Principi di Filosofia Naturale – Isaac Newton

“Rationem vero harum gravitatis proprietatum nondum potui deducere et hypotheses non fingo.

Se siete arrivati fino a qui, dopo il titolo, l’Autore e la citazione in latino vi meritate già una pacca sulla spalla. Se avete sempre recepito il motivo per leggere un classico letterario come oscuro e intimidatorio o se, peggio ancora, vi ricorda qualche marmoreo professore della vostra giovinezza, temo che non mi riuscirà di [singlepic id=415 w=200 h=336 float=right] convincervi che leggere un classico del pensiero scientifico non sia strettamente apparentato ad istinti suicidi, ma se avete letto sin qui, qualche speranza posso nutrirla.

Di tutte le edizioni che esistono di quest’opera, tralasciando l’originale latina e quelle per specialisti, prima che mi facciate rinchiudere gettando la chiave in un pozzo, con un po’ di giri per bancarelle o librerie che trattano usato si riesce a trovare una riduzione de i Principia ad opera di Federigo Enriques e Umberto Forti (io ho quella della Fabbri, ma ne dovrebbero esistere anche di altre case editrici). Questa edizione, oltre ad essere una riduzione sensata del testo Newtoniano, possiede un buon apparato di note ed una appendice estremamente curata riguardo il pensiero dell’Autore, fatti storici collaterali e sviluppi successivi della teoria della gravità.

Sciolto il nodo dell’edizione e dei curatori, torniamo al perché. Non vi dirò che si deve leggere Newton per forza, in realtà si può vivere tranquillamente senza, però… se avete alzato gli occhi al cielo, avete visto cadere un oggetto a terra e vi siete sentiti leggeri all’arrivo di un ascensore, ma soprattutto, se nell’osservare questi fenomeni, vi siete chiesti un buon numero di perché, dedicarsi con un po’ d’attenzione a questa lettura potrebbe essere illuminante. La fisica di Newton o, per meglio dire, la sua filosofia naturale e il suo modo di esporla attraverso assiomi “sperimentali” e dimostrazioni geometriche, senza incappare in spiegazioni artificiose o che tirino in gioco enti imprevedibili, rende tutto il libro di una chiarezza cristallina. Se poi avete avuto occasione di studiare un po’ di fisica e di geometria euclidea, per non parlare di qualche cenno di analisi di base, potrete finalmente scoprire “a-che-diavolo-servivano-quelle-cose-astruse-che-non-userò-mai-nella-vita”. Un’altra serie di spunti, questa volta un po’ indiretti, che si possono tirare fuori dalla lettura di questo testo, hanno a che fare con la filosofia della scienza (epistemologia), la genesi di alcuni leitmotiv di Kant e qualche bell’idea polemica nei confronti dell’idealismo.

In definitiva, poiché non stiamo parlando di una lettura da ombrellone, né di un romanzetto d’appendice, bisogna anche ammettere che ci vuole la dovuta attenzione e una buona dose di concentrazione, accompagnata magari da un blocchetto di carta per rifare qualche disegnino chiarificatore. La fatica, però, premia sicuramente l’avventuroso lettore. Alla fine è come arrivare, dopo una salita nell’aria pura di montagna, ad un punto ben saldo da cui si domina un bel panorama e un cielo, ovviamente, stellato con qualche strumento di comprensione in più.

P.S. Visto che ho citato Enriques, l’idealismo, Kant e un po’ di altre cose, se c’è qualcuno il cui masochismo non è ancora arrivato a saturazione, la butto là è…, vi consiglio di leggere questo articolo dei RudiMatematici: Buon Compleanno, Federigo!

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L’uomo dei quanti – Lawrence M. Krauss

“Non mi spaventa non sapere le cose, perdermi in universo misterioso senza scopo, che è come stanno le cose, per quello che vedo. Forse. Non mi spaventa.”

Richard Feynman

L’autore di questa biografia scientifica di Richard Feynman, Lawrence M. Krauss, è un fisico teorico, dove la parola teorico si oppone a sperimentale e non a pratico e, a dirla tutta, più che opporsi, si pone a completare la parola sperimentale. Già autore di altri testi di divulgazione scientifica, “La Fisica di Star Trek” piuttosto che “Dietro lo Specchio“, ha deciso di cimentarsi, nel 2010, con la scrittura della biografia di uno degli scienziati tra i più affascinanti e tra i più geniali dell’ultimo secolo: Richard Feynman.[singlepic id=400 w=200 h=297 float=left]

Il risultato di quest’operazione è piuttosto ben riuscito, la prima sensazione che si ha leggendo queste pagine è che l’autore abbia una lunga esperienza di divulgatore, la capacità di lasciar cadere in modo ordinato concetti di portata per nulla semplice intrecciandoli con gli elementi biografici. Questo, tuttavia, non è prettamente un testo di divulgazione sulla meccanica quantistica, ed in effetti di meccanica quantistica si parla in funzione delle scoperte e del lavoro di Feynman, dalla precoce attitudine per la risoluzione di problemi tecnici, la riparazione di radio, alla lunga scalata verso le vette della fisica teorica e della meccanica quantistica per tentare di gettare una luce sul mistero dell’universo. Un percorso che, per gli amanti di premi e riconoscimenti, può considerarsi coronato dalla vincita del premio Nobel nel 1965, ma che, per coloro i quali possono sperare di vincere un Nobel, cioè quelli come Feynman che considerano il premio più grande la scoperta e le nuove domande che questa porta con se, non può mai considerarsi coronato. Ovviamente, accanto allo scienziato, al cercatore di risposte sull’universo, c’è anche l’uomo di tutti e giorni, quello che si innamora del Sud America e decide di sfruttare questo unito alla sua passione per costruire una scuola di fisica in Brasile e godersi le spiaggia di Copacabana. Le intricate storie d’amore con donne in giro per il mondo, la strana abitudine di andare a lavorare nei night club, di modo che se il lavoro di quella sera fosse andato a rotoli, almeno avrebbe avuto la soddisfazione per gli occhi. Eppure anche attraverso questi atteggiamenti, questo modo di fare, ciò che l’autore riesce a far trasparire con chiarezza è l’attitudine mentale dell’uomo, la capacità di concentrazione dello scienziato, provateci voi a risolvere un problema di elettrodinamica in un night… insomma, l’irriverenza e il fascino di una mente cristallina e geniale.

A questo punto, per non lasciarmi trascinare nel raccontarvi tutto il contenuto del libro, concludo qui e vi invito alla lettura e alla scoperta dell’uomo e del profondo segno che ha lasciato nella nostra conoscenza del cosmo, nel farlo vi suggerisco il seguente video, che sarebbe troppo banale se fosse Feynman che parla di fisica…

httpv://www.youtube.com/watch?v=qWabhnt91Uc

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L’Universo Oscuro – Richard Panek

“Benissimo. La storia dell’astronomia è piena di scoperte che sembrano fatte apposta per ridimensionare Homo sapiens. Ma, in cambio di queste lezioni di irrilevanza, abbiamo sempre potuto dire di aver quantomeno conseguito una conoscenza più approfondita dell’universo.”

Inizio questa recensione con un po’ di insana autoreferenzialità, avevo scritto un po’ di tempo fa la recensione del libro “I Re del Sole, il racconto dell’astronomia moderna.“, quest’opera si può considerare come un’ottima aggiunta a [singlepic id=305 w=200 h=290 float=left] quel, già di suo molto pregevole, lavoro. Penso, o almeno mi piace pensarlo, che almeno una volta nella vita ognuno di noi abbia avuto l’occasione e il piacere di potersi sdraiare, o almeno sedere, sotto un cielo stellato, di rivolgere lo sguardo verso le profondità del cosmo e di meravigliarsi davanti al suo spettacolo sublime. Sappiate, anche se spero lo sappiate già, che quello che avete visto e che vi ha meravigliato è praticamente un niente, un filo di paglia in un pagliaio. Già nel 1609 Galileo Galilei ha aperto ulteriormente i nostri occhi e ci ha spinto a guardare ancora più in profondità, mostrandoci le valli sulla Luna, i satelliti di Giove, le fasi di Venere e le macchie sul Sole. E, ancora, questo è niente di tutto quello che l’universo ha da mostrarci. Sulla scia di questo ampliarsi di orizzonti, una costante dell’astronomia per non dire della scienza in generale, si muove il racconto dell’Universo Oscuro di Panek.

Attraverso la storia di alcuni gruppi di ricerca e di alcuni scienziati si ripercorre l’ascesa della cosmologia da filosofia a scienza. Il passaggio dalla pura speculazione filosofica, ed in alcuni casi puramente matematica, alla formulazione di esperimenti e quindi la ricerca di prove che possano verificare la teoria e costruire scenari coerenti, fino alla possibilità di ottenere uno scenario di riferimento unico. Il libro scorre velocemente, tutte le volte che viene introdotta un’idea o un concetto tecnico, la spiegazione arriva puntuale, asciutta e molto chiara, per quelli che ne sono terrorizzati, formule matematiche non se ne vedono, numeri ogni tanto, con parsimonia, ma con i valori da capogiro, di quelli che facciamo fatica ad immaginare.

A questo punto giusto due parole sul perché e in che senso l’Universo è oscuro. Nelle vostre notti stellate, quelle di cui sopra, forse vi sarete posti la domanda, ma quante stelle ci sono? Ecco, in modo un po’ più formale, ci si potrebbe chiedere qual è la massa dell’Universo? Sostanzialmente, quanta roba c’è la fuori? Il primo modo, che per quanto ingenuo con un po’ di accorgimenti funziona, è puntare il telescopio al cielo e cominciare a contare tutta la materia che potete vedere, un po’ di pazienza e molte dita delle mani dopo arrivate ad una prima stima. Ora metodo vuole di rifare il conto in un altro modo, questa volta aggiungendo al conto un po’ di carta, penna e matematica. Si calcolano gli effetti gravitazionali della massa vista usando le equazioni della relatività generale, si controllano traiettorie, comportamenti e velocità e si vede che il conto non coincide, assolutamente, col precedente. Fatti i dovuti controlli, sbattendo la testa per un po’, alla fine ci si arrende al fatto che non tutto quello che c’è si vede. Cioè che c’è molto di più di quello che si vede. Anzi, è ancora peggio, oltre ad esserci materia mancante c’è pure un’energia mancante e che non sappiamo come vedere. Tutto l’universo che vediamo e di cui siamo fatti è una quantità tra il 4% e il 5%. Il resto? Benvenuti alle frontiere della cosmologia moderna.

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Scritti sulla Luce e i Colori – Isaac Newton

“Anzi poiché la scienza accurata di questi [i colori] sembra essere tra le più difficili che un filosofo possa desiderare, spero, quasi ad esempio di mostrare quanto la matematica valga in filosofia naturale e quindi di esortare i geometri ad accingersi a un più stresso esame della natura, e gli amanti della scienza naturale ad appropriarsi prima della geometria, […] affinché, filosofando i geometri ed esercitano la geometria i filosofi, otteniamo invece di congetture e cose probabili, che si smerciano ovunque, una scienza della natura finalmente confermata con la più alta evidenza”

Non credo che ci sia bisogno di ricordare chi sia stato Isaac Newton, anche se, probabilmente, molti lo ricordano solo come un curioso inglese raffigurato con una grande parrucca bianca [singlepic id=262 w=200 h=318 float=left] in assorta contemplazione sotto ad un melo. Altri, affiancato a ricordi di aule buie, mattine sonnacchiose e temibili professori di fisica. Tuttavia, gettando uno sguardo alle sue carte, alle montagne di lettere, di scritti, che vanno dalla fisica alla teologia passando per l’alchimia, non si può che rimanere stupiti dall’incredibile profondità del suo pensiero e piacevolmente sorpresi dallo scoprire della sua umanità, che, a dirla tutta, è un’umanità testarda, puntigliosa e che non aveva alcuna paura del lanciarsi a testa bassa in scontri frontali sulla scienza, la filosofia e la fede. Una buona testimonianza di tutto questo è rappresentata da questa antologia di scritti sull’ottica. Divisa in sei parti raccoglie l’evoluzione dell’idea di Newton riguardo la luce, gli esperimenti, le riflessioni e le dimostrazioni. Scritta in uno stile asciutto e semplice la parte tecnica si lascia seguire in modo semplice, gli esperimenti sono chiari, accompagnati dai disegni degli apparati e molti sono anche facili da riprodurre. Particolarmente interessanti sono le lettere, le comunicazione, le dispute e i diverbi per posta tra Newton, Hooke, padre Pardes e Huygens. Per chi pensa che la scienza sia un luogo di persone tranquille, quasi fredde, questa può essere un’occasione per vedere cosa succede quando non si è in accordo e si va a caccia con metodica ferocia di qualsiasi tipo di errore nei lavori degli altri, cavillando su ogni cosa, criticando tutto il criticabile e sottolineando qualsiasi cosa possa anche solo essere in aria di essere stata trascurata. Anche se può sembrare bizzarro, questa è, probabilmente, una delle migliori garanzie che si hanno nell’ottenere teorie coerenti e in grado di fare previsioni sempre più accurate e realistiche. La soddisfazione nello scovare errori e nel correggersi a vicenda fa sì che la maggior parte venga evitata o corretta in tempo piuttosto breve. Se volete farvi un’idea di come nasce una teoria scientifica, dei suoi primi passi, delle metodologie, gli esperimenti e le critiche, quest’antologia offre una buona occasione per farlo.

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Quattro Lezioni sullo Spazio e sul Tempo – Stephen Hawking, Roger Penrose

“[Detto S un insieme di punti nello spazio tempo] Si possono avere però spazi-tempi in cui ci siano generatrici del confine del futuro di un insieme S che non intersechino mai S. Tali generatrici non possono avere un estremo passato. Un esempio semplice di quanto sto dicendo è uno spazio minkowskiano con un segmento di linea orizzontale rimosso.”

Mi sento quasi in colpa per quello che sto per fare, stroncare un libro di Hawking e Penrose è probabilmente molto vicino ad un sacrilegio, ma questa volta temo di non poterne fare a meno. Per prima cosa, due parole [singlepic id=260 w=200 h=316 float=left] sugli autori, Hakwing è un astrofisico britannico e uno dei più autorevoli cosmologi viventi, ha occupato fino al 2009 la Cattedra Lucasiana di Matematica all’università di Cambridge, per renderci bene conto, la cattedra che fu di Isaac Newton. Penrose rientra, almeno istituzionalmente, nella categoria dei fisici-matematici, anche se si occupa diffusamente di filosofia, cosmologia, intelligenza artificiale e di svariati ambiti della matematica e della fisica, padre della teoria dei Twistors e esperto di gravità quantistica. Fatto questa premessa, capirete perché parlare male di un libro di fisica, o per meglio dire di fisica-matematica, scritto da loro è piuttosto imbarazzante. Terminata la lamentazione preliminare, arriviamo al sodo delle critiche, partendo dalla prefazione di Stefano Moriggi, che a sua volta cita il Penrose de “La strada che porta alla realtà“, scrivendo: “sbaglierebbe chi si lasciasse intimidire, perché […] c’è un modo in cui cavarsela [con la lettura del libro] saltando tutte le formule e leggendo solo le parole“.  Ecco, almeno per quanto riguarda i due capitoli scritti da Hawking, questo vuol dire leggere due parole ogni tanto, parole che ovviamente rimandano a concetti matematici e nascondono definizioni e altre formule. Queste sono lezioni tecniche, è vero, ed Hawking, in apertura, avverte immediatamente il lettore, aggiungendo poi, “daremo quindi per scontata una conoscenza di base della teoria della relatività [aggiungo io: generale] e della teoria quantistica“. Tuttavia, dimentica di dire che darà per scontata una conoscenza piuttosto profonda della topologia algebrica, dell’analisi multidimensionale su spazi complessi e di un monte di geometria differenziale, che è un po’ un amalgamato delle due precedenti. Dopo un anno e mezzo di studi in matematica si riesce a capire il senso delle parole e, appoggiandosi a Wikipedia e qualche altro testo, anche di qualche concetto, di quelli semplici e non particolarmente profondi. Le due lezioni di Penrose sono un po’ più avvicinabili, in questo caso, anche dove non si riesce a cogliere la profondità di alcune analisi, si riesce almeno a seguire il filo del discorso. Insomma, se siete laureati in fisica o in matematica e vi piace l’argomento “spazio e tempo”, avendo già studiato nei dettagli alcune idee fisiche di fondo, con un bagaglio di strumenti matematici e un buon livello di attenzione, questo testo fa per voi. Se, invece, vi piace l’argomento, ma non possedete l’armamentario teorico, orientatevi su qualche libro degli stessi autori, tipo: “Dal Big Bang ai Buchi Neri” – Hawking e, il già citato, “La Strada che Porta alla Realtà” – Penrose. Divulgativi, circa, più abbordabili e con idee meglio dispiegate.

Per chi volesse procurarselo, attenzione, quest’edizione, uscita con “I Classici del Pensiero Libero” del Corriere della Sera, contiene i primi quattro capitoli del libro “La natura dello spazio e del tempo” edito BUR, che è, quindi, l’opera integrale.

Per concludere, mi sto ancora domandando perché, tra tanti testi di divulgazione scientifica, degli stessi due autori, in una collana di questo tipo, si sia deciso di includere proprio questo. Tecnico, di difficile lettura e che può gettare nella disperazione gli interessati. Che chi li sceglie non abbia nessuna competenza scientifica e non riesca a distinguere cosa è abbordabile dal pubblico generale e cosa non lo è? Che ne abbia troppa e non riesca più a distinguere ciò che un profano comprende con uno sforzo accettabile? Si accettano suggerimenti.

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