La reale contraddizione dialettica
L'antagonismo tra la concezione corpuscolare e la concezione ondulatoria della materia, che ebbe inizio con Newton e Huygens, appartiene a quelle che Engels considerava "opposizioni diametrali, rappresentate come inconciliabili e insolubili". "Il riconoscimento che queste opposizioni e queste differenze in verità sono presenti in natura, ma con una validità solo relativa, e che invece quella rigidità e quella assoluta validità con cui sono presentate viene introdotta solo dalla nostra riflessione, questo riconoscimento costituisce il punto centrale della concezione dialettica della natura".
Engels stabilì questo punto fermo nella prefazione alla seconda edizione dell'"Antidhuring", nella quale riassunse la situazione della scienza teorica della natura. Sulla possibilità che, infine, gli scienziati avrebbero finito col comprendere il carattere dialettico dei fenomeni naturali, egli si mostrò ottimista: "Infatti, la rivoluzione che alla scienza teorica della natura è imposta dalla semplice necessità di ordinare le scoperte puramente empiriche, che si accumulano in gran massa, è di tal fatta da dover far comprendere sempre maggiormente, anche all'empirista più riluttante, il carattere dialettico dei fenomeni naturali".
La scienza del Novecento ha, invece, disatteso la previsione di Engels, nonostante l'enorme materiale empirico accumulato nell'ultimo secolo del secondo millennio che sembra dire: aprite gli occhi signori scienziati, le leggi della dialettica le avete ormai sotto il naso. Ma quale scienziato del Novecento ha mai osato affermare come Engels: "E finalmente per me non poteva trattarsi di costruire le leggi dialettiche introducendole nella natura, ma di rintracciarle in essa e di svilupparle da essa"?
L'antagonismo tra la concezione corpuscolare e la concezione ondulatoria della materia, che ebbe inizio con Newton e Huygens, appartiene a quelle che Engels considerava "opposizioni diametrali, rappresentate come inconciliabili e insolubili". "Il riconoscimento che queste opposizioni e queste differenze in verità sono presenti in natura, ma con una validità solo relativa, e che invece quella rigidità e quella assoluta validità con cui sono presentate viene introdotta solo dalla nostra riflessione, questo riconoscimento costituisce il punto centrale della concezione dialettica della natura".
Engels stabilì questo punto fermo nella prefazione alla seconda edizione dell'"Antidhuring", nella quale riassunse la situazione della scienza teorica della natura. Sulla possibilità che, infine, gli scienziati avrebbero finito col comprendere il carattere dialettico dei fenomeni naturali, egli si mostrò ottimista: "Infatti, la rivoluzione che alla scienza teorica della natura è imposta dalla semplice necessità di ordinare le scoperte puramente empiriche, che si accumulano in gran massa, è di tal fatta da dover far comprendere sempre maggiormente, anche all'empirista più riluttante, il carattere dialettico dei fenomeni naturali".
La scienza del Novecento ha, invece, disatteso la previsione di Engels, nonostante l'enorme materiale empirico accumulato nell'ultimo secolo del secondo millennio che sembra dire: aprite gli occhi signori scienziati, le leggi della dialettica le avete ormai sotto il naso. Ma quale scienziato del Novecento ha mai osato affermare come Engels: "E finalmente per me non poteva trattarsi di costruire le leggi dialettiche introducendole nella natura, ma di rintracciarle in essa e di svilupparle da essa"?
Tutti hanno preferito chiedersi: quali libere creazioni della mia mente posso produrre, tenendo presente le concezioni opposte, così da produrre argomenti che nessuno possa confutare? E quali libere creazioni delle concezioni opposte posso cercare di confutare con argomenti inconfutabili? Con questo atteggiamento, favorito dal neopositivismo, è stato affrontato il dibattito, alla fine del terzo decennio del Novecento, sul "dualismo onda-corpuscolo", che si è chiuso con una soluzione convenzionale puramente fittizia.
Nella biografia di "Albert Einstein" (1980), Banesh Hoffman e Helen Dukas affermano che quando Planck riuscì matematicamente a determinare la formula relativa alla radiazione del "corpo nero", ciò che lo fece disperare fu il compito di dedurla dai princìpi fisici. Insomma, era l'interpretazione concettuale che presentava difficoltà. Infatti "Egli dovette affermare che l'energia mutava non in modo uniforme e continuo [come richiesto dalla teoria ondulatoria dominante all'epoca] ma per salti di valore discreto che chiamò quanti". Se la concezione ondulatoria non era dunque in grado di interpretare la determinazione matematica, occorreva riprendere in considerazione la vecchia concezione corpuscolare. Perciò Planck fu scontento della sua scoperta che lo ha consegnato alla storia, e considerò la sua ipotesi come "un atto di disperazione", non cessando mai di sperare di potersi sbarazzare in futuro dell'ipotesi dei quanti.
In "Ciò che tiene unito il mondo" (1975), Sexl sostiene un'interessante tesi: "In realtà, già l'ipotesi fondamentale di Planck aveva stabilito un legame fra le proprietà corpuscolari e quelle ondulatorie della luce. La proprietà corpuscolare "energia dei quanti" è, secondo l'idea di Planck, proporzionale alla frequenza delle onde luminose. Particella e onda vengono così collegate in un modo peculiare e caratteristico. Non si tratta dunque di un semplice accostamento di modelli dei quali ora l'uno ora l'altro viene preso in considerazione per la spiegazione dei fenomeni, ma di un concatenamento profondo di tipo nuovo, fra la teoria corpuscolare e la teoria ondulatoria ..." Non si trattava, quindi, di concepire -come poi faranno nelle loro conclusioni i fisici quantistici- ora un comportamento corpuscolare, ora un comportamento ondulatorio della materia, ma di concetti di entrambe le concezioni, che si fondevano insieme in una ben precisa determinazione matematica.
Einstein salì sul palcoscenico della fisica, all'inizio del secolo XX, con la seguente originale riflessione: che i fisici, mentre concepivano la materia come se fosse stata composta da particelle, usavano le equazioni di Maxwell, che, essendo equazioni relative al campo, consideravano la radiazione come qualcosa di fluente e di continuo in cui non esisteva traccia alcuna di atomicità. La conseguenza era che, quando si prendevano in esame insieme materia e radiazione, le due concezioni cozzavano l'una contro l'altra. Come soluzione Einstein propose di considerare la luce come fosse composta di particelle. E queste particelle di luce dovevano presentare il rapporto energia/frequenza uguale alla costante di Planck. Da questa relazione ricavò poi la relazione fra impulso e lunghezza d'onda che gli doveva servire per interpretare l'effetto fotoelettrico.
Ora, dal punto di vista teorico, le due relazioni, quella di Planck e quella di Einstein, hanno il medesimo significato fondamentale: esse rappresentano una connessione oggettiva di nozioni corpuscolari e ondulatorie, ragion per cui da quel momento il concetto di corpuscolo e il concetto di onda non avrebbero dovuto più essere concepiti come opposti inconciliabili. Eppure, gli stessi scienziati che avevano prodotto questo risultato si ostinarono a perpetuare l'opposizione diametrale tra due concezioni, ormai palesemente unilaterali e metafisiche.
Planck continuò a sostenere la concezione ondulatoria, considerando l'ipotesi dei quanti soltanto in termini di formalismo matematico, senza attribuirle un vero significato fisico, e sperando di potersene sbarazzare al più presto. Einstein prese, invece, a sostenere, altrettanto unilateralmente, la concezione corpuscolare dei quanti di luce, negandone ogni carattere ondulatorio, paragonando il movimento dei corpuscoli luminosi a quello dei proiettili sparati da un'arma.
La testardaggine dei due maggiori fisici dell'epoca non ha forse precedenti nella storia della scienza moderna: entrambi erano a un passo dalla definitiva soluzione, ma se la lasciarono sfuggire, si potrebbe dire, soltanto perché non seppero far meglio che scimmiottare la vecchia moda delle antinomie metafisiche. Ma, mentre il dualismo onda-corpuscolo tra Newton e Huygens aveva la sua ragion d'essere nel fatto che essi consideravano fenomeni ancora poco noti, quello tra Planck ed Einstein non aveva più senso, perché nelle loro formule avevano tolto ogni base a quella opposizione. Come poteva, ad esempio, Einstein rifiutare il carattere ondulatorio, se nella sua formula faceva bella mostra di sé la lunghezza d'onda? Inezie per un genio! (Continua)
-------
Tratto da "Il caso e la necessità - L'enigma svelato - Volume secondo Fisica" (1993-2002) Inedito
Nella biografia di "Albert Einstein" (1980), Banesh Hoffman e Helen Dukas affermano che quando Planck riuscì matematicamente a determinare la formula relativa alla radiazione del "corpo nero", ciò che lo fece disperare fu il compito di dedurla dai princìpi fisici. Insomma, era l'interpretazione concettuale che presentava difficoltà. Infatti "Egli dovette affermare che l'energia mutava non in modo uniforme e continuo [come richiesto dalla teoria ondulatoria dominante all'epoca] ma per salti di valore discreto che chiamò quanti". Se la concezione ondulatoria non era dunque in grado di interpretare la determinazione matematica, occorreva riprendere in considerazione la vecchia concezione corpuscolare. Perciò Planck fu scontento della sua scoperta che lo ha consegnato alla storia, e considerò la sua ipotesi come "un atto di disperazione", non cessando mai di sperare di potersi sbarazzare in futuro dell'ipotesi dei quanti.
In "Ciò che tiene unito il mondo" (1975), Sexl sostiene un'interessante tesi: "In realtà, già l'ipotesi fondamentale di Planck aveva stabilito un legame fra le proprietà corpuscolari e quelle ondulatorie della luce. La proprietà corpuscolare "energia dei quanti" è, secondo l'idea di Planck, proporzionale alla frequenza delle onde luminose. Particella e onda vengono così collegate in un modo peculiare e caratteristico. Non si tratta dunque di un semplice accostamento di modelli dei quali ora l'uno ora l'altro viene preso in considerazione per la spiegazione dei fenomeni, ma di un concatenamento profondo di tipo nuovo, fra la teoria corpuscolare e la teoria ondulatoria ..." Non si trattava, quindi, di concepire -come poi faranno nelle loro conclusioni i fisici quantistici- ora un comportamento corpuscolare, ora un comportamento ondulatorio della materia, ma di concetti di entrambe le concezioni, che si fondevano insieme in una ben precisa determinazione matematica.
Einstein salì sul palcoscenico della fisica, all'inizio del secolo XX, con la seguente originale riflessione: che i fisici, mentre concepivano la materia come se fosse stata composta da particelle, usavano le equazioni di Maxwell, che, essendo equazioni relative al campo, consideravano la radiazione come qualcosa di fluente e di continuo in cui non esisteva traccia alcuna di atomicità. La conseguenza era che, quando si prendevano in esame insieme materia e radiazione, le due concezioni cozzavano l'una contro l'altra. Come soluzione Einstein propose di considerare la luce come fosse composta di particelle. E queste particelle di luce dovevano presentare il rapporto energia/frequenza uguale alla costante di Planck. Da questa relazione ricavò poi la relazione fra impulso e lunghezza d'onda che gli doveva servire per interpretare l'effetto fotoelettrico.
Ora, dal punto di vista teorico, le due relazioni, quella di Planck e quella di Einstein, hanno il medesimo significato fondamentale: esse rappresentano una connessione oggettiva di nozioni corpuscolari e ondulatorie, ragion per cui da quel momento il concetto di corpuscolo e il concetto di onda non avrebbero dovuto più essere concepiti come opposti inconciliabili. Eppure, gli stessi scienziati che avevano prodotto questo risultato si ostinarono a perpetuare l'opposizione diametrale tra due concezioni, ormai palesemente unilaterali e metafisiche.
Planck continuò a sostenere la concezione ondulatoria, considerando l'ipotesi dei quanti soltanto in termini di formalismo matematico, senza attribuirle un vero significato fisico, e sperando di potersene sbarazzare al più presto. Einstein prese, invece, a sostenere, altrettanto unilateralmente, la concezione corpuscolare dei quanti di luce, negandone ogni carattere ondulatorio, paragonando il movimento dei corpuscoli luminosi a quello dei proiettili sparati da un'arma.
La testardaggine dei due maggiori fisici dell'epoca non ha forse precedenti nella storia della scienza moderna: entrambi erano a un passo dalla definitiva soluzione, ma se la lasciarono sfuggire, si potrebbe dire, soltanto perché non seppero far meglio che scimmiottare la vecchia moda delle antinomie metafisiche. Ma, mentre il dualismo onda-corpuscolo tra Newton e Huygens aveva la sua ragion d'essere nel fatto che essi consideravano fenomeni ancora poco noti, quello tra Planck ed Einstein non aveva più senso, perché nelle loro formule avevano tolto ogni base a quella opposizione. Come poteva, ad esempio, Einstein rifiutare il carattere ondulatorio, se nella sua formula faceva bella mostra di sé la lunghezza d'onda? Inezie per un genio! (Continua)
-------
Tratto da "Il caso e la necessità - L'enigma svelato - Volume secondo Fisica" (1993-2002) Inedito
