Si riesce a prendere una decisione? La
realtà è analogica o digitale? Continua o discreta?
Questo è uno dei grandi dilemmi dei
fisici.
Lettori, in primis cerchiamo di capire
cosa si intende con il termine “continuo” e con il termine
“discreto”, in modo da parlare poi la stessa lingua, con un
esempio semplice alla portata di tutti: la foto.
Foto analogica: vi ricordate le
vecchie foto su pellicola? Sulla pellicola (AgBr) le immagini rimango
impresse in modo continuo senza “stacco” tra un punto o l'altro,
infatti se ingrandiamo un punto di una foto, per quanto possa
apparire sfumata, sarà sempre continua. Analogica. (Questo perché
l'occhio umano arriva ad apprezzare grandezze sino a 0.5 mm circa. Le
molecole che compongono la pellicola sono molto più piccole. Qui
potreste opinare: ma allora è discreta la realtà, volevo solo dare
un'idea di cosa intendiamo per “raìealtà continua”, ovvero
“senza stacco”).
Foto digitale: ripetendo
l'operazione di ingrandimento troveremo invece l'immagine a scacchi,
tanti quadratini, i pixel, ben definiti e staccati l'uno dall'altro.
Una distribuzione discreta di quadratini. L'immagine digitale,
discreta.
Ora che abbiamo un'idea più oggettiva
dei due termini, possiamo addentrarci in profondità nella fisica.
E' risaputo che la fisica si può
considerare divisa in due grandi filoni: la quantistica e la
relatività. Due tronconi di uno stesso albero gigantesco. La
quantistica descrive la realtà attraverso particelle che vengono
descritte tramite stati ben precisi della materia, quelli che
sono possibili osservare, che sono valori identificati in numeri
interi e ben distinti uno dall'altro, discreti. Ma le leggi
matematiche che permettano di ricavare questi stati discreti
sono però continue, funzioni continue. Spiego meglio con un paragone
azzardato: consideriamo dei tavoli (le particelle) che vogliamo
misurare con un metro (le leggi matematiche). Possiamo immaginare il
classico metro che arriva ad apprezzare il mezzo millimetro ma lo
consideriamo “continuo” nel nostro strampalato esempio. Andiamo a
misurare un lato del tavolo: troveremo sempre misure del tipo 40cm,
41cm, 43cm... ma mai 41,3cm o 44,8cm. Cioè valori intermedi tra un
intero e l'altro. La particella osservata andrà sempre su certi
valori discreti, mai tra quelli intermedi. Questo è ciò che viene
osservato negli esperimenti, nonostante ogni particella può essere
descritta come un'onda, cioè un oggetto continuo, possiamo osservare
la sua natura corposcolare solo per certi valori.
La relatività, l'altro grande ramo
della fisica, è una teoria che si basa su un concetto continuo di
spazio-tempo inteso come un fluido da cui “emergono” degli stati
di materia, le masse, l'effetto gravitazionale. Si può
immaginare lo spazio-tempo come un fiume che fuisce in una
determinata direzione (data dal tempo) e le masse come delle pietre
che spaccano il fluire del fiume. E noi siamo dentro a questo fiume,
come pesci non possiamo vederlo dall'esterno, solo percepirlo.
Dopo avervi dato una vaghissima idea di
questi due tronconi della fisica, posso dire come la penso.
Tutto nell'universo viene descritto
tramite campi e la loro interazione. Noi stessi siamo dei campi che
interagiamo con altri campi in tutto ciò che ci circonda. Il campo
in fisica è una zona dello spazio-tempo definita in ogni punto,
continua, di orgine gravitazionale, elettromagnetica o nucleare, che
perturba lo spazio-tempo intorno alla fonte di origine e interagisce
con altri campi presenti. Immersi in questi campi ci sono gli stati
osservabili delle particella o delle masse, cioè ciò che
possiamo vedere e che ci appare come discreto. Ciò mi porta a
pensare che la realtà sia continua, ma noi siano limitati alla
possibilità di osservare solo stati discreti.
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