giovedì 21 ottobre 2010

L'ingiustificato primato della teoria matematica in fisica

I fisici teorici (matematici) pretendono trovare quelle che chiama­no leggi fondamentali alla distanza di Planck, per poter definire la teoria ultima, finale. Ma perché una teoria finale dovrebbe essere trovata nel 2010 invece che nel 2100 o nel 3000, ecc? E ancora, chi garantisce che questa minuscola distanza esista realmente? E anche esistesse, come arrivare a 10^-33 cm per un tempo di appena 10^-44 sec? Oggi la fisica sperimentale riesce a malapena a raggiungere la di­stanza di 10^-16 cm, corrispondenti alla energia di 10^3GeV. Insomma la minima distanza di Planck è sperimentalmente un nonsenso.

Allora, chi cerca di giustificare la possibilità di una teoria finale deve necessariamente affidarsi alla matematica, proprio perché manca la verifica sperimentale. Ma ammettere il ripiego non farebbe onore all'elevato rango della matematica. Per questo motivo, Leonard Susskind (“Il paesaggio cosmico”, 2006) capovolge il discorso pretendendo che la verifica sperimentale non sia importante, tanto che, a suo dire, la fisica avrebbe potuto farne a meno anche in passato.

Per dimostrare il suo assunto, egli ha facile gioco, perché prende come esempio le due "colonne portanti" della fisica, la relatività ge­nerale e la fisica quantistica (dove la reale sperimentazione non ha giocato alcun ruolo, soffocata dagli esperimenti puramente ideali!). In particolare, riguardo alla relatività generale, scrive presuntuosa­mente: "non occorre un grande sforzo di fantasia, per capire che anche qui la teoria è venuta prima dell'esperimento". Ma di quale esperimen­to si parla qui? Per l'universo non c'è alcuna possibilità di fare esperimenti, semmai solo osservazioni, ma Einstein si "accontentò" del­le sue libere creazioni matematiche (prima e… dopo).

Insomma, Susskind non fa che riaffermare il consolidato primato delle costruzioni matematiche e, immaginando un dibattito fra teorici e sperimentali, fa prevalere i primi concludendo: "la coerenza matemati­ca è un criterio inflessibile (sic!), che forse ci avrebbe disciplina­to in mancanza di esperimenti". Ma rinunciare agli esperimenti e alle costosissime costruzioni di giganteschi macchinari non può essere qualcosa da accettare a cuor leggero. A riflettere bene, si potrebbe notare una grossa incoerenza: se avessero ragione i matematici puri, la fisica-­matematica sarebbe la più economica delle attività, ma in quanto tale assolutamente inutile sia per la conoscenza della realtà sia per il business. Invece, i fisici matematici sono i primi a insistere per avere investimenti funzionali alla scoperta sperimentale delle loro fantasiose ipo­tesi.

E' solo per la teoria finale che la sperimentazione appare inutile nella pratica, e quindi appare superflua anche teoricamente. Ma Suss­kind dimentica due aspetti: il primo che riguarda il passato, il quale ci ha lasciato molte teorie che sono state gettate nel cestino grazie a esperimenti e osservazioni, e, in loro mancanza, grazie a esperimenti puramente ideali; il secondo, che dagli anni '70 è aumentato il numero di teorie matematiche che aspirano ad essere ultime, ma nessuno è in grado di decidere quale sia quella giusta e se ce ne possa essere una giusta. Certamente ancora nessuna ha vinto la gara o è in procinto di vincerla.

Il massimo che possano fare i vari Susskind, ovvero i vari aspiran­ti alla teoria finale, è immaginare di progredire incorporando le più diverse teorie l'una nell'altra, per non buttare via niente e per non creare malumori nella larga cerchia degli inventori matematici, tutti molto suscettibili all'eventualità d'essere messi da parte dagli ulti­mi o penultimi arrivati.

Ma se la teoria delle stringhe (o delle brane o delle membrane), che presto vedremo, non è sperimentabile, allora non c'è altro da fare che credere sulla parola di teorici matematici come Susskind, che prometto­no soluzioni finali, possibili soltanto sulla base della creatività ma­tematica, magari con l'aggiunta di qualche ingenua analogia empirica per renderle meno indigeste.

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Scritto nel 2010

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