon", che
consisteva essenzialmente nel registrare le loro
conversazioni e studiarle, per capire quanto fossero
vicini i nazisti alla produzione di armi atomiche.
↓
Nelle registrazioni segrete di Farm Hall emerge il
fallimento della fisica tedesca: non sanno che gli
americani hanno realizzato l’atomica.
Vengono informati del bombardamento su Hiroshima,
che li coglie del tutto sorpresi.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
FARM HALL
Prof.ssa Lorena Lanzoni – IL TERZO REICH E LA FISICA TEDESCA
marzo 2016
IMPLICAZIONI EPISTEMOLOGICHE
LA CRISI DELLE SCIENZE FISICHE
Esperimenti basati sulla radiazione emessa dagli
atomi avevano mostrato l’insufficienza della vecchia
meccanica newtoniana nell’indagine della natura.
1. La teoria della relatività aveva colmato le lacune
della fisica classica, ma solo per quanto riguardava le
grandi masse e le grandi distanze.
2. Si continuava a avvertire la necessità di un nuovo
modello, in grado di rendere conto dei comportamenti
delle unità costitutive della materia: gli atomi.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
È la natura stessa a porre questo limite
conoscitivo: il problema non sta pertanto
nell’impossibilità di misurare una certa
grandezza fisica.
Ciò che Heisenberg mostra chiaramente è
l’impossibilità di conoscere il prodotto delle
due variabili coniugate.
Δp Δq ≥ h/2π
ΔE Δt ≥ h/2π
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
UN «ESPERIMENTO MENTALE»
Heisenberg immagina di dover localizzare con
precisione la posizione di un elettrone
illuminandolo con un microscopio dal forte potere
risolutivo, in grado di sfruttare delle brevi lunghezze
d’onda.
Quando un fotone collide con l’elettrone, quest’ultimo
subisce una forte variazione nel momento p, poiché
gli viene trasferito parte del momento del fotone. Inoltre,
il momento del fotone è inversamente proporzionale alla
sua lunghezza d’onda.
E poiché l’esperimento mentale intende individuare con
la massima precisione possibile la posizione
dell’elettrone, il momento trasferito risulterà veramente
considerevole.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
Maggiore è la capacità dello strumento di osservare l’elettrone,
tanto maggiore sarà il disturbo introdotto dall’osservazione nel
momento della particella.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
LA REALTÀ OLTRE LA FISICA
Heisenberg riconosce che il reale contenuto di una
teoria fisica va ben al di là della sua formulazione
matematica.
L’importanza di un’elaborazione teorica sta soprattutto
nei nuovi concetti a cui essa dà origine.
↓
Il principio di indeterminazione comporta una
ridefinizione epistemologica:
1. CAUSALITÀ
2. PRINCIPIO DI IDENTITÀ
3. RAPPORTO TRA SOGGETTO E OGGETTO
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
CAUSALITÀ
Il principio di indeterminazione va a intaccare
nientemeno che la legge di causalità e, di
conseguenza, la stessa possibilità della previsione,
fino a allora garante di scientificità delle discipline della
natura.
↓
impossibilità di una visione oggettiva e
deterministica della realtà
«Se conosciamo il presente, possiamo calcolare
il futuro». Eppure, aggiunge Heisenberg, «nella
formulazione rigorosa della legge di causalità non è
la conclusione a essere sbagliata, bensì la
premessa».
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
CAUSALITÀ
PIANO TEORETICO
PIANO PRATICO
dalla certezza alla
PROBABILITÀ
↓
in ambito microscopico
un evento atomico può
essere descritto solo
come interazione tra
cause
↓
causa determinante: il
soggetto osservante
continua a conservare
intatto il proprio valore
↓
in ambito
macroscopico
continua a sussistere
nel suo senso classico
↓
irrinunciabile valore
euristico
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
PRINCIPIO DI IDENTITÀ
Ogni esperimento è connotato da un forte limite
oggettivo, che il semplice progresso tecnologico non
può in alcun modo annullare perfezionando gli
strumenti di misurazione.
È infatti un limite di principio: lo scienziato è del
tutto impossibilitato a stabilire l’identità
dell’oggetto posto sotto analisi.
Non potendo essere identificato con assoluta
certezza, quest’ultimo non può neppure essere
definito nei termini di particella o di onda.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
RAPPORTO SOGGETTO-OGGETTO
«Per la prima volta nel corso della storia l’uomo ha
di fronte a sé solo se stesso».
La natura e le sue leggi, lungi dall’essere qualcosa di
obiettivo, sono condizionate – e pertanto modificate –
dal soggetto che le osserva.
Una precisa rivalutazione della soggettività
nell’indagine naturale che non deve inibire ogni
pretesa scientifica, ma garantire un nuovo – e meno
ingenuo – modo di porci di fronte alla realtà.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
PROBABILITÀ E SOGGETTIVITÀ
L’elemento statistico soggiacente alla teoria
meccanica dei quanti non va mai considerato
come un elemento a priori
↓
la descrizione in termini probabilistici non è parte
costitutiva della natura, ma è un elemento
introdotto dal fisico nell’atto stesso di indagare
questa natura
↓
quando si appresta a misurare una delle proprietà
dell’oggetto di indagine, lo scienziato è costretto a
scegliere una delle diverse possibilità
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
M.C. Escher, Mano
con sfera riflettente,
1935
BIBLIOGRAFIA MINIMA
• Fisica tedesca e nazionalsocialismo
P. Ball, Al servizio del Reich. Come la fisica vendette l’anima a
Hitler, Einaudi, Torino 2015.
J. Bernstein, Il club del’uranio di Hitler. I fisici tedeschi nelle
registrazioni segrete di Farm Hall, Sironi, Milano 2005.
J. Cornwell, Gli scienziati di Hitler. La scienza, la guerra e il patto
con il diavolo, Garzanti, Milano 2006.
• Studi su Heisenberg
D.C. Cassidy, Un’estrema solitudine. La vita e l’opera di Werner
Heisenberg, Bollati Boringhieri, Torino 1996.
• Opere di Heisenberg
W. Heisenberg, Fisica e filosofia, Il Saggiatore, Milano 2008.
W. Heisenberg, Indeterminazione e realtà, Guida, Napoli 2002.
Prof.ssa Lorena Lanzoni – UNA RIVOLUZIONE EPISTEMOLOGICA
marzo 2016
