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Intervista al prof. Mauro Francaviglia
Professore, perché tra tante teorie fisiche proprio la Relatività?
Dopo gli entusiasmanti successi di quella che oggi chiamiamo Fisica Classica, il XX Secolo si apre con due enormi novità, che condizioneranno tutti i successivi sviluppi della Fisica: la Relatività Ristretta e la Meccanica Quantistica. Chiedere a un fisico quale delle due preferisca sarebbe come chiedere a un bambino se vuole più bene al papà o alla mamma. Fare la stessa domanda a un matematico (quale io sono per formazione) è invece cosa vagamente diversa. Ovviamente è una questione di gusti, ma al di là di questi credo si possa dire che la Relatività di Einstein (perlomeno quella Generale) è più affascinante dal punto di vista matematico. Entrambe le teorie hanno ricadute filosofiche di primissimo ordine e comportano stravolgimenti del senso comune. Da un lato la revisione più profonda dei concetti di spazio e di tempo, così radicati nell'intuito comune, e dall'altra la necessità di un radicale ripensamento dell'ordinaria nozione di determinismo. Dal punto di vista emotivo, tuttavia, c'è un aspetto che rende la Relatività di Einstein particolarmente intrigante: mentre alla Meccanica Quantistica ha concorso, nell'arco di vent'anni, l'intera comunità scientifica dell'epoca (tra cui, e in maniera fondamentale sebbene tra mille perplessità, lo stesso Einstein), la Relatività (Ristretta prima e Generale poi) è frutto della mente di un uomo solo. La più pura espressione del genio.
Chi si occupa oggi di Relatività in Italia?
La comunità scientifica italiana che si occupa di Relatività Generale è ampia. Una sua gran parte si è raccolta a formare la SIGRAV, Società Italiana di Relatività Generale e Fisica della Gravitazione, con sede a Torino, di cui nel 1990 ho avuto l'onore di essere il primo Presidente. Il suo scopo è appunto quello di riunire in un'unica Società Scientifica i ricercatori del campo, promuovendo la collaborazione tra di essi. A tal fine organizza un Congresso Nazionale con cadenza biennale, Scuole annuali su specifici argomenti, nonché prestigiosi premi (due Premi SIGRAV per giovani ricercatori italiani e Medaglia Amaldi - premio europeo di gravitazione - per grandi meriti scientifici e organizzativi).
Dopo gli entusiasmanti successi di quella che oggi chiamiamo Fisica Classica, il XX Secolo si apre con due enormi novità, che condizioneranno tutti i successivi sviluppi della Fisica: la Relatività Ristretta e la Meccanica Quantistica. Chiedere a un fisico quale delle due preferisca sarebbe come chiedere a un bambino se vuole più bene al papà o alla mamma. Fare la stessa domanda a un matematico (quale io sono per formazione) è invece cosa vagamente diversa. Ovviamente è una questione di gusti, ma al di là di questi credo si possa dire che la Relatività di Einstein (perlomeno quella Generale) è più affascinante dal punto di vista matematico. Entrambe le teorie hanno ricadute filosofiche di primissimo ordine e comportano stravolgimenti del senso comune. Da un lato la revisione più profonda dei concetti di spazio e di tempo, così radicati nell'intuito comune, e dall'altra la necessità di un radicale ripensamento dell'ordinaria nozione di determinismo. Dal punto di vista emotivo, tuttavia, c'è un aspetto che rende la Relatività di Einstein particolarmente intrigante: mentre alla Meccanica Quantistica ha concorso, nell'arco di vent'anni, l'intera comunità scientifica dell'epoca (tra cui, e in maniera fondamentale sebbene tra mille perplessità, lo stesso Einstein), la Relatività (Ristretta prima e Generale poi) è frutto della mente di un uomo solo. La più pura espressione del genio.
Chi si occupa oggi di Relatività in Italia?
La comunità scientifica italiana che si occupa di Relatività Generale è ampia. Una sua gran parte si è raccolta a formare la SIGRAV, Società Italiana di Relatività Generale e Fisica della Gravitazione, con sede a Torino, di cui nel 1990 ho avuto l'onore di essere il primo Presidente. Il suo scopo è appunto quello di riunire in un'unica Società Scientifica i ricercatori del campo, promuovendo la collaborazione tra di essi. A tal fine organizza un Congresso Nazionale con cadenza biennale, Scuole annuali su specifici argomenti, nonché prestigiosi premi (due Premi SIGRAV per giovani ricercatori italiani e Medaglia Amaldi - premio europeo di gravitazione - per grandi meriti scientifici e organizzativi).
Quale consiglio si può dare a un ragazzo, diciamo liceale, che voglia sapere qualcosa di più sull'argomento? Con quali letture o esperienze cominciare?
Come per ogni altra disciplina che richieda un robusto bagaglio culturale per poter essere affrontata e compresa a fondo, le strade che si prospettano a chi voglia avvicinarsene sono solo due: la consultazione di una buona (e seria) opera di divulgazione o intraprendere un preciso percorso di studi. Naturalmente la prima può essere il preludio alla seconda. Nel primo caso ci si può rivolgere ad alcuni testi classici come “Relatività: un'esposizione divulgativa" dello stesso Einstein, che è sicuramente un'ottima scelta. Si tratta, ovviamente, di un testo "datato" che, pur nella sua ancor attuale freschezza, va poi integrato con la lettura di qualche buona esposizione più recente, legata ai successivi sviluppi della Fisica. Vi sono poi altre strade, rese praticabili dal recente sviluppo dei mezzi informatici. In tale direzione vanno iniziative quale quella illustrata nello Speciale sulla Relatività ospitato sulle pagine del vostro portale. Per quanto riguarda la scelta di un preciso percorso di studi, si tratta solo di scegliere tra i corsi di studi di Matematica e Fisica, con pregi e difetti di entrambe le opzioni. In ogni caso un vero interesse per l'argomento consente di superare ogni difficoltà, tenendo presente che per comprendere a fondo la vera portata delle teorie relativistiche di Einstein è necessario coniugare uno squisito senso fisico ed una comprensione degli aspetti sperimentali ad un gusto per la buona matematica, anche la più avanzata.
Ritiene che l'insegnamento che viene dato nella Scuola italiana sia adeguato? Suggerimenti per migliorarlo?
È evidente che se da una parte è possibile trovare tante cose buone nel nostro sistema di insegnamento, tante altre sono da migliorare. In fondo non potrebbe essere che così. Ciò premesso, come dicevo prima un vero interesse permette di superare gli ostacoli. Le risorse disponibili sono state moltiplicate da tecnologie come Internet e le Scienze Multimediali. Il gruppo da me coordinato, pur impegnato da anni nei canali tradizionali di insegnamento e ricerca, sta sperimentando nuove vie proprio allo scopo di spianare il più possibile la strada dell'apprendimento e della comprensione di una materia così affascinante.
Come per ogni altra disciplina che richieda un robusto bagaglio culturale per poter essere affrontata e compresa a fondo, le strade che si prospettano a chi voglia avvicinarsene sono solo due: la consultazione di una buona (e seria) opera di divulgazione o intraprendere un preciso percorso di studi. Naturalmente la prima può essere il preludio alla seconda. Nel primo caso ci si può rivolgere ad alcuni testi classici come “Relatività: un'esposizione divulgativa" dello stesso Einstein, che è sicuramente un'ottima scelta. Si tratta, ovviamente, di un testo "datato" che, pur nella sua ancor attuale freschezza, va poi integrato con la lettura di qualche buona esposizione più recente, legata ai successivi sviluppi della Fisica. Vi sono poi altre strade, rese praticabili dal recente sviluppo dei mezzi informatici. In tale direzione vanno iniziative quale quella illustrata nello Speciale sulla Relatività ospitato sulle pagine del vostro portale. Per quanto riguarda la scelta di un preciso percorso di studi, si tratta solo di scegliere tra i corsi di studi di Matematica e Fisica, con pregi e difetti di entrambe le opzioni. In ogni caso un vero interesse per l'argomento consente di superare ogni difficoltà, tenendo presente che per comprendere a fondo la vera portata delle teorie relativistiche di Einstein è necessario coniugare uno squisito senso fisico ed una comprensione degli aspetti sperimentali ad un gusto per la buona matematica, anche la più avanzata.
Ritiene che l'insegnamento che viene dato nella Scuola italiana sia adeguato? Suggerimenti per migliorarlo?
È evidente che se da una parte è possibile trovare tante cose buone nel nostro sistema di insegnamento, tante altre sono da migliorare. In fondo non potrebbe essere che così. Ciò premesso, come dicevo prima un vero interesse permette di superare gli ostacoli. Le risorse disponibili sono state moltiplicate da tecnologie come Internet e le Scienze Multimediali. Il gruppo da me coordinato, pur impegnato da anni nei canali tradizionali di insegnamento e ricerca, sta sperimentando nuove vie proprio allo scopo di spianare il più possibile la strada dell'apprendimento e della comprensione di una materia così affascinante.
Quali sono gli utilizzi pratici e le ricadute tecnologiche della Relatività?
Direttamente o indirettamente sono presenti in moltissimi apparati tecnologicamente avanzati. Dal GPS ad apparecchi diagnostici quali la TAC o la PET. D'altro canto non c'è dubbio che il maggior contributo della Relatività è rivolto alla comprensione generale dell'Universo, ossia al soddisfacimento di un bisogno che l'Uomo ha manifestato fin dagli albori della civiltà e che certo non smetterà mai di essere.
A che punto è la conoscenza del mondo? Che cosa rimane da capire? Quali sono le grandi sfide aperte?
La Storia della Scienza (e non solo) ci insegna che ogni volta che la comunità scientifica ha avuto la sensazione di essere sul punto di pervenire a una conoscenza soddisfacente dell'Universo si sono aperti improvvisamente uno o più fronti di ricerca rispetto ai quali la percezione di comprensione era del tutto diversa. L'unico atteggiamento sensato, quindi, mi pare quello di ritenere che l'Uomo non smetterà mai di interrogarsi su questi temi, con sfide sempre più difficili. Quella che al momento attrae la maggior attenzione dei fisici (sia teorici che sperimentali) è legata, per riprendere la metafora usata all'inizio di questa intervista, ad un'incompatibilità di carattere tra il papà e la mamma: la Relatività e la Meccanica Quantistica non possono essere simultaneamente adeguate a spiegare ogni classe di fenomeni osservabili. Esse hanno la vocazione di descrivere fenomeni diversi: quelli in cui siano coinvolte velocità prossime a quelle della luce e l'Universo su larga scala la prima, l'infinitamente piccolo la seconda. Ma siccome tali condizioni si possono realizzare contemporaneamente in talune circostanze (per esempio a livello della nascita dell'Universo o nei mitici buchi neri) una loro incompatibilità non è accettabile. Si tratta quindi di una sfida di eccezionale interesse sia teorico sia sperimentale, dalla quale proverrà certamente il prossimo Grande Risultato nel campo della Fisica: la definitiva conciliazione, all'interno di una nuova teoria "più ampia", della Relatività Generale e della Teoria Quantistica dei Campi fisici.
Direttamente o indirettamente sono presenti in moltissimi apparati tecnologicamente avanzati. Dal GPS ad apparecchi diagnostici quali la TAC o la PET. D'altro canto non c'è dubbio che il maggior contributo della Relatività è rivolto alla comprensione generale dell'Universo, ossia al soddisfacimento di un bisogno che l'Uomo ha manifestato fin dagli albori della civiltà e che certo non smetterà mai di essere.
A che punto è la conoscenza del mondo? Che cosa rimane da capire? Quali sono le grandi sfide aperte?
La Storia della Scienza (e non solo) ci insegna che ogni volta che la comunità scientifica ha avuto la sensazione di essere sul punto di pervenire a una conoscenza soddisfacente dell'Universo si sono aperti improvvisamente uno o più fronti di ricerca rispetto ai quali la percezione di comprensione era del tutto diversa. L'unico atteggiamento sensato, quindi, mi pare quello di ritenere che l'Uomo non smetterà mai di interrogarsi su questi temi, con sfide sempre più difficili. Quella che al momento attrae la maggior attenzione dei fisici (sia teorici che sperimentali) è legata, per riprendere la metafora usata all'inizio di questa intervista, ad un'incompatibilità di carattere tra il papà e la mamma: la Relatività e la Meccanica Quantistica non possono essere simultaneamente adeguate a spiegare ogni classe di fenomeni osservabili. Esse hanno la vocazione di descrivere fenomeni diversi: quelli in cui siano coinvolte velocità prossime a quelle della luce e l'Universo su larga scala la prima, l'infinitamente piccolo la seconda. Ma siccome tali condizioni si possono realizzare contemporaneamente in talune circostanze (per esempio a livello della nascita dell'Universo o nei mitici buchi neri) una loro incompatibilità non è accettabile. Si tratta quindi di una sfida di eccezionale interesse sia teorico sia sperimentale, dalla quale proverrà certamente il prossimo Grande Risultato nel campo della Fisica: la definitiva conciliazione, all'interno di una nuova teoria "più ampia", della Relatività Generale e della Teoria Quantistica dei Campi fisici.
