Quale Branca Della Scienza Preferite?.........

[JohnPollock]

Interessante. Più che con la filosofia le più recenti teorie scientifiche sembrano coincidere molto con la mistica. Il libro di Barbour che hai citato sarebbe una buona introduzione a queste tesi?

Ahhhh....no no.....non preocuparti....babbo natale esiste....

[JohnPollock]

Nel 1814, nella sua opera "Essai philosophique sur les probabilités", Pierre Simon de Laplace, sotto l'influsso delle grandi conquiste della fisica del '600, fondamentalmente ad opera di Galileo e Newton, aveva scritto: " ammesso per un istante che una mente possa tener conto di tutte le forze che animano la natura, assieme alla rispettiva situazione degli esseri che la compongono, se tale mente fosse sufficientemente vasta da poter sottoporre questi dati ad analisi, essa abbraccerebbe nella stessa formula i moti dei corpi più grandi dell'universo assieme a quelli degli atomi più leggeri. Per essa niente sarebbe incerto ed il futuro, così come il passato, sarebbe presente ai suoi occhi", frase considerata emblematica del determinismo.



Il dipinto del pittore inglese J. Mallord W. Turner (The shipwreck)

Con l'affermazione della teoria della relatività generale di Einstein, agli inizi del secolo scorso, sembrò che la natura avesse ormai svelato la gran parte dei suoi segreti e che da lì a poco gli ultimi dettagli sarebbero stati spiegati. Sembrava che il determinismo di Laplace avesse ormai definitivamente trionfato.
Ma cosa implica tale interpretazione deterministica delle conquiste scientifiche? È veramente possibile una comprensione laplaciana della natura? Se sì, come si concilia questa comprensione con la pretesa umana di decidere liberamente fra le diverse opzioni che continuamente ci si presentano? A questa domanda e ad altre ad essa collegate si sono dedicati nel corso di tanti secoli le menti umane più fertili a partire dai filosofi greci per finire ai grandi fisici della nostra epoca, ma una risposta non c'è ancora e non sembra che possa arrivare a breve.
Einstein, grande ammiratore di quello Schopenauer che aveva detto "l'uomo può fare ciò che vuole ma non può volere ciò che vuole", diceva che "Dio non gioca a dadi" e che "anche la luna, se avesse una coscienza, penserebbe di stare girando attorno alla terra perché così ha deciso e non certamente a causa della legge di gravitazione". Questa posizione è condivisa al giorno d'oggi da molti autorevoli fisici.
Secondo Stephen Hawking, d'accordo con Einstein nel considerare il tempo una ostinata illusione dovuta alla limitatezza dei nostri sensi, la scienza è vicina a "decodificare la mente di Dio".
Julian Barbour nel suo libro The end of time introduce il concetto di "capsula di tempo", una collezione di immagini della realtà connesse fra loro dalla legge di causa-effetto di cui la nostra coscienza sarebbe consapevole e che darebbero l'impressione illusoria del fluire del tempo. Il dipinto della figura, del pittore inglese J. Mallord W. Turner (The shipwreck) è citato da Barbour come una buona rappresentazione di questo concetto.
Ma cosa vuol dire intellegibilità senza consapevolezza e senza libero arbitrio? Se accettiamo che tempo, evoluzione e coscienza sono illusorie la discussione rischia di non avere seguito: ogni evento sarebbe congelato in una struttura atemporale fissa a priori, a noi invisibile e inaccessibile, e tutto ciò che ci caratterizza sarebbe illusorio, i pensieri, le memorie, i sentimenti, i progetti; ogni nostra azione sarebbe deprivata di qualsiasi significato. Non potremmo sfuggire dal fare ciò che facciamo perché le nostre azioni sarebbero già definite dalle leggi della natura.
La contraddizione rimane anche se rifiutiamo di accettare che, al contrario del nostro corpo, la nostra coscienza sia governata dalle leggi della fisica (come la res cogitans di Cartesio) e che sia quindi capace di guardare il mondo dal di fuori senza interagire con esso. Alla capacità di descrivere senza limitazioni il mondo materiale (inclusi il nostro corpo e le nostre azioni fisiche) non corrisponderebbe infatti la potestà di cambiare alcunché, neanche le nostre azioni fisiche. Il nostro libero arbitrio sarebbe impotente e quindi illusorio. E' l'opinione di Ilya Prigogine che nel suo libro La fin des certitudes non accetta che venga data all'uomo la responsabilità della rottura del determinismo universale e dell'evoluzione cosmica, considerandolo nello stesso tempo parte della realtà congelata nel blocco atemporale dello spazio-tempo. Per Prigogine il flusso irreversibile del tempo deve essere inserito fra le leggi fondamentali della fisica ed è ciò che tenta di fare il suo gruppo di ricerca a Bruxelles che ha recentemente proposto la esplicita costruzione di un superoperatore "tempo" per sistemi quantistici instabili.
I due concetti, la completa intellegibilità della natura ed il progresso delle scienze, con la connessa pretesa di controllare la natura, sono e rimangono esclusivi. La seconda non ha senso senza la prima ma se la prima è vera la seconda è illusoria. Né può risultare di aiuto l'artificioso determinismo probabilistico a molti universi di David Deutsch (cfr. The fabric of reality), in cui sono previste tutte le possibilità e gli umani possono realizzare le proprie scelte saltando, ahimé inconsapevolmente, da un universo all'altro.
Ma il determinismo ha sempre incontrato obiezioni ed ancor più ne incontra oggi. Un primo importante colpo giunse, già all'inizio del 1900, dalle conseguenze scientifiche e filosofiche della teoria dei quanti e, paradossi della vita, proprio per mano di Albert Einstein che con il famoso esperimento mentale EPR ne dimostrò l'incompletezza, in seguito dimostrata da precisi esperimenti pratici. La teoria dei quanti fa una precisa distinzione fra passato e futuro al momento in cui stabilisce il collasso della funzione d'onda e la riduzione da una sovrapposizione di stati possibili (futuro) ad un ben preciso stato come risultato di una misura (presente), quest'ultimo predicibile prima dell'esperimento solo in termini probabilistici. Il concetto, preso sottogamba per molto tempo, viene fuori in tutta la sua importanza soltanto adesso. Il problema nasce dal concetto di "osservatore" in fisica, cioè dalla ineluttabile presenza di chi decide cosa osservare e sperimentare e che prepara gli esperimenti appositi. Questo osservatore, che la fisica classica considerava senza interazioni con la realtà osservata e quindi esterno ad essa, assume nelle teorie quantistiche una posizione estremamente importante in quanto rompe la simmetria fra passato e futuro, dogma della fisica classica e del determinismo.
Il ruolo del tempo nella comprensione della natura assume così un valore mai assunto prima nella irrisolta dicotomia fra impredicibilità del futuro e intellegibilità della natura anche se, come si vede, le scuole di pensiero rimangono ancora le stesse due che hanno caratterizzato il dibattito per oltre due millenni: il tempo illusorio di Parmenide ed il divenire reale di Eraclito.

È vero tuttavia che da un po' di tempo si osserva un vasto movimento intellettuale che coinvolge praticamente tutte le discipline (filosofia, fisica, psicologia, biomedicina) e che tende a guardare con rigoroso occhio scientifico argomenti che sono stati finora relegati a livello fenomenologico come la mente, la coscienza, il tempo soggettivo per citarne alcuni. Tale ripresa di collaborazione interdisciplinare non può essere estranea all'attuale stato di stallo della conoscenza di base che, se da un lato ci permette già un enorme controllo della natura con ricadute tecnologiche ed economiche mai raggiunte prima d'ora, dall'altro lato sembra avere raggiunto confini difficili da oltrepassare senza radicali cambi di paradigma.
Il dibattito in corso è intenso e nuovi contributi scientifici continuano ad essere registrati nel corso degli innumerevoli convegni scientifici organizzati nel mondo. L'Istituto di Fisica Cosmica con Applicazioni all'Informatica del CNR di Palermo si è inserito in modo autorevole in questo dibattito sia aprendo al suo interno una linea di ricerca apposita sia mediante l'organizzazione di workshop scientifici internazionali di cui il primo già svolto con successo a Palermo nel Novembre 1999 ed il secondo, finanziato dalla NATO, da svolgersi nella Repubblica Slovacca a Maggio del 2002.

[JohnPollock]

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Capitolo primo

I problemi più importanti



La rivoluzione fisica prossima ventura.
Nulla è più misterioso e sfuggente del tempo. Ci appare come la forza più grande dell'universo, che ci porta inesorabilmente dalla culla alla tomba. Ma, precisamente, di cosa si tratta? Per sant'Agostino il problema era già chiaro: «Se nessuno me lo chiede, so cos'è il tempo, ma se mi si chiede di spiegarlo, non so cosa dire». Tutti lo associano al cambiamento, alla crescita e alla corruzione; ma c'è forse dell'altro? Le domande non mancano. Il tempo si muove in una sola direzione, dando vita a un presente in costante cambiamento? Il passato esiste ancora? e se si, dov'è finito? Il futuro è già determinato, e ci aspetta, anche se non lo conosciamo? Cercheremo di rispondere a queste domande nel corso del libro, anche se la questione più grossa rimane quella che turbava sant'Agostino: cos'è il tempo?
Può sembrare strano, ma la fisica ha sempre cercato di evitare la domanda, lasciandola ai filosofi. Il motivo è probabilmente dato dalla schiacciante autorevolezza di Newton e Einstein, e del modo con cui hanno plasmato lo spazio, il tempo e il moto. Entrambi hanno costruito modelli dell'universo di straordinaria chiarezza, ma poi, una volta fatta la struttura, non si sono preoccupati eccessivamente delle fondamenta. E questo lascia spazio a potenziali confusioni. Senza alcun dubbio, le loro teorie sono piene di grandi verità, ma tutt'e due danno il tempo come qualcosa di scontato: è un mattone al pari dello spazio, un elemento primario. Einstein lo ha addirittura fuso con lo spazio per creare uno spaziotempo a quattro dimensioni - una delle grandi rivoluzioni della fisica (Inserto 1).

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Pagina 121

Parie terza

La struttura profonda della relatività generale



Arriviamo ora alla relatività. Il mio obiettivo non è di descriverla in modo completo, ma solo di mostrare come le sue caratteristiche fondamentali siano legate al tema del libro. Ma mi aspetta un compito difficile. Il mio argomento è la non-esistenza del tempo, e nella relatività, per come è rappresentata di solito, il tempo è tutto. La relatività è come un battesimo senza il bambino?
A dire il vero, le prove della non-esistenza del tempo nella relatività sono state nascoste fino a oggi da incidenti dello sviluppo storico, e sono molto più forti di quanto si creda generalmente. Ma la storia non è finita qui. Abbiamo visto come lo spazio e il tempo della teoria newtoniana siano costituiti dagli istanti di tempo definiti in questo libro. Considerandoli i veri atomi dell'esistenza, abbiamo dimostrato che non è necessaria una struttura di riferimento esterna. Anche lo spazio-tempo di Einstein può essere composto dagli istanti in un modo straordinariamente simile. Nel prodotto finito però sono legati insieme molto più strettamente che nella teoria newtoniana. Ora si tratta di spiegare il modo bellissimo in cui questo succede. Se il mondo fosse classico, nessuno cercherebbe di smontare lo spazio-tempo in istanti. Ma la teoria quantistica probabilmente farà a pezzi lo spazio-tempo. Quindi ha senso considerare i pezzi in cui potrebbe rompersi. È quello che sto per fare nella Parte terza.
Comincio con uno sguardo alla teoria della relatività speciale, nella quale la gravità non svolge alcun ruolo. Quindi passo alla relatività generale, in cui Einstein trovò un modo assolutamente brillante e originale di descrivere la gravità. In entrambe le teorie della relatività sembra che il tempo sia molto reale e si comporti in modo sconcertante. Ma, come si è capito solo dopo la morte di Einstein, la sua teoria ha una struttura profonda che si rivela solo con un'analisi del suo funzionamento come teoria dinamica. È questa struttura profonda a essere atemporale. La Parte terza si dedicherà in larga misura a spiegare gli incidenti puramente storici che hanno oscurato per tanto tempo la struttura profonda della relatività generale.

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Pagina 221

L'interpretazione dei molti mondi.




Nel 1957, Hugh Everett, uno studente di John Wheeler a Princeton, propose una nuova interpretazione della meccanica quantistica. Nonostante le sue implicazioni sorprendenti, non suscitò grande interesse fino a quando, dieci anni più tardi, non fu portata all'attenzione generale da Bryce DeWitt, che coniò l'espressione «molti mondi» per descrivere l'idea principale. Everett aveva usato un titolo più sobrio: «Formulazione a stati relativi della meccanica quantistica». Un noto fisico fu spinto a definirla «il segreto più custodito della fisica». Per quanto ne so, Everett non pubblicò altri articoli scientifici. Quando fu pubblicato il suo articolo, stava già lavorando per il Weapons Systems Evaluation Group del Pentagono. Pare che fosse un fumatore accanito e morì a poco più di cinquant'anni.
Everett osservò che nella meccanica quantistica «la funzione di stato può cambiare in due modi fondamentalmente diversi»: mediante evoluzione causale continua e mediante il famoso collasso alla misurazione. Proponendosi di eliminare tale dicotomia, mostrò che il fenomeno stesso per spiegare il quale si era introdotto il collasso - la nostra invariabile osservazione di una sola delle molte possibilità diverse che la meccanica quantistica pare consentire - in realtà è previsto dalla meccanica ondulatoria pura. Il collasso è ridondante.
La base dell'interpretazione di Everett è l'endemico fenomeno dell'entanglement. Per sua stessa natura, l'entanglement si può avere soltanto nei sistemi composti - che consistono di due o più parti. Di fatto, un elemento essenziale dell'interpretazione dei molti mondi, cosi come la si intende quasi universalmente oggi, è che l'universo può e deve essere diviso in almeno due parti - una parte che osserva e una parte che è osservata. Ma Everett stesso desiderava trovare un'applicazione delle proprie idee nel contesto delle teorie del campo unificato, «dove non è possìbile supporre di isolare gli osservatori e gli oggetti. Sono tutti rappresentati in un'unica struttura, il campo». In definitiva, è quello il genere di situazione che dobbiamo considerare, ma per il momento prenderemo in esame l'interpretazione nella sua forma familiare.
Per spiegare una misurazione quantistica si può usare il sistema più semplice, quello composto da due particelle. Quel che conta è soltanto l'idea centrale. Una particella, detta il puntatore, si utilizza per determinare la posizione dell'altra particella, detta l'oggetto. La figura 43 mostra qualcosa che ci è già familiare. Al momento iniziale dell'allestimento, Tall, il puntatore (asse orizzontale) e l'oggetto (asse verticale) non sono entangled. Il puntatore ha una piccola gamma di posizioni possibili e, per ognuna di queste, l'oggetto ha un'identica gamma di possibili posizioni, come illustrato schematicamente dai punti 1-6 a sinistra. La determinazione della posizione del puntatore in questo stato non ci direbbe alcunché sull'oggetto. Ma le interazioni delle particelle sono organizzate in modo tale che al momento della misurazione, Tmis, la funzione d'onda, attraversando la regione dì interazione, risulta essersi «girata» nella posizione indicata a destra. Ricordando come i punti di Q si traducono in posizioni nello spazio, vediamo che l'oggetto ha ancora la sua gamma originaria di posizioni da 1 a 6, ma che le nuove posizioni del puntatore sono fortemente correlate con esse.

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Pagina 257

Capitolo diciottesimo

Dinamica statica e capsule temporali
Dinamica senza dinamica.



Il problema posto alla fine del capitolo precedente - la grossolana contraddizione tra un universo quantistico statico e la nostra esperienza diretta del tempo e del movimento - fu individuato chiaramente già da DeWitt, che accennò alla sua soluzione nel 1967. Il compito tocca alle correlazioni quantistiche: in qualche modo, devono dar vita al mondo. Non entrerò nei dettagli dei ragionamenti di DeWitt, poiché li considerava soltanto come un primo passo, ma l'idea centrale di tutto quel che segue è contenuta nel suo articolo. L'idea è che la densità di probabilità statica, ottenuta risolvendo l'equazione stazionaria di Schrödinger per un valore fissato dell'energia, possa presentare le correlazioni che si prevedono in un mondo che in effetti si evolve, in modo classico o quantistico, nel tempo. Si può avere la manifestazione di una dinamica anche se in realtà non vi è nessuna dinamica.
Il lettore potrà stupirsi, ma passarono circa quindici anni prima che i fisici, e comunque soltanto alcuni, iniziassero a prendere sul serio l'idea. La verità è che la maggior parte degli scienziati tende a lavorare su problemi concreti nell'ambito di programmi consolidati: pochi si possono permettere il lusso di tentare di creare un nuovo modo di considerare l'universo. Un problema particolare in tutto quel che riguarda la gravitazione quantistica è che al momento attuale è assolutamente impossibile effettuare prove sperimentali dirette, poiché le scale a cui si prevedono effetti osservabili sono troppo piccole.

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Pagina 318

La visione di un universo atemporale.



Presenterò ora la mia visione della cosmologia quantistica, mettendola a confronto con la cronologia dell'universo (Figura 54), che è una rappresentazione temporale del «filo» della figura 53. Ogni istante che si possa concepire si trova da qualche parte in Platonia. Ma gli istanti stessi possono avere una struttura così ricca da superare l'immaginazione. Tutte le cose che vediamo intorno a noi nell'universo sono soltanto parti di istanti di tempo. Disseminati su Platonia, vi sono istanti di tempo con Wagner che compone Tristano e Isotta, astronauti che riparano il telescopio spaziale Hubble, uccelli che costruiscono il nido e Julian Barbour che cuoce il pane. La funzione d'onda dell'universo riesce a raggiungerne molto pochi. La struttura della funzione d'onda e la forma delle leggi di natura - in cui la tendenza della gravitazione ad ammassare la materia è senz'altro essenziale - costringono la nebbia blu a scovare gli istanti più speciali, disposti lungo fili delicati. Penso che i comologi sbaglino a definire la figura 54 una cronologia dell'universo. È la mappa di un sentiero di Platonia. La nebbia blu splende in corrispondenza di istanti che contengono capsule temporali e tutte queste, nei


http://tecalibri.altervista.org/B/BA...po-ps.htm#p000

[Patto]

Ahhhh....no no.....non preocuparti....babbo natale esiste....

Scusa, non ti seguo. Cazzo c' entra babbo natale?

[Una Qualsiasi Pietra]

Matematica. Poiché tutto dipende da essa.

[Marni]

chimica.. la base della vita

[Shardana Ruju]

<<...La mente intuitiva è un dono sacro, e la mente razionale è un fedele servo. Noi abbiamo creato una società che onora il servo e ha dimenticato il dono...>>
Albert Einstein

[Teddy]

La matematica.

[Kantiana]

io adoro l'archeoastronomia, ke è combinazione di archeologia e astronomia..ke voto? qst opzione nn c'è...

[Πλάτων]

Detto molto generalmente il Tempo è una proiezione sensoriale e culturale che l'uomo aplica al movimento. Il movimento è più tangibile rispetto al tempo. Anche se ritengo anche il movimento un processo sensoriale sugeritoci dalla memoria..

Ma in sostanza Barbour nega il movimento? se negare il movimento significa affermare che il contenuto della percezione è illusorio tuttavia la percezione stessa nn è illusoria, è l'evidenza stessa...puoi anche negare che ci sia qualcosa in movimento ma lo stesso negare implica un pensiero pensante e dunque movimento