- Tosco. Grazie, ma consentimi una digressione: possiamo trovarvi un posto per Dio?
- Sirrah. Il concetto di Dio trova posto in questa visuale, ma l’infinità di Dio non è la stessa dell’infinità dell’universo, nel senso che a Dio si dà l’attributo di “infinito”, mentre l’Universo si riveste della qualità di “finiente”, più simile all’idea di una infinità non finita. Dunque, l’Universo sarebbe qualcosa, rispetto al Creatore, come un simulacro infinito formato da infiniti mondi e, se proprio vogliamo porlo a confronto della grandezza divina, dobbiamo allora credere che esso, già così immenso alla nostra vista, di fronte alla presenza divina potrebbe ridursi a un punto, addirittura a un nulla. Posso continuare…? Vorrei definire meglio certi concetti che ritengo di estrema importanza…
- Tosco. Ma certo, sorellina! Ora hai tutta la mia attenzione!
- Sirrah. In “De l’Infinito, Universo e Mondi”, Dialogo primo, Giordano Bruno fa parlare Filoteo il quale asserisce essere l’Universo tutto infinito, privo di limiti e di superficie e, quasi per contraddizione, essere nello stesso tempo non totalmente infinito, visto che al suo interno prendono posto corpi finiti. Di contro, l’idea di Dio ci porta a un’Entità sia tutta infinita sia totalmente infinita. Badiamo bene alla distinzione sottile, perché Egli è privo assolutamente di limiti e vanta attributi in un tutto uno e infinito, nello stesso tempo in cui Egli si trova in tutto il mondo, totalmente e infinitamente in ciascuna parte del Creato. Da Lui si differenzia dunque l’Universo in quanto l’infinità di quest’ultimo si trova sì totalmente in tutto, ma non in ciascuna delle parti che cadono sotto la nostra percezione.
- Almach. Cara Sirrah, lodevole la tua citazione, ma lasciami tornare ai fatti concreti. Volgiamo lo sguardo al cielo stellato di una notte limpida e serena: ecco lassù la nostra galassia, composta da una miriade di sistemi solari che, nonostante la popolosità, non collidono fra di loro, dal momento che sono separati da enormi distanze. Qualcosa di simile si va presentando nel mondo atomico. Se ci piace giocare con le similitudini, cominciamo col dire che, se la molecola sta alla galassia come l’atomo sta al sistema solare, così il vuoto intra-atomico e inter-atomico sta alle distanze intrasistemiche, fra sole e pianeti, e intersistemiche, tra stelle della stessa galassia, se pur ci piace pensare che gli atomi siano molto più addossati fra di loro di quanto lo possano essere i sistemi solari.
- Ottero. Quest’ultima considerazione è giustificata, mi pare, dal fatto che a livello di macro si va verificando una continua fuga, che è come dire un continuo allontanamento degli oggetti celesti dagli infiniti centri dell’universo.
- Almach. Questo è vero, ma si dà anche il caso opposto, quello del collassamento di materiale stellare, quello della condensazione di nubi cosmiche in quelle zone dove si formano nuove stelle e nuovi pianeti.
- Tiziano. Sì, probabilmente la struttura atomica è più stabile, mentre nel macro esistono spinte in una direzione e in quella contraria.
- Sirrah. La struttura atomica è stabile fintantoché l’uomo non ci mette le mani con i suoi esperimenti di fissione.
- Tosco. Big Bang! Non potrebbe essere stato innescato da un processo di fissione nucleare, a partire da un unico nucleo originario di energia?
- Sirrah. Già, fantastico, ma… da chi? Era nel vero Anassimandro?
- Tiziano. Stiamo andando troppo lontano. Perché non proseguiamo sulla via intrapresa poco fa?
- Almach. Per incontrare il fascino del vuoto che separa le unità. Lì eravamo arrivati. Ebbene, quella nocciolina al centro di una cattedrale di duecento o più metri di diametro, cos’ha intorno a sé?
- Tosco. Vuoto!
- Almach. Lo spazio a noi più vicino è fatto prevalentemente di vuoto.
- Mirach. Indubbiamente, ma gli oggetti che afferriamo non svaniscono alla nostra presa come invece dovrebbero fare, no? Se son fatti di vuoto!
- Almach. E qui vien fuori un’altra similitudine fra il mondo del micro e quello del macro, ma alla rovescia. Andiamo al nostro pianeta: la Terra rivoluziona attorno al sole, lanciata a una velocità che supera i centomila chilometri orari. Uno degli elettroni che girano attorno al nucleo atomico, per altro verso, viaggia alla considerevole velocità di oltre tre milioni di chilometri orari.
- Tosco. Quale differenza fa?
- Almach. Fa la differenza che, secondo i parametri da noi utilizzati e relativamente al nostro personale e geocentrico punto di vista, negli spazi siderali abbiamo un vuoto enorme, un vuoto che possiamo attraversare. Mentre su scala atomica il vuoto viene come riempito dagli elettroni in movimento che si trovano in un posto e in ogni altro nello stesso momento. È così che noi percepiamo gli oggetti come pieni.
- Tiziano. Diamo qualche ragguaglio in più su questo argomento: tutto si riconduce alla velocità e alle conseguenze che di essa noi riusciamo a percepire. La stessa nostra Terra ruota velocemente su se stessa e copre milioni e milioni di chilometri, senza mai fermarsi, con una rapidità pazzesca, eppure a noi sembra immobile. Prendi per esempio l’elica di un aereo; se la fai girare poco poco con la forza delle tue braccia hai, nello stesso tempo, la chiara sensazione del vuoto che si pone fra una pala e l’altra, tanto che ci puoi infilare fra mezzo una mano. Ma se il motore è stato avviato e sta funzionando a elevato regime, certo non ti azzarderai a infilare la mano e a sfilarla tra una pala e la successiva durante il moto circolare, per rapido che tu sia. Occorrerebbe forse sparare un proiettile che raggiunga almeno la velocità di rotazione dell’elica per immaginare che esso le passi oltre senza colpire le pale o esserne triturato; ma anche così le probabilità restano ridotte. Bene, perché vediamo gli oggetti con una consistenza solida, perché li percepiamo pieni? Semplicemente per l’effetto “elica”: in uno spazio così ridotto, come è quello lasciato a disposizione all’interno di un atomo, gli elettroni rivoluzionano attorno al nucleo a una velocità impressionante, immaginiamo novecento chilometri al secondo[1], come veri proiettili sparati da armi potentissime. Si potrebbe dire che abbiamo a che fare con la seconda velocità più forte in natura, dopo quella della luce. Pensa che, se riuscissimo a realizzare un veicolo spaziale che raggiunga quella rapidità di spostamento, in qualcosa che si approssima ai sette minuti avremmo coperto lo spazio che ci separa dalla luna. Se, poi, decidessimo di prolungare il nostro viaggio, in poco meno di due giorni terrestri giungeremmo nei pressi del sole. Poi, basta!
- Tosco. Perché basta? Con un simile veicolo spaziale potremmo ben sperare di avventurarci nell’Universo, per vedere da vicino, per conoscere finalmente!
- Tiziano. Non è possibile, giacché il mondo più vicino a noi, e che corrisponde a quella stella che abbiamo chiamato “Proxima Centauri”, già si profila a 4,15 anni luce di distanza. E, in mezzo, tutto un gran vuoto, un gran buio, immensi silenzi. Arriveremmo a destinazione quasi 1400 anni dopo la partenza, cioè mai, anche se vogliamo applicare gli sconti che la relatività ristretta di Einstein riuscirebbe a concedere al nostro processo di invecchiamento.
- Tosco. Ma perché hai detto della seconda velocità più forte che abbiamo in natura?
- Tiziano. Devo correggermi, grazie per il richiamo. È la terza, non tanto la seconda, o forse la quarta, che ne so: nell’infinitamente piccolo, dove materia ed energia finiscono per confondersi, si potrebbe scoprire qualche altra spinta ancora più formidabile, all’interno del quark per esempio.
- Tosco. Ora hai affermato che è la terza. Allora voglio sapere qual è la seconda, visto che le cose le stai mettendo così.
- Tiziano. Hai ragione. Non intendevo addentrarmici, ma eccoti accontentato. La seconda velocità più formidabile di cui io sia a conoscenza è quella delle particelle all’interno del nucleo atomico, quella che è da addebitarsi ai protoni e ai neutroni, i quali si spostano freneticamente nello spazio a essi riservato, alla ragguardevole velocità di circa sessantamila chilometri al secondo[2].
- Tosco. L’hai misurata con il “protovelox”?
- Tiziano. Touché. Ma sappiamo che lì dentro non possiamo entrare con i nostri strumenti. Si tratta piuttosto di calcoli complessi sorretti da intuizioni formidabili. D’altra parte, mentre parliamo di particelle non andiamo a prefigurarci dei granellini che si possono tenere fra due dita. Quando accenniamo alle particelle subatomiche non crediamo di trasmettere la rappresentazione mentale di qualcosa che possa essere messa in cornice e ammirata come un’antica moneta di incommensurabile valore. Le trattiamo piuttosto alla guisa di astrazioni, vista la loro impalpabilità, e ci accorgiamo della loro presenza, della loro esistenza, non perché riusciamo a fotografarle e a descriverne la consistenza, ma nella misura in cui esse entrano in interazione con altri sistemi e, da queste interazioni, concorrono a generare situazioni fisiche nuove in campi pervasi da probabilità di interconnessioni. E, se vogliamo continuare a inseguire paradossi su paradossi, andiamo ad addentrarci nella folle corsa di quei nucleoni, cioè protoni e neutroni, lanciati all’impazzata nell’esiguo spazio all’interno del nucleo atomico. Perché si agitano tanto? Perché, quando si avvicinano abbastanza l’uno all’altro, si scambiano certe sub-particelle che i fisici hanno battezzato con il nome di “mesoni” e talvolta “pioni”. E più il loro rendez-vous è ravvicinato, più i mesoni scambiati acquistano in numerosità e in peso. Oh, non che si possano misurare con l’ago di una bilancia, vero; l’allusione è piuttosto per configurazioni dinamiche che portano in circolo una piccola dose di energia la quale, a sua volta, viene impiegata per generare nuove configurazioni. Sono entità, i mesoni, che si accendono e si spengono dopo breve tratto, come farebbe una meteora nel cielo. In questo tutt’uno emerge la possibilità che dall’energia trasportata e scambiata fra vari mesoni si formi una particella dotata di massa. È tutto un gran subbuglio che si verifica all’interno di quel vuoto che così tanto ci stupisce e ci intimorisce, un continuo creare, correre, distruggere pervaso da energia vagante: quella che Fridjof Capra definisce “danza cosmica”[3].
- Tosco. Anche qui ci vuole fede, vuoi dire!
- Tiziano. Se credi. Tuttavia, restando ancora nel paradosso, questa volta, con un propulsore a protoni, ci basterebbero poco più di quaranta minuti per sfiorare il sole e appena vent’anni e nove mesi per approdare su un pianeta di “Proxima Centauri”, senza contare tutti i benefici legati alla relatività ristretta, ovviamente. La luna, poi, non avremmo modo di vederla neppure di sfuggita. Vogliamo provare a imbarcarci? Lasciamo andare, suvvia, è più conveniente sognarcelo questo viaggio e, volendo, l’abbiamo già realizzato in fantasia. Ora rientriamo nel corpo dell’atomo e fermiamoci a osservare la pazza corsa dell’elettrone attorno al nucleo centrale, il punto dal quale ci siamo allontanati un po’. Questo fantastico turbinio, dunque, è il responsabile del trovarsi l’elettrone in uno e in tutti gli altri punti della propria orbita nello stesso istante, cosa che a noi dà, è utile ripeterlo, l’impressione della solidità e della pienezza, come avviene per l’elica al massimo di giri, della quale non si distinguono più le singole pale, ma si riesce a percepire qualcosa come un cerchio pieno. Ma ora, visto che l’idea delle velocità paradossali mi solletica alquanto, aggiungerò ancora qualcosa a proposito della struttura atomica. Lì dentro vige il mantenimento costante di un equilibrio fra attrazione e distanza. Mi spiego: il nucleo, formato da protoni e neutroni, detiene una carica elettrica positiva e costituisce la mega-massa dell’atomo nel suo complesso. Il resto è formato da un grande vuoto e dagli elettroni che in esso fluttuano portando in giro la loro carica negativa. Come tutti sappiamo, in fisica due cariche di segno opposto si attraggono, ne abbiamo un esempio pratico nelle calamite; quindi, gli elettroni dovrebbero cadere nel nucleo, bombardandolo e, se ciò accadesse davvero, forse il nucleo stesso non ne risentirebbe un granché, visto che protoni e neutroni, con una massa più o meno duemila volte superiore a quella degli elettroni, li potrebbero assorbire senza particolari problemi. Ma, che ne sarebbe della struttura della materia? Qui non siamo come nel caso di Giove quando fu colpito da una serie di meteoriti, non si tratterebbe di un caso isolato, ma di un’evenienza con tutte le caratteristiche dell’universalità fenomenica. Forse è meglio che l’equilibrio di cui si diceva rimanga costante.
- Ottero. In modo per niente dissimile da quanto si verifica nel macro, per certi aspetti. Vedi il sistema solare, per non spingerci più lontano: ogni pianeta è in caduta costante sul sole, attratto dalla sua enorme massa; ma vi si oppone sviluppando una velocità di fuga che crea una spinta centrifuga pari e opposta a quella di caduta. Rifacciamoci soltanto al nostro pianeta: la Terra, con la sua bella massa pari a 5 sestiliardi e 980 quintiliardi di tonnellate farebbe un bel tuffo sulla superficie incandescente del Sole se non godesse di una spinta che le consente di sfuggirgli a una velocità di circa trenta chilometri al secondo. Nel mondo subatomico non vediamo la corsa delle particelle né vediamo le particelle; in quello cosmico vediamo oggetti apparentemente fermi. Sarà mai possibile – è una mia ipotesi, questa – che ci siano occhi così grandi e lontani da riuscire a vedere gli infiniti sistemi solari così come noi vediamo o, meglio, come calcoliamo probabilisticamente e per intuizione, nel mondo delle particelle?
[1] Vedi Fritjof Capra, Il Tao della fisica, Milano, Adelphi Ed., 1982, 6^ ed. marzo 1993, Trad. italiana di Giovanni Salio, pag. 83.
[2] F. Capra, cit., pag. 87.
[3] F. Capra, cit., pag. 279 e segg.
Immagine di Copertina tratta da Cern.
Mario Bruno 