È tradizione considerare la fisica la regina delle scienze, ma cos’è che la rende così speciale? Il suo oggetto di studio, le leggi fondamentali della Natura? Il suo stretto legame con la matematica, oppure il metodo basato su rigorose verifiche sperimentali?
Per rispondere a questa domanda affascinante, dovremo avventurarci, proprio come Dante nella Divina Commedia, in un viaggio verso il “Paradiso della fisica“, guidati non dalla beatificata Beatrice, simbolo della teologia, ma dall’idea intrigante e profonda della Simmetria, guida costante degli scienziati nella ricerca della Verità. Stefano Machera, autore brillante e fisico “non praticante”, ci propone, in questo saggio, un percorso davvero stimolante che affronta temi complessi come la conservazione dell’energia, il misterioso bosone di Higgs e la raffinata Relatività einsteiniana, rendendoli accessibili a tutti, senza mai scadere nel semplicismo.
La simmetria, che nella vita quotidiana apprezziamo istintivamente come armonia e bellezza, rivela nella fisica e nella matematica una profondità sorprendente. Essa indica l’invarianza di un sistema sotto determinate trasformazioni e costituisce il fulcro della Teoria dei Gruppi, un potente strumento matematico con notevoli applicazioni fisiche. Cruciale è stato il contributo storico di Emmy Noether, geniale matematica che nel 1915 dimostrò che a ogni simmetria fisica corrisponde una legge di conservazione, come quella dell’energia o della quantità di moto. In questo senso, anche la fisica newtoniana è interpretabile attraverso le simmetrie identificate da Galileo. Albert Einstein ha elevato ulteriormente il concetto di simmetria con la sua celebre Teoria della Relatività Generale, considerata tra le teorie fisiche più eleganti e potenti mai elaborate. La sua genialità risiede proprio nel concepire lo spazio-tempo come una realtà curva, influenzata da massa ed energia.
Esistono, tuttavia, situazioni affascinanti in cui la simmetria sembra nascondersi, manifestandosi come rottura spontanea. L’esempio più celebre è il bosone di Higgs, particella emblematica la cui esistenza è legata proprio a una simmetria inizialmente nascosta, che permette alle particelle elementari di acquisire massa tramite il campo di Higgs.
La simmetria è anche alla base del Modello Standard della fisica delle particelle, descrivendo elegantemente le quattro interazioni fondamentali (elettromagnetica, debole, forte e gravitazionale). Esperimenti all’avanguardia, come quelli condotti al CERN di Ginevra, cercano prove per confermare se queste interazioni fossero effettivamente unificate in una simmetria unica durante i primissimi istanti di vita dell’universo.
Un punto particolarmente stimolante, che Machera affronta con lucidità, è il dilemma attuale della fisica teorica: teorie matematicamente affascinanti come la supersimmetria o le superstringhe attendono ancora una conferma sperimentale definitiva. Quanto può una teoria essere inseguita per la sua bellezza senza riscontri sperimentali?
Stefano Machera, che coniuga sapientemente il rigore scientifico alla capacità divulgativa, ricorda sempre ai lettori l’importanza imprescindibile della verifica sperimentale, cuore pulsante del metodo scientifico moderno, distinguendo nettamente la fisica dalle antiche speculazioni filosofiche e teologiche.
In conclusione, “Il Paradiso della fisica” di Stefano Machera si rivela una lettura imperdibile per chiunque voglia comprendere davvero la straordinaria armonia tra matematica, natura e metodo scientifico. Un libro capace di mostrare come sia proprio l’equilibrio tra bellezza teorica e rigore sperimentale a rendere la fisica una scienza profondamente affascinante e indispensabile per la comprensione del nostro universo.
Stefano Camilloni
