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Giovedì, 31 Luglio 2014 17:32

I cacciatori di numeri

TRAMA:

Usiamo abitualmente i numeri, senza renderci conto di quanto essi siano carichi di mistero: intrecciati da relazioni strane, con la realtà fisica hanno invisibili legami, che ci permettono di indagare i misteri più oscuri dell’universo. Tutto comincia con Hermann Minkowski, che si guadagna una punizione dal professore di fisica quando afferma che la materia è fatta di numeri. Già Galilei aveva affermato che il libro della natura è scritto con caratteri matematici e Minkowski si impone di decifrare questo libro della natura. Con Hilbert e Sommerfeld sono legati da un “sodalizio di pensiero e di amicizia”, come dimostrano le interminabili passeggiate durante le quali discutono di tutto, dalla filosofia alla poesia, dalla musica alla matematica. E c’è lo zampino di Minkowski quando Hilbert, nel 1900, all’apertura del Secondo Congresso Internazionale di Matematica, fa un discorso nel quale parla di ventitré problemi di portata universale, per stabilire in quale direzione stia andando la matematica. “Chi non sarebbe felice di poter alzare il velo dietro il quale si cela il futuro; gettare lo sguardo sui progressi dell’avvenire della nostra scienza e sui segreti del suo sviluppo nei secoli a venire?” è l’incipit del suo discorso. Tra i vari problemi proposti, alcuni ancora senza soluzione, spicca l’ottavo, il preferito di Hilbert: si tratta dell’ipotesi di Riemann, che, se venisse dimostrata, ci porterebbe a individuare la distribuzione dei numeri primi.

Dopo la pubblicazione dei rivoluzionari articoli di Einstein, allievo di Minkowski, quest’ultimo parla, nel settembre del 1908, a un’assemblea annuale di medici e naturalisti, presentando per la prima volta lo spazio-tempo, ovvero l’universo a quattro dimensioni, in termini puramente matematici. Anche Hilbert e Sommerfeld vedono nello spazio-tempo l’avvenire della fisica e la morte prematura di Minkowski non interrompe il procedere della scoperta: Sommerfeld riprende la conferenza, per migliorarne la presentazione matematica e, nel 1916, riesce a dimostrare che “il cuore della realtà vive di numeri!”, trovando un numero universale che regola la forza elettromagnetica, ovvero la “costante di struttura fine”. La strada percorsa da Sommerfeld viene seguita anche da Herman Weyl, uno dei matematici più influenti del XX secolo, che nel 1919 pubblica un articolo sugli “Annali di fisica” con strane speculazioni su un numero puro che dà il rapporto tra la forza elettromagnetica e quella gravitazionale e da Arthur Eddington, che nel 1931 scatena il caos quando parla del rapporto tra la massa del protone e quella dell’elettrone.

Alla luce di queste costanti, nell’estate del 1951 Einstein si domanda se Dio abbia avuto scelta creando l’universo, ma il fatto che le costanti non possano assumere valori diversi da quelli che hanno assunto lascia pensare che Dio non abbia avuto alcuna scelta, come afferma anche sir Roger Penrose, uno scienziato inglese, quarant’anni dopo. Tutti i numeri “su cui si basa il nostro universo sono dunque comparsi molto prima del primo secondo. Il tutto con precisione allucinante, corrispondente a uno scostamento inferiore al miliardesimo di miliardesimo di miliardesimo.” L’obiettivo del Cern di Ginevra, negli ultimi anni, è stato proprio quello di indagare gli istanti successivi al Big Bang, grazie all’accelerazione delle particelle fino a una velocità prossima a quella della luce. La ricerca del “bosone di Higgs” porta con sé la convinzione che l’essenza dell’universo sia nel “numero dell’universo”, 10120 bit di informazioni, dove per informazione si intende la realtà numerica che codifica le proprietà dell’universo. In altre parole, non siamo così lontani dalla scuola di Göttingen e dai tre cacciatori.

 

COMMENTO:

Il libro ci presenta una carrellata di matematici: tra coloro che hanno “costruito” il mondo matematico di Hilbert, Minkowski e Sommerfeld, spiccano Riemann, Klein, Cantor e l’ostinazione di Kronecker che ha tentato di ostacolare in tutti i modi il progresso matematico, mentre tra coloro che hanno “fruito” del loro genio, ci sono anche dei fisici: Fermi, Feynman, Ramanujan, Weyl, Gödel, von Neumann.
Il libro tratteggia la storia di centocinquant’anni di matematica e di fisica. La lettura è alla portata di tutti: anche gli aspetti più complessi vengono spiegati con chiarezza, attraverso metafore che ci portano a capire in profondità persino le scoperte più recenti della fisica. Le numerose biografie dei vari personaggi che compaiono aiutano, inoltre, ad alleggerire la lettura e a sentire più vicini i progressi della fisica degli ultimi anni, spesso considerati così lontani.

Pubblicato in Libri
Venerdì, 02 Agosto 2013 16:00

L'energia del vuoto

TRAMA:
Il romanzo si apre con la fuga di Pietro Leone, impiegato dell’Onu, con il figlio Nico, adolescente ribelle: la moglie di Pietro, Emilia Viñas, direttore di uno degli esperimenti dell’Lhc (Large Hadron Collider) del Cern di Ginevra è scomparsa lasciando un dischetto sul quale sono registrati alcuni dati dell’esperimento. Pietro parte per Barcellona, dove incontra Juan Manuel Fajardo, professore all’Institut de Fisica d’Altes Energies: l’amico potrà forse aiutarlo a decifrare la pista lasciata da Emilia e, in questo modo, magari potranno ritrovarla.
In un incastro continuo tra presente e passato, prima-dopo-durante, Arpaia ha la capacità di presentare più storie in una: 
- la vicenda di Nuria Moreno, nota giornalista di uno dei più importanti giornali di Madrid: a Ginevra per intervistare Emilia, scoprirà un nuovo mondo, attraverso le spiegazioni dei più bravi fisici impegnati al Cern. La sua passione per la fisica continuerà anche dopo la stesura dell’articolo e, grazie al suo legame con Nico, aiuterà padre e figlio a trovare una parte della soluzione dell’enigma che ha coinvolto Emilia;
- l’impegno professionale di Emilia Viñas che viene nominata direttore dell’esperimento, ma deve pagare lo scotto di una grave crisi familiare. Inoltre, il suo coinvolgimento in un’indagine di polizia, volta a trovare i responsabili dell’attentato che ha portato alla caduta della Torre Eiffel, complica ulteriormente la sua vita, mettendola in crisi anche dal punto di vista lavorativo;
- le vicissitudini interiori di Pietro, addolorato per il fallimento del matrimonio, preoccupato per la moglie, disorientato dal difficile rapporto con il figlio adolescente, bistrattato dal capo: la sua ricerca di una risposta è un viaggio attraverso l’Europa, in una fuga confusa e disordinata come la sua vita.
Altri personaggi popolano il romanzo: tra i fisici ci sono George Murray, “crociato delle stringhe”, Marcello Milanesi, Eduard, che non si accontenta della risposta più semplice e rischierà di rimetterci la vita; poi ci sono Yusuf Zaman, capo di Pietro all’Onu, usato dagli attentatori come copertura del complotto contro l’acceleratore, Safira, Nirad, Abdulaziz, il misterioso Monsieur Lévy… e l’acceleratore: il principale protagonista e l’obiettivo del complotto. Il modo in cui vengono processati i dati provenienti dagli esperimenti del Cern è la chiave di volta dell’intero romanzo, perché il complotto nasce proprio dalla scelta degli eventi che vengono studiati (con 40 milioni di collisioni al secondo, bisogna setacciare gli eventi più rilevanti attraverso filtri elettronici, trigger, che li riducono a cento per ogni secondo).
«Quando pensiamo di avere qualche nuova idea, siamo molto più simili agli artisti: in quella zona confusa in cui le idee non sono ancora né giuste né sbagliate, ma solo ombre di possibilità, seguiamo, sì, le regole, il rigore matematico, ma ci lasciamo anche guidare dalle sensazioni, dalle nostre intuizioni, o forse solamente dal desiderio che l’universo sia proprio come noi lo immaginiamo. Spesso, poi, andiamo avanti seguendo quel presentimento, e ci restiamo aggrappati anche se i dati dicono che probabilmente stiamo prendendo qualche cantonata. Alla fine, di solito, ci salva la sperimentazione. È giusto, non è giusto: punto. E si prosegue. Almeno, questo era vero fino a poco fa. Oggi abbiamo teorie che non prevedono possibili verifiche e sono in tanti a chiedersi se questa è ancora scienza… Comunque, le assicuro che la fisica è molto divertente. E appassionante, intensa, perché può darti fitte di adrenalina da restarci secco…»
 
COMMENTO:
Un romanzo avvincente e coinvolgente, con la fisica come sfondo, la fisica moderna dei grandi investimenti del Cern, quella delle grandi collaborazioni – più di ottomila fisici, tecnici e ingegneri di una sessantina di paesi – la fisica che stupisce e impaurisce (come dimostrano i titoli dei giornali che hanno preceduto l’apertura degli esperimenti). Le spiegazioni date a Nuria Moreno aiutano il lettore a capire meglio il funzionamento dell’Lhc, scardinano le convinzioni più diffuse – non conosciamo tutto, ma più o meno il 4 % dell’universo – aprono la mente sulle nuove indagini attualmente in corso. Si inseriscono bene all’interno della storia, il cui ritmo non risente di questi approfondimenti. 
All’inizio si fa fatica a destreggiarsi tra il presente, con il viaggio di Pietro e Nico, e i diversi livelli di passato, che ci spiegano l’antefatto, ma la relatività del tempo anche all’interno del romanzo richiama in qualche modo la teoria della relatività di Einstein. 
Un po’ insoddisfacente il finale: un po’ affrettato ed inoltre la sua mancata collocazione temporale e i tempi al futuro danno alla vicenda un che di non concluso.
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