F.Capra, Il tao della fisica
Materia ed energia
La scoperta che la massa non è altro che una forma di energia ci ha costretti a modificare in modo
sostanziale il nostre concetto di particella. Nella fisica moderna, la massa non è più associata a una
sostanza materiale, e quindi le particelle non sono più viste come costituite da un qualche «
materiale » fondamentale, bensì sono viste come pacchetti di energia. Ma poiché l'energia è
associata ad attività e a processi, è implicito che la natura delle particelle subatomiche sia
intrinsecamente dinamica. Per comprendere meglio questo punto, dobbiamo ricordare che queste
particelle possono essere concepite solo in termini relativistici, cioè nel contesto di una struttura
nella quale spazio e tempo sono fusi in un continuo quadridimensionale. Le particelle non devono
essere rappresentate come oggetti tridimensionali statici, come palle da biliardo o granelli di sabbia,
ma piuttosto come entità quadridimensionali nello spazio-tempo. Le loro forme devono essere
intese dinamicamente, come forme nello spazio e nel tempo. Le particelle subatomiche sono figure
dinamiche che hanno un aspetto spaziale e un aspetto temporale. Il loro aspetto spaziale le fa
apparire come oggetti con una certa massa, il loro aspetto temporale come processi ai quali prende
parte l'energia equivalente della loro massa. Queste figure dinamiche, o « pacchetti di energia »,
formano le strutture stabili di tipo nucleare, atomico e molecolare che costituiscono la materia e le
conferiscono il suo ben noto aspetto solido, macroscopico. Ciò porta a credere che essa sia costituita
da qualche sostanza materiale. A livello macroscopico, questa nozione di sostanza è
un'approssimazione utile, ma a livello atomico essa non ha più senso. Gli atomi sono composti da
particelle e queste particelle non sono fatte di un qualche « materiale o. Quando le osserviamo, non
vediamo mai nessuna sostanza, ma solo forme dinamiche che si trasformano incessantemente l'una
nell'altra, in una continua danza di energia. La meccanica quantistica ha permesso di capire che
queste particelle non sono granelli isolati di materia, ma distribuzioni di probabilità,
interconnessioni in una inestricabile rete cosmica. La teoria della relatività ha poi reso vive, per così
dire, le particelle rivelandone il carattere intrinsecamente dinamico e facendo vedere che l'attività
della materia è la vera essenza del suo essere. Le particelle del mondo subatomico non sono attive
solo nel senso che si muovono con estrema velocità ma nel senso che esse stesse sono processi!
L'esistenza della materia e la sua attività non possono essere separate: esse sono soltanto aspetti
differenti della stessa realtà spaziotemporale. (234-36)
Campi e “particelle”
La concezione meccanicistica classica del mondo era basata sull'idea di particelle solide e
indistruttibili che si muovono nel vuoto. La fisica moderna ha prodotto un cambiamento radicale di
questa immagine, giungendo non solo a una nozione completamente nuova di « particella », ma
trasformando anche profondamente il concetto classico di vuoto. Questa trasformazione, che si
realizzò nelle cosiddette teorie dei campi, ebbe inizio con l'idea einsteiniana di associare il campo
gravitazionale alla geometria dello spazio, e divenne ancora più profonda quando la teoria dei
quanti e la teoria della relatività furono unite per descrivere i campi di forza delle particelle
subatomiche. In queste « teorie quantistiche dei campi », la distinzione tra le particelle e lo spazio
che le circonda diviene sempre più sfumata e il vuoto è concepito come una entità dinamica di
importanza fondamentale.
Il concetto di campo venne introdotto nel diciannovesimo secolo da Faraday e da Maxwell nella
loro descrizione delle forze tra cariche elettriche e correnti. Un campo elettrico è una condizione,
nello spazio attorno a un corpo carico, che può produrre una forza su una qualsiasi altra carica posta
nello spazio.
