Ci sarà la fine della fisica?

Ci sarà la fine della fisica? Dobbiamo aspettarci un nuovo Einstein o il cervello umano ha raggiunto i limiti delle sue capacità?

Jim Al-Khalili

La LETTURA del Corriere della Sera di ieri, domenica 13 settembre 2020, riporta un articolo di Jim Al-Khalili il fisico nato a Bagdad nel 1962.  Insegna in Gran Bretagna ed è membro della Royal Society. Vincitore del Michael Faraday Prize (2007) e del Kelvin Prize (2011) è autore di numerosi saggi, tradotti anche in italiano.

L’ultimo: Il mondo secondo  la fisica, edito da Bollati Boringhieri. Ne parlerà il 18 settembre prossimo al pordenonelegge. L’evento, che si potrà seguire in rete, sarà coordinato da Chiara Valerio.

L’articolo pubblicato da La LETTURA, nella traduzione di Maria Sepa, è di grande interesse.

Jim Al-Khalili delinea un quadro della fisica contemporanea: quello che fanno i fisici, come si comportano rispetto ai problemi che hanno di fronte da affrontare, la fine della fisica e le loro speranze per il futuro. Jim Al-Khalili parte spiegando al grande pubblico che cos’è una teoria scientifica:

«Nella scienza, una teoria deve fare previsioni che possano essere sostenute alla luce di prove e dati empirici; una teoria deve essere confutabile e i suoi sostenitori devono essere pronti ad abbandonarla, o perlomeno a modificarla e migliorarla, se gli esperimenti dimostrano che è sbagliata. Inoltre gli esperimenti devono essere ripetibili da altri per confermare che quel che dicono è corretto. E l’elenco continua. [Cioè] le teorie scientifiche devono essere messe alla prova e controllate».

Allora dove si colloca la fisica fondamentale, nell’attuale contesto?

«Il problema, per come la vedo io, è che alcune nuove idee più interessanti e innovative nella fisica tendono a essere matematiche e altamente astratte e dobbiamo ancora trovare modi per verificarle in laboratorio o a mezzo di osservazioni e misurazioni. […] ho da poco finito di leggere un articolo di uno dei fisici più rispettati ed influenti del mondo, Juan Maldacena.

Oltre vent’anni fa, Maldacena ha pubblicato uno degli articoli più importanti e d’impatto della storia della fisica, citato quasi 20 mila volte in altri articoli scientifici. Tratta di un’idea altamente astratta che si colloca in prima linea nella ricerca di una cosiddetta “teoria del tutto“.

Per altri versi, il suo recente articolo che ho appena letto è intitolato Humanly Traversable Wormholes, un articolo serio (per quanto scritto con un atteggiamento giocoso ) sulla possibilità di viaggiare attraverso un wormhole (ovvero un cunicolo spazio-temporale) del tipo che senza dubbio avrete visto in molti film di Holliwood.

Questa è la natura speculativa del lavoro nella fisica fondamentale: anche gli scienziati più brillanti e rispettati non si vergognano di sviluppare teorie matematiche che possono essere verificate solo in un universo fittizio.»

E che dire della fine della fisica?

«Ci stiamo finalmente avvicinando a una definitiva teoria del tutto che unifichi tutti i fenomeni fisici dell’universo sotto un costrutto matematico onnicomprensivo – una teoria della gravità quantistica? È questo il motivo per cui adesso i fisici teorici ritengono di potersi divertire un po’?»

La risposta, a quanto pare, è no.

«Le principali teorie candidate, come la teoria delle superstringhe e la gravità quantistica a loop, devono ancora dimostrare di poter andare oltre gli eleganti modelli matematici e spiegare o meno il modo in cui la Natura si comporta veramente. E questo è sia incoraggiante, sia frustrante al tempo stesso. Da un lato, significa che abbiamo ancora del lavoro da fare, il che è positivo, altrimenti dovremmo trovare qualcos’altro, forse meno piacevole, per occupare la nostra mente; dall’altro, è fonte di delusione e frustrazione il fatto che dopo molti decenni di tentativi i fisici non siano stati in grado di convincere la Natura a rivelare tutti i sui segreti».

Un riferimento alla Natura che non può non richiamare alla mente i versi di Goethe e la possibilità di dover dare ragione a Faust:

Misteriosa nella luce stessa del giorno,
La Natura non si lascia strappare il suo velo.
E quel che a lei non piaccia manifestare al tuo spirito
Non con forza di leve o di viti riuscirai certo a strapparglielo.

Raffaello – Scuola di Atene – 1511

Il richiamo però è anche a Stephen Hawking che al raggiungimento della teoria del tutto, ovvero la scoperta delle equazioni che possono spiegare ogni sorta di problemi, fa seguire un nuovo lavoro per l’umanità. Una pandemia da virus educativo. Un’umanità, trasformata in filosofica famiglia,  impegnata a spiegare e far capire perchè noi e il mondo esistiamo. Una collettiva e universale nuova scuola di Atene. Jim Al-Khalili alle immagini consegnateci da Goethe e da Hawking, aggiunge uno scenario più ampio di possibilità.

La sua conclusione:

«Forse dobbiamo solo essere più fantasiosi nel modo in cui sondiamo la natura. Forse dobbiamo aspettare che arrivi il prossimo Einstein e ci mostri dove abbiamo sbagliato, proprio come Einstein ha fatto più di un secolo fa, quando ci ha fornito una nuova immagine dello spazio e del tempo. O forse il cervello ha raggiunto i limiti delle sue capacità e dovremo ricorrere all’aiuto dell’intelligenza artificiale per fare il passo successivo verso la verità».