Scienza e Fisica Quantistica
Dal riduzionismo, allepistemologia biiettiva per superare lempasse del Modello Standard
Davide Fiscaletti – 22/07/2023
Come evidenzia il premio Nobel 1998 Robert Laughlin nel suo brillante libro Un universo diverso, la
natura è regolata sia da principi essenziali, primari (che riguardano i costituenti elementari delle
cose) sia da principi organizzativi (che riguardano strutture stabili e complesse composte da tali
elementi). Nella storia della scienza esiste da sempre un conflitto tra due concezioni, vale a dire
se siano le leggi microscopiche a determinare lorganizzazione, lordine che osserviamo nelle cose
che ci circondano, oppure se invece vale il viceversa.
Da un punto di vista generale, possiamo dire che per gran parte dellevoluzione del pensiero
scientifico moderno ha prevalso un approccio riduzionistico, secondo cui i vari fenomeni
diventerebbero via via più nitidi allorché vengono frazionati in parti e componenti sempre più
piccole.
È fuori di dubbio il fatto che il riduzionismo abbia portato notevoli successi, in particolare nella
fisica (pensiamo, per esempio, agli sviluppi della fisica atomica, della fisica nucleare, della
fisica delle particelle elementari).
Tuttavia, è lecito chiedersi: esiste veramente un livello fondamentale dal quale si può spiegare
tutto, usando il formalismo matematico a partire dalle interazioni fondamentali tra i costituenti
elementari?
Il reame dei sistemi complessi
Va sottolineato che esistono tutta una serie di sistemi fisici come i superfluidi e i
superconduttori i quali evidenziano chiaramente come le simmetrie che caratterizzano i costituenti
elementari si possano rompere e la materia possa acquisire collettivamente e spontaneamente delle
nuove proprietà che non sono presenti nelle sue regole fondamentali. In questi fenomeni il risultato
è maggiore della somma degli addendi: nei superconduttori, per esempio, gli elettroni del materiale
tendono a muoversi tutti assieme, sotto forma di coppie elettrone-elettrone, chiamate coppie di
Cooper, come se fossero ununica macroentità.
I sistemi in cui si verificano questi fatti costituiscono quella che viene anche chiamata la terra
di mezzo, o reame, dei sistemi complessi la quale comprende molteplici scale di grandezza. In
questo dominio rientrano in pratica tutti i fenomeni che stanno tra la fisica delle particelle e la
cosmologia, e quindi per esempio anche gli organismi viventi, i sistemi cognitivi, i sistemi
sociali.
Si tratta di un territorio caratterizzato dallintreccio dei livelli e dallemergenza di nuove forme
organizzative, dove a partire dalle proprietà dei costituenti può essere impossibile dedurre i
comportamenti globali del sistema. Nel suo recente illuminante libro Complessità. Unintroduzione
semplice, Ignazio Licata sostiene che la terra di mezzo è il posto dove succedono le cose più
interessanti per noi, in riferimento alla capacità di produrre conoscenza.
In questi fenomeni si osserva una pluralità di livelli e di comportamenti e questo necessita di
ricorrere a più modelli, ciascuno dei quali ci permetterà di cogliere solo un aspetto parziale delle
cose, di mettere a fuoco quanto emerge dagli obiettivi che ci si pone, mentre cambiando obiettivi
cambiano i modelli.
I limiti riduzionisti del Modello Standard della fisica delle particelle
La nuova fisica sviluppatasi nel XX secolo, e segnatamente lesplorazione del mondo atomico e
subatomico, ha demolito le basi della visione del mondo, mostrando come in ambito quantistico le
particelle subatomiche non hanno significato come entità isolate, ma possono essere comprese solo
come interconnessioni tra vari processi di osservazione e misurazione.
Nonostante ciò, il Modello Standard della fisica delle particelle la teoria fondamentale che,
usando il linguaggio della teoria quantistica dei campi, descrive le proprietà delle particelle
elementari della fisica e specifica il modo in cui interagiscono sembra essere affetta da svariati
limiti legati alla sua modalità riduzionista di approcciarsi alla realtà.
Il Modello Standard non sembra aver imparato la lezione riguardante lesistenza e le proprietà del
vuoto quantistico, quellentità dinamica capace di esibire delle fluttuazioni di energia (descritte
in termini di particelle virtuali) non direttamente osservabili, ma significative nello studio dei
comportamenti dei sistemi fisici in quanto in grado di produrre su di essi effetti reali e
osservabili…
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Scienza e Conoscenza n. 68 – Aprile/Giugno 2019 Rivista >> bit.ly/2YKRKHY
Nuove scienze, Medicina Integrata
www.macrolibrarsi.it/libri/__scienza-e-conoscenza-n-68-aprile-giugno-2019.php?pn=1567
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