I principi della meccanica quantistica

In Helgoland, Carlo Rovelli dice che da studente era rimasto affascinato da “Principi della meccanica quantistica” di Paul Dirac. Li riscrive a modo suo quasi un secolo dopo, da fisico teorico, filosofo, storico e narratore per noi dummies, per i colleghi nelle note, per gli studenti di oggi. In principio c’è una scena romantica e romanzesca.

(La copertina dell’edizione inglese è più romantica.)

Un “ragazzo” di 23 anni che soffre di una feroce allergia ai pollini si rifugia sull’isola senza più alberi – o forse uno solo come scriveva Joyce: Helgoland, nel Mare del Nord. In solitudine, parlando con se stesso in cima a promontori rocciosi nelle notti insonni e chiare dell’estate, risolve il problema che tormenta Niels Bohr da dieci anni: come si muovono gli elettroni in un atomo? (Spoiler: le matrici sono solo l’inizio.)

Con apparenti divagazioni e aneddoti divertenti (c’è chi salta una riunione cruciale perché deve andare a un ballo “importante” e chi va in vacanza con l’altrui fidanzata), racconta le avventure intellettuali dei ragazzi della Mitteleuropa che stanno rivoluzionando la fisica, e non solo. Con le matrici di Heisenberg e soprattutto con il suo principio di indeterminazione. La scienza smette di essere sinonimo di certezza.

Inquietati da Bohr, incoraggiati da Max Born, i ventenni ridefiniscono la materia, la natura e la sua realtà. Sono impetuosi, curiosi, critici e auto-critici. Lettori avidi, diversi tra loro ma immersi in una cultura comune: Einstein e Planck ovviamente, Ernst Mach e Musil o che Mitteleuropa sarebbe. Rovelli – ragazzo del ’68 che ha letto Marx e con il bandana rosso sui riccioli cantava Om “accanto ad Allen Ginsberg” – aggiunge una divagazione che poi risulta necessaria: lo scontro tra Bogdanov e Lenin “depositario della Verità” (spoiler: è impossibile non schierarsi con Bogdanov).

La seconda parte è l’interpretazione “relazionale” non solo della fisica quantistica ma della realtà stessa di cui Carlo Rovelli è il fautore dalla prosa più seducente. Sembra impossibile, ma è ancora più divulgativa che in La realtà non è come ci appare, e L’ordine del tempo. E non ci sono più gli aggettivi che trovavo sovrabbondanti e un po’ ripetitivi.

In breve, facendo un torto grave a un libro di 200 paginette dove ogni parola conta: senza interazioni con altra materia, senza un effetto, una qualche influenza su di essa, un oggetto – elettrone, atomo, sasso, cometa, essere umano – “è come se non esistesse.”

• il mondo non è diviso in entità a sé stanti. Siamo noi che lo separiamo in oggetti per nostra convenienza.

Le proprietà di un oggetto in sé – posizione, massa, velocità, energia – non sono osservabili. Invece lo diventano almeno in parte quando interagisce con il mondo e le “manifesta” – in fisica con un osservatore o i suoi strumenti, dove spesso sbalordisce con fenomeni bizzarri e misteriosi. (La descrizione dell’esperimento di Zeilinger con i due fasci di fotoni al quale Rovelli partecipa interrompendo un fascio “con la mano” è un capolavoro!)

Per dirla da oca, ogni cosa esiste in world-wide web di link. Con le parole dello straniero di Elea nel Sofista,

• “Dico dunque che ciò che per natura può agire su altro o patire anche la minima azione da parte di altro, per insignificante che esso sia, e sia pure una volta sola, questo solo si può dire veramente reale. Propongo dunque questa definizione dell’essere: che esso non sia se non azione.”

Commento di Rovelli:

• Come al solito, potrebbe sussurrare qualcuno, in una frase Platone aveva già detto tutto quello che c’era da dire…

Non proprio.

Alla fisica come alla filosofia si è chiesto di stabilire “cos’è fondamentale, a quale realtà si ancora la nostra concezione del mondo”, una non metafisica insomma. La fisica classica sembrava esserci riuscita, poi c’è stata una rivoluzione alla quale i filosofi e alcuni rivoluzionari hanno cercato di dare “un punto di partenza da cui derivare il resto: la materia”.

Oggi si parla molto di “realismo strutturale”. Ma quali essenze ultime, quali fondamenti sarebbero in quelle strutture?

Qui a sorpresa, come Bodganov che salta fuori dopo Mach e Musil, compare Nāgārjuna, un filosofo buddista indiano del II secolo d.C. Dopo l’insistenza di varie persone, Rovelli si decide finalmente a leggerne Le stanze del cammino di mezzo:

• La tesi centrale del libro è semplicemente che non ci sono cose che hanno esistenza in sé, indipendentemente da altro. La risonanza con la meccanica quantistica è immediata.

E’ una tesi liberatrice, nella “vita quotidiana convenzionale” Nāgārjuna indica innumerevoli contesti, cose complicate, contingenti, da studiare, suddividere, correlare, tra cui il linguaggio e il pensiero. Il resto è “vacuità”, inesistenza. Rovelli lo trova “rasserenante”.

• Proprio per la sua impermanenza, per l’assenza di ogni Assoluto, la vita ha senso ed è preziosa.

Un giorno i fisici spiegheranno i misteri della meccanica quantistica – della gravità quantistica nel caso dell’autore – così strana in teoria e così efficace nelle sue applicazioni. Per la natura “è un problema che ha già risolto”.

La terza parte, la più breve, è un’idea – una teoria, se non fosse una parola grossa – espressa timidamente, “sottovoce”, dal “vile meccanico“. Pensare da meccanico in termini di informazione sul contesto, di interazioni osservabili – a loro volta specchi di altre interazioni – e delle loro correlazioni contribuirebbe forse a risolvere l’altro grande mistero: “dove abitano i pensieri”.

Il dualismo mente-corpo che rispunta sempre negli studi sulla coscienza verrebbe smussato (“eliminato” sarebbe osare troppo) se le neuroscienze cognitive partissero dalle relazioni tra il mondo, il corpo e la mente.

Cioè dall’esperienza delle sensazioni e dalla memoria delle percezioni, come scrive Giorgio Vallortigara in Pensieri della mosca con la testa storta che riassume oltre un secolo di esperimenti sul cervello e sulle reazioni alle sensazioni degli animali più diversi. Altro saggio entusiasmante uscito insieme a Helgoland, un po’ più da scienziato che da narratore che prende gentilmente i lettori per mano.