Feynman, il fascino della scoperta

“Ho un amico artista che alle volte dice cose con le quali non sono molto d’accordo. Magari raccoglie un fiore e dice: “Guarda com’è bello”, e sono d’accordo; ma poi aggiunge: “Io riesco a vedere che è bello proprio perché sono un artista; voi scienziati lo scomponete in tanti pezzi e diventa una cosa senza vita”, e, allora penso che abbia le traveggole. Per cominciare, la bellezza che vede lui è accessibile a chiunque e quindi anche a me, credo. Non avrò un senso estetico raffinato come il suo, ma sono comunque in grado di apprezzare la bellezza di un fiore. Per di più vedo nel fiore molte cose che lui non riesce a vedere. Posso immaginare le cellule, là dentro, e i complicati meccanismi interni, anch’essi con una loro bellezza. Non esiste solo la bellezza alla dimensione dei centimetri, c’è anche su scale più piccole, nella struttura interna, o nei processi. Il fatto che i colori dei fiori si siano evoluti per adescare gli insetti impollinatori, ad esempio, è interessante: significa che gli insetti vedono i colori. E allora uno si chiede: il senso estetico dell’uomo vale anche per le forme di vita inferiori? Perché è estetico? Domande affascinanti che mostrano come una conoscenza scientifica in realtà dilati il senso di meraviglia, di mistero, di ammirazione suscitati da un fiore. La scienza può solo aggiungere; davvero non vedo come e che cosa possa togliere”

Cento anni fa, in un sobborgo di New York, nasceva uno dei più grandi fisici del XX secolo, Richard P. Feynman. Divenne noto al grande pubblico nel 1985 a seguito della pubblicazione del best-seller “Surely you are joking, Mr Feynman”, una collezione di storie sulla sua vita di scienziato. È stata poi la sua partecipazione alla commissione presidenziale sul disastro dello Shuttle Challanger a renderlo uno degli scienziati più famosi al mondo. In una udienza pubblica della commissione riuscì a spiegare l’accaduto allo Shuttle immergendo una guarnizione in gomma in un bicchiere di acqua ghiacciata.

Poco prima di entrare all’università conobbi per la prima volta Feynman leggendo i suoi famosi “Libri rossi”: la raccolta in tre volumi delle sue “Lectures on Physics”. Un corso biennale di introduzione alla fisica per gli studenti del Caltech, scritto fra il 1961 e il 1962, che copre la maggior parte della fisica moderna: Meccanica, Cinetica, Elettromagnetismo e Meccanica Quantistica. Ancora oggi, seppur a tratti difficili, le Lezioni di Fisica di Feynman sono diventate una parte irrinunciabile dell’educazione della maggior parte dei fisici del pianeta per il loro stile inconfondibile.

Cosa rende uniche le lezioni di Feynman? David Mermin, noto fisico della Cornell, una volta disse: “mollerei tutto per ascoltarlo spiegare il funzionamento del sistema fognario di una città” Perché? “Una lezione del Dr. Feynman è un piacere raro, per spirito e drammaticità, suspense e tensione se la batte con gli spettacoli di Broadway. Ma soprattutto, brilla per chiarezza”.

Sul lato propriamente scientifico, il suo contributo più originale fu l’approccio col quale risolse un problema che assillava da anni i fisici agli albori della meccanica quantistica: l’impossibilità di effettuare previsioni riguardo l’interazione di una particella carica con un campo elettrico per via di una serie di quantità che risultavano incalcolabili. Negli anni quaranta immaginò che una particella (non relativistica) immersa in un campo elettrico, per andare da un punto all’altro dello spazio-tempo, potesse prendere ogni possibile percorso che unisse i due punti. Calcolò per ogni percorso la relativa ampiezza di probabilità e quando andò a sommarle tutte si accorse che tutti gli elementi incalcolabili si cancellavano l’un l’altro lasciando sulla carta la soluzione tanto cercata. Più originale dell’approccio fu il metodo di calcolo delle ampiezze di probabilità che si basava su semplici pittogrammi capaci di riassumere in poche righe e punti equazioni molto complicati [Fig.1]. I diagrammi di Feynman sono diventati uno strumento indispensabile in tutta la fisica teorica moderna. Usando questo approccio, nel 1948, Feynman dimostrò che l’Elettrodinamica Quantistica (QED) dava risultati calcolabili per ogni osservabile fisica. Julian Schwinger e Sin-Itiro Tomonaga dimostrarono la stessa cosa con metodi diversi e i tre vinsero assieme il Premio Nobel nel 1965.

Fra gli anni cinquanta e sessanta lavorò a molti ambiti della fisica teorica: superfluidità, superconduttività, gravità e ai problemi della fisica delle alte energie. In particolare, egli lavorò assieme a Murray Gell-Mann ai costituenti di protoni e neutroni, che egli chiamò Partoni, cui in seguito Gell-Mann diede il nome di Quark.

Nei primi anni ottanta Feynman fece una lezione al MIT nella quale pose la domanda: “È possibile simulare la fisica con un computer universale?” Propose un esempio di computer quantistico che oggi, più di 37 anni dopo, fisici ed ingegneri di tutto il mondo cercano di costruire e far funzionare.

Morì pochi anni dopo, nel 1988.

Alla costruzione del mito di Richard Feynman contribuì il suo carattere estroverso, narcisista, anticonformista. Amava definirsi: “Fisico premio Nobel, insegnante, cantastorie, suonatore di bongo”. 

Amava fare scherzi. Lo divertiva forzare lucchetti e cassaforti e per questo rischiò di essere incriminato per spionaggio quando aprì gli stipi dei suoi capi a Los Alamos mentre era arruolato nel progetto Manhattan durante la seconda guerra mondiale. Adorava stupire la gente raccontando di sue bizzarre avventure, come accadde alla cerimonia per la consegna del premio Nobel, quando decise di non parlare dei suoi successi ma di elencare tutti gli insuccessi e le difficoltà che aveva incontrato nell’elaborazione della sua teoria. Amava molto anche accompagnare con il bongo la danza delle spogliarelliste nei locali più malfamati di Los Angeles.

Molti dei suoi eccessi sono stati raccontati da lui stesso e riportati in due volumi di grande successo.

Uomo di curiosità inarrestabile, osservava il mondo che lo circondava e i misteri in esso nascosti cercando sempre nuovi modi di vedere, sperimentando angoli inconsueti, analizzandoli tutti con estremo rigore scientifico: “Il primo principio è che non devi mai ingannare te stesso e tu sei quello più facile da ingannare.” 

Alla sua eredità di scienziato va aggiunta quella di insegnante: nel prologo al libro “L’universo quantistico” di Hey e Walters scrisse “[..] lo scopo del mio insegnamento non è prepararvi a sostenere un esame o ad un futuro lavoro. Più di tutto vorrei trasmettervi la meraviglia per la bellezza del mondo e il modo in cui un fisico la osserva che, credo, sia una parte fondamentale della cultura moderna. Forse non solo imparerete ad apprezzare questa cultura, ma potreste anche desiderare far parte della più grande avventura la mente umana abbia mai intrapreso.”

Per Feynman la scienza è la cultura del dubbio: “Credo sia molto più interessante vivere senza sapere che avere risposte che potrebbero rivelarsi sbagliate. Io ho risposte approssimative, promettenti intuizioni e differenti gradi di insicurezza su molte cose ma non sono assolutamente certo di nulla e ci sono molte cose di cui non so proprio niente, come ad esempio se abbia un qualche senso chiedersi perché siamo qui. Io non devo avere una risposta. Io non ho paura di non sapere, di essere perso in un universo misterioso e senza scopo, che è proprio ciò che sembra, per quanto ne sappia.”

In una nota di chiusura alla sua bella biografia di Feynman, James Gleick riassunse l’atteggiamento filosofico di Feynman verso la scienza con le parole: “Egli credeva nel primato del dubbio, non come un difetto nella nostra capacità di conoscere, ma come essenza della conoscenza.”

Fig.1: Diagrammi di Feynman per interazioni elettromagnetiche (a-c), deboli (d-e) e forti(f)

Bibliografia di R. P. Feynman

La legge fisica, Bollati-Boringhieri, Torino 1993.

Sei pezzi facili, Adelphi, Milano 2000.

Il piacere di scoprire, Adelphi, Milano 2002.

Sei pezzi meno facili, Adelphi, Milano 2004.

Deviazioni perfettamente ragionevoli dalle vie battute: lettere di Richard Feynman, Adelphi, Milano 2006.

«Sta scherzando Mr. Feynman!» Vita e avventure di uno scienziato curioso, Zanichelli, Bologna 2007.

«Che t’importa di ciò che dice la gente?» Altre avventure di uno scienziato curioso, Zanichelli, Bologna 2007.

QED. La strana teoria della luce e della materia, Adelphi, Milano 2010.

Il senso delle cose, Adelphi, Milano 2012.

Biografie su Feynman:

J. Gleick, Genius: Richard Feynman and Modern Physics, Abacus, London 1992

L. M. Krauss, L’uomo dei quanti: La vita e la scienza di Richard P. Feynman, Codice Edizioni, Torino 2011.




'Feynman, il fascino della scoperta' has no comments

Be the first to comment this post!

Would you like to share your thoughts?

Your email address will not be published.

Copyright Gaia srl - Edizioni Universitarie Romane - p.iva 06984431004 -  Privacy Policy - Cookie Policy -  Sito realizzato da Fabio Perroni