La dialettica repulsione-attrazione della materia
E' un gioco di parole fin troppo facile dire che dalla fisica quantistica ce ne possiamo attendere di tutti i colori, anche se dubitiamo che oltre la teoria superstandard e oltre i supercolori questa via possa essere ancora percorribile, nonostante ci si trovi ancora molto lontani dalla "massa di Planck", il limite estremo in cui i fisici quantistici credono di trovare l'unificazione delle forze. Quindi, non si capisce proprio dove andranno a sbattere la testa.
In questo capitolo ci proponiamo di dimostrare che, per la strada battuta dai fisici quantistici, è impossibile comprendere il movimento reale della materia alle alte energie, perché essi trascurano la principale polarità dialettica della materia: quella di repulsione-attrazione. In secondo luogo cercheremo di chiarire che, se non si distinguono tra loro qualitativamente i concetti di energia e di massa, la fisica teorica entra in contraddizione con le sue stesse affermazioni, e finisce nel vicolo cieco dell'unificazione delle forze. Cominceremo perciò dalle contraddizioni relative alle asserzioni attorno alla "massa di Planck" e al "bosone di Higgs".
E' un gioco di parole fin troppo facile dire che dalla fisica quantistica ce ne possiamo attendere di tutti i colori, anche se dubitiamo che oltre la teoria superstandard e oltre i supercolori questa via possa essere ancora percorribile, nonostante ci si trovi ancora molto lontani dalla "massa di Planck", il limite estremo in cui i fisici quantistici credono di trovare l'unificazione delle forze. Quindi, non si capisce proprio dove andranno a sbattere la testa.
In questo capitolo ci proponiamo di dimostrare che, per la strada battuta dai fisici quantistici, è impossibile comprendere il movimento reale della materia alle alte energie, perché essi trascurano la principale polarità dialettica della materia: quella di repulsione-attrazione. In secondo luogo cercheremo di chiarire che, se non si distinguono tra loro qualitativamente i concetti di energia e di massa, la fisica teorica entra in contraddizione con le sue stesse affermazioni, e finisce nel vicolo cieco dell'unificazione delle forze. Cominceremo perciò dalle contraddizioni relative alle asserzioni attorno alla "massa di Planck" e al "bosone di Higgs".
La teoria quantistica ha definito una grandezza dalle dimensioni di una massa, con la seguente formula
M(P) = hc/G = M(W).
Secondo Maiani, curatore del volume "Campi, forze e particelle" (1991), edito da "Le Scienze", "Possiamo interpretare la massa di Planck come la scala di energia alla quale la gravità quantistica diventa dominante". In questa definizione, come si vede, non si distingue tra energia e massa, inoltre non compare la repulsione, mentre si parla soltanto di gravità, ossia di attrazione.
Eppure, a nostro avviso, la fisica quantistica avrebbe già dovuto concludere che, alla scala di energia corrispondente alla "massa di Planck", le masse non possono esistere perché non esiste l'attrazione e quindi neppure la gravitazione: al loro posto, semplicemente, un'enorme energia che rappresenta il limite estremo, quello corrispondente al big bang. Che significato ha, dunque, porre la gravità quantistica là dove l'energia è talmente elevata da impedire qualsiasi attrazione? La cosiddetta "massa di Planck"* non può rappresentare altro che l'energia originaria, la cui quantità e repulsività è talmente smisurata da permettere il sorgere di un universo gigantesco e sconfinato, in espansione per miliardi di anni.
Ma perché affermiamo che i fisici avrebbero dovuto giungere a queste conclusioni teoriche? Per evitare l'evidente contraddizione fra le loro asserzioni attorno alla "massa di Planck": ossia il ritenere di poter verificare l'unificazione delle forze a livello di questa "massa", e le asserzioni attorno al "bosone di Higgs", che rimane molto al di sotto della "massa di Planck": ossia il ritenere che a livello del "bosone di Higgs" si formino le masse delle particelle, e che la loro forza sia ultra debole. Se le masse si formano a un dato livello di energia, ciò può solo significare che, al di sopra di questo livello, le masse non esistono più; che, all'inizio, c'è solo energia, e quindi le masse devono nascere da questa in un momento successivo; infine, che se all'origine c'è solo repulsione, solo da questa può sorgere l'attrazione.
Sulla base di quel che si è appreso del comportamento della materia negli acceleratori, possiamo ipotizzare che non solo l'energia crea la massa, non solo la repulsione crea l'attrazione, ma ciò avviene in tempi brevissimi, e per durate infinitesimali. La repulsione crea il suo opposto dialettico, l'attrazione, perché la materia originaria, in forma di energia attiva, nel suo rapidissimo movimento repulsivo, si espande e si raffredda decadendo in forme di masse di brevissima durata, via via sempre meno effimere, fino a raggiungere il livello energetico necessario all'esistenza della materia nelle sue forme relativamente stabili che popolano il cosmo: in primo luogo, protoni, elettroni e fotoni.
I decadimenti della materia (energia) vanno, dunque, analizzati dal punto di vista della polarità energia-massa, repulsione-attrazione. Il fatto è che, per l'equivalenza massa-energia, è invalsa l'abitudine tra i fisici di identificare l'energia con la massa*, e quindi la repulsione con l'attrazione, e, di conseguenza, essi riescono soltanto a concepire una generica interazione tra i due poli, che, sempre per abitudine, chiamano "forza". Così che all'errore si aggiunge l'equivoco. Come vedremo in un capitolo apposito, sulla "forza" si equivoca da tempo immemorabile.
Nel modo di ragionare dei fisici quantistici si perde di vista la differenza qualitativa esistente tra un quantum di energia racchiusa in una massa e lo stesso quantum di energia allo stato libero. Nel primo caso prevale l'attrazione, nel secondo la repulsione. Nel primo caso la massa ha un piccolo valore quantitativo, se paragonata al suo contenuto di energia che rimane, per così dire, silente. La relazione di Einstein, m=E/c2, esprime questo fatto: essa interpreta l'energia contenuta in una massa come energia impacchettata, bloccata, inattiva. Nel secondo caso, l'energia ha un grande valore, espresso dalla relazione di Einestein, E = mc2, che interpreta la liberazione di tutta l'energia contenuta in una massa.
Ora, quando si dice che ogni energia possiede una massa, ottenibile dividendo il valore dell'energia per il fattore c2, sebbene questa sia un'affermazione matematicamente corretta, dal punto di vista fisico vale soltanto se l'energia considerata è impacchettata in una massa. Insomma, mentre fisicamente ogni massa necessariamente ha un contenuto di energia, non ogni energia ha come "involucro" una massa, basti pensare ai fotoni.
Ma se c'è un'energia racchiusa in una massa, c'è di mezzo un'attrazione che prevale sulla repulsione specifica di questa energia. Di conseguenza, le formule di Einstein non ci autorizzano a pensare teoricamente l'energia libera come se fosse impacchettata in una massa. Per la stessa ragione, non si può considerare una massa al pari dell'energia da essa racchiusa, solo perché una semplice moltiplicazione per il fattore c2 ci permette di liberare "idealmente" l'energia dal suo involucro.
Ma se la considerazione di una equivalenza che non distingue più qualitativamente i suoi termini, come nel caso della equivalenza massa-energia, è resa possibile dalla matematica, dal punto di vista teorico-fisico può essere assunta come principio sempre valido soltanto da chi crede di poter fare a meno di distinguere tra loro (in senso realisticamente materiale) energia e massa, repulsione e attrazione. I fisici quantistici hanno disposto le cose, appunto, in modo tale da non aver più bisogno di queste distinzioni.
Per comprendere questo svolgimento della teoria quantistica, è necessario prendere in considerazione il concetto di "interazione mediata da particelle". Per questo scopo ci riferiamo a Chris Quigg che, per il volume già citato, si è occupato del tema "Particelle elementari e forze". Egli scrive: "Un'interazione può causare variazioni di energia, di quantità di moto e così via, quando si instaura tra numerose particelle in collisione".
Come si vede, si tratta di un concetto, quello di interazione, affatto insoddisfacente, perché non distingue tra la repulsione, che determina la collisione e si trasmette nei suoi successivi effetti, e l'attrazione che si manifesta, per istanti infinitesimali, nei successivi decadimenti. Inoltre occorre sottolineare la vacuità del termine "interazione". Se è la collisione che determina l'"interazione" tra le particelle, allora l'interazione è o una semplice collisione o tutto ciò che capita dopo la collisione. Nel primo caso, si tratta di una vuota tautologia; nel secondo, si tratta di "variazioni di energia, di quantità di moto e così via", ossia degli effetti della collisione stessa. Qui, l'interazione coincide con gli effetti. E questa è un'altra vuota tautologia.
Insomma, capita a questo termine la medesima sorte capitata al termine "forza": svolgere un ruolo intermediario puramente fittizio. Poiché è lo studio delle variazioni di movimento della materia che occorre portare a compimento per comprendere le diverse qualità dei fenomeni microfisici, l'aggiunta del termine "interazione" non fa compiere alcun passo in avanti alla conoscenza, mentre produce la tranquillizzante illusione di conoscere ciò che precisamente deve essere ancora conosciuto. Se poi si accoppiano insieme due concetti "intermedi" e fittizi come quello di "forza" e quello di "interazione", il risultato è, a dir poco, stravagante. Scrive Quigg: "Secondo la teoria quantistica relativistica, le interazioni elettromagnetiche sono mediate da fotoni "portatori di forza", privi di massa, che incorporano quantità di energia ben determinata".
Questa definizione è zeppa di assurdità che vengono tollerate soltanto perche i fisici sanno bene che si tratta di pure e semplici convenzioni. Innanzi tutto, la forza è scissa in due: come movimento essa è chiamata interazione, e come cosa essa continua a essere chiamata forza. la forza, intesa come movimento e chiamata interazione, è mediata da particelle che trasportano la forza, intesa come cosa! Questo, in primo luogo. Ma poi, come fa una particella che incorpora una quantità di energia determinata ad essere priva di massa, se una massa è, per definizione, niente altro che energia incorporata? E ancora, come fanno i fotoni ad essere "portatori di forza"? Se proprio devono essere considerati dei "portatori", essi non potranno fare a meno di essere dei "portatori di energia". Esiste, forse, una forma materiale in cui l'energia si manifesta in maniera più pura e completa di un fotone?
Dal momento in cui la fisica quantistica ha immaginato particelle "portatrici di forza", come fossero scatole che si possono riempire e svuotare a piacere, essa ha creato una teoria convenzionale e metafisica, ha ossificato il movimento, ha fossilizzato la dinamica di repulsione e attrazione, e, come conseguenza di tutto ciò, non ha fatto altro che raccogliere particelle come "abbagli" teorici.
Se poi andiamo a vedere che cosa ne pensano quei fisici che prendono premi Nobel per i loro "abbagli", scopriamo che, per loro, i due termini forza e interazione servono proprio soltanto in senso formale e tautologico: così è la forza che, ad esempio, regola l'interazione, mentre prima abbiamo visto l'interazione causare effetti nel movimento, effetti nel contempo dovuti alla collisione. Ma vale la pena di citare la maniera grossolana e superficiale di definire le cosiddette quattro forze fondamentali da parte di scienziati come Cline, Rubbia e Van der Meer: "la forza elettromagnetica regola le interazioni di particelle elettricamente cariche; la forza nucleare debole è responsabile di processi quali il decadimento beta di un nucleo atomico radioattivo; la forza nucleare forte tiene assieme il nucleo, mentre la gravità tiene assieme l'universo" ("Alla ricerca dei bosoni vettori intermedi", in "Campi, forze e particelle").
Tant de bruit pour un omelette! Ci volevano secoli di feroci lotte teoriche per produrre tanta insensata sicumera! Sulla cosiddetta forza, o attrazione, nucleare e gravitazionale, il meglio che si possa dire, oggi, è che nessuno sa neppure come concepirla. Per quanto riguarda poi la forza elettromagnetica, anche un bambino vede che si tratta di polarità repulsione-attrazione; perciò parlare in questo caso solo di forza non ha senso. Infine, anche un cieco vede che nel decadimento beta, ovvero nel passaggio dal neutrone al protone, prevale la repulsione. Quindi non può essere la forza qui a "regolare" il fenomeno, semmai è il decadimento di energia.
Se non si è ancora capito il reale rapporto tra energia e "forza", ovvero tra repulsione e attrazione (compresa la gravitazione universale), è perché non si è ancora capito il reale rapporto energia-massa. E, mentre i fisici cercano l'unificazione di ciò che non esiste, le quattro forze fondamentali, noi cerchiamo come l'energia primigenia faccia esistere il suo opposto: la massa.
* Si dovrebbe chiamarla l'energia di Planck
** Schrodinger ha contribuito, per parte sua, a questo errore metafisico, come si può vedere dalle sue nette affermazioni che troviamo in "Spirito della scienza" del 1946. Per lui la scoperta fatta da Einstein "che l'energia e la massa sono solo aspetti diversi d'una stessa cosa, anzi in realtà sono proprio tutt'uno", e la considerazione che l'energia "è nient'altro che una costante d'integrazione", e che "l'energia non è identica, in senso rigorosamente matematico, al moto" ecc. sono buoni motivi per ritenere che "La massa è invece la caratteristica essenziale della materia". Dopo questa precisazione, l'autore scrive: "Si è creduto per lungo tempo che la contrapposizione di energia e massa o, con termini più antichi, di forza e materia fosse fondamentale". Ma oggi non è più così, perché la "celebre uguaglianza E=M (energia uguale massa) ha fatto sparire finalmente e definitivamente il dualismo forza e materia". Infine, pur ammettendo la paradossalità di questa "uguaglianza", non se ne dà per vinto: "Ma oggi non si tratta più di una ipotesi si tratta di un fatto sicuro al di là di ogni dubbio, noto purtroppo al mondo intero. Infatti l'enorme produzione d'energia della bomba atomica deriva da un difetto di massa...". "Dunque il fatto è assodato". Sì, è un fatto assodato che Schrodinger ha considerato massa ed energia come la stessa cosa!
Ma perché affermiamo che i fisici avrebbero dovuto giungere a queste conclusioni teoriche? Per evitare l'evidente contraddizione fra le loro asserzioni attorno alla "massa di Planck": ossia il ritenere di poter verificare l'unificazione delle forze a livello di questa "massa", e le asserzioni attorno al "bosone di Higgs", che rimane molto al di sotto della "massa di Planck": ossia il ritenere che a livello del "bosone di Higgs" si formino le masse delle particelle, e che la loro forza sia ultra debole. Se le masse si formano a un dato livello di energia, ciò può solo significare che, al di sopra di questo livello, le masse non esistono più; che, all'inizio, c'è solo energia, e quindi le masse devono nascere da questa in un momento successivo; infine, che se all'origine c'è solo repulsione, solo da questa può sorgere l'attrazione.
Sulla base di quel che si è appreso del comportamento della materia negli acceleratori, possiamo ipotizzare che non solo l'energia crea la massa, non solo la repulsione crea l'attrazione, ma ciò avviene in tempi brevissimi, e per durate infinitesimali. La repulsione crea il suo opposto dialettico, l'attrazione, perché la materia originaria, in forma di energia attiva, nel suo rapidissimo movimento repulsivo, si espande e si raffredda decadendo in forme di masse di brevissima durata, via via sempre meno effimere, fino a raggiungere il livello energetico necessario all'esistenza della materia nelle sue forme relativamente stabili che popolano il cosmo: in primo luogo, protoni, elettroni e fotoni.
I decadimenti della materia (energia) vanno, dunque, analizzati dal punto di vista della polarità energia-massa, repulsione-attrazione. Il fatto è che, per l'equivalenza massa-energia, è invalsa l'abitudine tra i fisici di identificare l'energia con la massa*, e quindi la repulsione con l'attrazione, e, di conseguenza, essi riescono soltanto a concepire una generica interazione tra i due poli, che, sempre per abitudine, chiamano "forza". Così che all'errore si aggiunge l'equivoco. Come vedremo in un capitolo apposito, sulla "forza" si equivoca da tempo immemorabile.
Nel modo di ragionare dei fisici quantistici si perde di vista la differenza qualitativa esistente tra un quantum di energia racchiusa in una massa e lo stesso quantum di energia allo stato libero. Nel primo caso prevale l'attrazione, nel secondo la repulsione. Nel primo caso la massa ha un piccolo valore quantitativo, se paragonata al suo contenuto di energia che rimane, per così dire, silente. La relazione di Einstein, m=E/c2, esprime questo fatto: essa interpreta l'energia contenuta in una massa come energia impacchettata, bloccata, inattiva. Nel secondo caso, l'energia ha un grande valore, espresso dalla relazione di Einestein, E = mc2, che interpreta la liberazione di tutta l'energia contenuta in una massa.
Ora, quando si dice che ogni energia possiede una massa, ottenibile dividendo il valore dell'energia per il fattore c2, sebbene questa sia un'affermazione matematicamente corretta, dal punto di vista fisico vale soltanto se l'energia considerata è impacchettata in una massa. Insomma, mentre fisicamente ogni massa necessariamente ha un contenuto di energia, non ogni energia ha come "involucro" una massa, basti pensare ai fotoni.
Ma se c'è un'energia racchiusa in una massa, c'è di mezzo un'attrazione che prevale sulla repulsione specifica di questa energia. Di conseguenza, le formule di Einstein non ci autorizzano a pensare teoricamente l'energia libera come se fosse impacchettata in una massa. Per la stessa ragione, non si può considerare una massa al pari dell'energia da essa racchiusa, solo perché una semplice moltiplicazione per il fattore c2 ci permette di liberare "idealmente" l'energia dal suo involucro.
Ma se la considerazione di una equivalenza che non distingue più qualitativamente i suoi termini, come nel caso della equivalenza massa-energia, è resa possibile dalla matematica, dal punto di vista teorico-fisico può essere assunta come principio sempre valido soltanto da chi crede di poter fare a meno di distinguere tra loro (in senso realisticamente materiale) energia e massa, repulsione e attrazione. I fisici quantistici hanno disposto le cose, appunto, in modo tale da non aver più bisogno di queste distinzioni.
Per comprendere questo svolgimento della teoria quantistica, è necessario prendere in considerazione il concetto di "interazione mediata da particelle". Per questo scopo ci riferiamo a Chris Quigg che, per il volume già citato, si è occupato del tema "Particelle elementari e forze". Egli scrive: "Un'interazione può causare variazioni di energia, di quantità di moto e così via, quando si instaura tra numerose particelle in collisione".
Come si vede, si tratta di un concetto, quello di interazione, affatto insoddisfacente, perché non distingue tra la repulsione, che determina la collisione e si trasmette nei suoi successivi effetti, e l'attrazione che si manifesta, per istanti infinitesimali, nei successivi decadimenti. Inoltre occorre sottolineare la vacuità del termine "interazione". Se è la collisione che determina l'"interazione" tra le particelle, allora l'interazione è o una semplice collisione o tutto ciò che capita dopo la collisione. Nel primo caso, si tratta di una vuota tautologia; nel secondo, si tratta di "variazioni di energia, di quantità di moto e così via", ossia degli effetti della collisione stessa. Qui, l'interazione coincide con gli effetti. E questa è un'altra vuota tautologia.
Insomma, capita a questo termine la medesima sorte capitata al termine "forza": svolgere un ruolo intermediario puramente fittizio. Poiché è lo studio delle variazioni di movimento della materia che occorre portare a compimento per comprendere le diverse qualità dei fenomeni microfisici, l'aggiunta del termine "interazione" non fa compiere alcun passo in avanti alla conoscenza, mentre produce la tranquillizzante illusione di conoscere ciò che precisamente deve essere ancora conosciuto. Se poi si accoppiano insieme due concetti "intermedi" e fittizi come quello di "forza" e quello di "interazione", il risultato è, a dir poco, stravagante. Scrive Quigg: "Secondo la teoria quantistica relativistica, le interazioni elettromagnetiche sono mediate da fotoni "portatori di forza", privi di massa, che incorporano quantità di energia ben determinata".
Questa definizione è zeppa di assurdità che vengono tollerate soltanto perche i fisici sanno bene che si tratta di pure e semplici convenzioni. Innanzi tutto, la forza è scissa in due: come movimento essa è chiamata interazione, e come cosa essa continua a essere chiamata forza. la forza, intesa come movimento e chiamata interazione, è mediata da particelle che trasportano la forza, intesa come cosa! Questo, in primo luogo. Ma poi, come fa una particella che incorpora una quantità di energia determinata ad essere priva di massa, se una massa è, per definizione, niente altro che energia incorporata? E ancora, come fanno i fotoni ad essere "portatori di forza"? Se proprio devono essere considerati dei "portatori", essi non potranno fare a meno di essere dei "portatori di energia". Esiste, forse, una forma materiale in cui l'energia si manifesta in maniera più pura e completa di un fotone?
Dal momento in cui la fisica quantistica ha immaginato particelle "portatrici di forza", come fossero scatole che si possono riempire e svuotare a piacere, essa ha creato una teoria convenzionale e metafisica, ha ossificato il movimento, ha fossilizzato la dinamica di repulsione e attrazione, e, come conseguenza di tutto ciò, non ha fatto altro che raccogliere particelle come "abbagli" teorici.
Se poi andiamo a vedere che cosa ne pensano quei fisici che prendono premi Nobel per i loro "abbagli", scopriamo che, per loro, i due termini forza e interazione servono proprio soltanto in senso formale e tautologico: così è la forza che, ad esempio, regola l'interazione, mentre prima abbiamo visto l'interazione causare effetti nel movimento, effetti nel contempo dovuti alla collisione. Ma vale la pena di citare la maniera grossolana e superficiale di definire le cosiddette quattro forze fondamentali da parte di scienziati come Cline, Rubbia e Van der Meer: "la forza elettromagnetica regola le interazioni di particelle elettricamente cariche; la forza nucleare debole è responsabile di processi quali il decadimento beta di un nucleo atomico radioattivo; la forza nucleare forte tiene assieme il nucleo, mentre la gravità tiene assieme l'universo" ("Alla ricerca dei bosoni vettori intermedi", in "Campi, forze e particelle").
Tant de bruit pour un omelette! Ci volevano secoli di feroci lotte teoriche per produrre tanta insensata sicumera! Sulla cosiddetta forza, o attrazione, nucleare e gravitazionale, il meglio che si possa dire, oggi, è che nessuno sa neppure come concepirla. Per quanto riguarda poi la forza elettromagnetica, anche un bambino vede che si tratta di polarità repulsione-attrazione; perciò parlare in questo caso solo di forza non ha senso. Infine, anche un cieco vede che nel decadimento beta, ovvero nel passaggio dal neutrone al protone, prevale la repulsione. Quindi non può essere la forza qui a "regolare" il fenomeno, semmai è il decadimento di energia.
Se non si è ancora capito il reale rapporto tra energia e "forza", ovvero tra repulsione e attrazione (compresa la gravitazione universale), è perché non si è ancora capito il reale rapporto energia-massa. E, mentre i fisici cercano l'unificazione di ciò che non esiste, le quattro forze fondamentali, noi cerchiamo come l'energia primigenia faccia esistere il suo opposto: la massa.
* Si dovrebbe chiamarla l'energia di Planck
** Schrodinger ha contribuito, per parte sua, a questo errore metafisico, come si può vedere dalle sue nette affermazioni che troviamo in "Spirito della scienza" del 1946. Per lui la scoperta fatta da Einstein "che l'energia e la massa sono solo aspetti diversi d'una stessa cosa, anzi in realtà sono proprio tutt'uno", e la considerazione che l'energia "è nient'altro che una costante d'integrazione", e che "l'energia non è identica, in senso rigorosamente matematico, al moto" ecc. sono buoni motivi per ritenere che "La massa è invece la caratteristica essenziale della materia". Dopo questa precisazione, l'autore scrive: "Si è creduto per lungo tempo che la contrapposizione di energia e massa o, con termini più antichi, di forza e materia fosse fondamentale". Ma oggi non è più così, perché la "celebre uguaglianza E=M (energia uguale massa) ha fatto sparire finalmente e definitivamente il dualismo forza e materia". Infine, pur ammettendo la paradossalità di questa "uguaglianza", non se ne dà per vinto: "Ma oggi non si tratta più di una ipotesi si tratta di un fatto sicuro al di là di ogni dubbio, noto purtroppo al mondo intero. Infatti l'enorme produzione d'energia della bomba atomica deriva da un difetto di massa...". "Dunque il fatto è assodato". Sì, è un fatto assodato che Schrodinger ha considerato massa ed energia come la stessa cosa!
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Tratto da "Il caso e la necessità - L'enigma svelato - Volume Secondo Fisica" (1993-2002) Inedito
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