TRAMA:

George Johnson riflette sugli sviluppi della fisica negli ultimi decenni. Nel XXI secolo la scienza non è più trattata in un laboratorio da un singolo scienziato, ma è ormai industrializzata. Gli esperimenti occupano numerose colonne sui giornali, generano una tale quantità di dati che sono necessari supercomputer per analizzarli e sono svolti da équipe composte da parecchi scienziati. Ma fino a non molto tempo fa la scienza più rivoluzionaria arrivava da singole paia di mani, da menti individuali che sfidavano l’ignoto. I grandi esperimenti che segnano i confini del nostro sapere sono stati quasi sempre condotti da uno o due scienziati, e di solito sul piano di un tavolo. I calcoli, se servivano, erano svolti su carta o, più tardi, su un regolo calcolatore.

Sentendo il bisogno di ripartire dalle fondamenta, Johnson dedica questo libro a dieci esperimenti.

1. Galileo: il vero moto degli oggetti. La grandezza di questo esperimento sta nella trovata geniale di Galileo per seguire la caduta di un grave, visto che non aveva a disposizione i sofisticati strumenti odierni. Per rallentare il moto di caduta dei gravi, Galilei utilizzò un piano inclinato liscio e per misurare i tempi, secondo una recente ricostruzione, fissò un ritmo cantando un motivo semplice. Trovò così che la distanza coperta dalla pallina aumentava con il quadrato del tempo.
2. William Harvey: i misteri del cuore. Harvey arrivò ad estrarre il cuore di un animale ancora in vita, sentendo sul palmo della mano il ritmo sempre più lento dei suoi ultimi battiti, per riuscire a risolvere il mistero del funzionamento di tale organo e per stabilire che il movimento del sangue è circolatorio (si parla, infatti, di circolazione sanguigna).
3. Isaac Newton: che cos’è un colore. Con questo esperimento Newton cambiò per sempre il nostro modo di intendere la luce, perché aveva scoperto che cos’è il colore. L’esperimento cruciale di Newton consiste nel far passare un raggio di luce attraverso un prisma, proiettandone lo spettro su una tavola di legno.A un estremo della tavola Newton aveva praticato un foro e, reggendo il prisma in maniera opportuna, poteva far sì che i colori passassero uno alla volta attraverso il buco e da qui in un secondo prisma, prima di finire proiettati sul muro.
4. Antoine-Laurent Lavoisier: la figlia del fattore. Facendo esperimenti bruciando il mercurio, Lavoisier riuscì a capire che la combustione consuma l’ossigeno e lascia l’azoto, in altre parole separò i due componenti principali dell’atmosfera. In molti stavano lavorando a questi esperimenti, ma Lavoisier fu l’unico a capire che cosa aveva scoperto. Stabilì inoltre la legge della conservazione della massa.
5. Luigi Galvani: elettricità animale. Nella disputa tra Galvani e Volta sull’esistenza dell’elettricità animale, Galvani fu costretto a perfezionare il suo esperimento originario, eliminando qualsiasi influenza esterna: stimolò i due nervi delle zampe di una rana con una piccola bacchetta di vetro e ottenne una contrazione muscolare. In modo complementare, Volta inventò la pila. I due esperimenti ruotavano attorno alla stessa verità e cioè che non esiste la distinzione tra elettricità animale ed elettricità artificiale.
6. Michael Faraday: qualche cosa di profondamente nascosto. Mentre gli scienziati di tutta Europa cercano di svelare i misteri connessi al fenomeno dell’elettricità, Faraday trova un collegamento tra elettricità e magnetismo, magnetismo e luce, con un esperimento nel quale il campo magnetico fa ruotare un fascio di luce, dopo aver tentato invano di effettuare lo stesso esperimento con la corrente elettrica.
7. James Joule: lavoro e calore. Joule dimostrò che lavoro e calore sono la stessa cosa con un esperimento noto ad ogni studente di fisica delle superiori: in un recipiente contenente acqua, c’è un’asta centrale sulla quale sono fissate delle palette. Lasciando cadere dei pesi, le palette cominciano a ruotare mescolando l’acqua. In questo modo, la temperatura dell’acqua viene innalzata e si dimostra l’uguaglianza tra l’energia (la caduta delle masse) e il calore (l’innalzamento di temperatura).
8. Albert A. Michelson: persi nello spazio. La storia di un esperimento che dimostra il contrario di quanto tutti si aspettavano: l’esperimento dell’interferometro doveva dimostrare l’esistenza dell’etere, misurando una diversa velocità della luce a seconda della direzione nella quale la stessa si propagava. Contrariamente alle attese, nessuna differenza venne rilevata: l’etere non esiste.
9. Ivan Pavlov: misurare l’immisurabile. Nei suoi esperimenti con gli animali, Pavlov studiò le reazioni dei cani, misurando la loro salivazione, nel rispondere agli stimoli che lui proponeva. Per il suo lavoro sulla fisiologia della digestione, fu insignito del premio Nobel nel 1904.
10. Robert Millikan: nella terra di confine. Si è ipotizzata l’esistenza dell’elettrone, ma solo Millikan riesce a misurarne la carica, osservando delle goccioline d’olio elettrizzate, (fu lo studente Harvey Fletcher a proporre l’utilizzo dell’olio al posto dell’acqua). L’esperimento sembra semplice quando lo si spiega, ma, come riconosce lo stesso autore: provai molte volte senza successo, prima di rendermi conto che per me riuscire a dominare un esperimento così delicato sarebbe stato come imparare a suonare il violino, o a costruire buoni mobili.

COMMENTO:

Molto scorrevole e semplice, il libro è estremamente godibile pur non avendo preparazione in materia, dato che l’autore spiega con estrema chiarezza gli esperimenti, oltre al contesto nel quale sono nati. I protagonisti degli esperimenti sono descritti nelle loro ambizioni e nella loro genialità, nei punti di forza e nelle debolezze, anche se non sempre sono presentati i particolari delle loro biografie, come lo stesso autore ci spiega nell’introduzione. La scienza che emerge da questo libro ha un carattere individuale ed è potuta progredire proprio grazie alla grandezza di questi singoli scienziati, che con la loro genialità hanno permesso il progresso degli ambiti in cui hanno lavorato.

Proprio per il suo carattere estremamente semplice, il libro può considerarsi un assaggio di scienza: per le persone più preparate può apparire quasi scarno e povero di approfondimenti, ma per gli studenti delle superiori può costituire un invito all’approfondimento, possibile anche grazie alla ricca bibliografia fornita dall’autore.