sabato 28 agosto 2010

Bellezza E Verità Nella Fisica: Murray Gell-Mann

Carissimi,

vi propongo un video  in cui, con humor e parole semplici, il premio Nobel per la fisica Murray Gell-Mann [1] offre ai fruitori di TED alcune conoscenze sulla fisica delle particelle, ponendosi domande come: <<Le equazioni "eleganti" sono più probabilmente vere di quelle "brutte"?>>.





Il video ha i sottotitoli anche in italiano.








Segue la traduzione in italiano del discorso di Gell-Mann, a cura di Michele Gianella.



*****



Grazie per aver messo queste immagini dei miei colleghi lì sopra. (Risate) Parleremo anche di loro, ma adesso farò un esperimento. Io non faccio esperimenti, di norma. Sono un teorico, ma voglio vedere cosa succede se premo questo bottone. OK, abbastanza prevedibile. Ho lavorato nel campo delle particelle elementari. Cosa succede alla materia se la si trita molto finemente? Di cosa è fatta? E le leggi di queste particelle sono valide in tutto l’Universo, e sono fortemente connesse alla storia dell'Universo.

Sappiamo molto sulle quattro forze. Devono essercene molte altre, ma operano a distanze molto, molto piccole, e non abbiamo ancora interagito molto con loro. La cosa principale di cui voglio parlare é questa: noi abbiamo tutta questa notevole esperienza nel campo della fisica fondamentale,  secondo la quale la bellezza è un criterio di successo per scegliere la teoria giusta. E perché mai dovrebbe essere così?

Beh, ecco un esempio dalla mia esperienza personale. Un'esperienza piuttosto emozionante, in effetti. Nel 1957, tre o quattro di noi elaborarono una teoria parzialmente completa su una di queste forze, la forza debole. Ed era in disaccordo con sette - contateli - sette esperimenti. Gli esperimenti erano tutti sbagliati.

E noi la pubblicammo prima di saperlo, perché ci immaginammo che se era così bella, doveva essere vera! E gli esperimenti dovevano essere sbagliati, e lo erano. Ora, il nostro amico là sopra, Albert Einstein, di solito prestava pochissima attenzione quando la gente diceva: “Sai, c’é un uomo con un esperimento che sembra contraddire la relatività speciale, D.C.Miller. Che ne dici?” E lui diceva: "Oh, lasciate perdere." (Risate)

Ora, la domanda è: perché avviene qualcosa del genere? E che cosa intendiamo per bello? E' una parte della questione, e cercherò di chiarirlo -- almeno in parte. Perché dovrebbe funzionare, e ha qualcosa a che fare con gli esseri umani? Vi anticipo la risposta all'ultima domanda, che è no: non ha niente a che fare con gli esseri umani. Da qualche parte, in qualche altro pianeta, intorno a qualche stella molto distante, forse in un'altra galassia, potrebbero ben esserci entità intelligenti almeno quanto noi, e interessate alla scienza. Non è impossibile, penso sia probabile che ce ne siano molte.

Molto probabilmente nessuna è abbastanza vicina da interagire con noi, ma è molto facile che siano là fuori. E supponiamo che abbiano un apparato sensoriale molto differente, e così via: sette tentacoli, 14 buffi occhi compositi, ed un cervello a forma di pretzel.  Avrebbero davvero leggi differenti? Molte persone lo credono, ma io penso sia sciocco. Penso che ci siano leggi, là fuori, e certamente noi, in ogni momento, non le comprendiamo molto bene, ma ci proviamo. E cerchiamo di avvicinarci sempre più.

E un giorno potremmo davvero scoprire la teoria unificata fondamentale delle particelle e delle forze, quella che io chiamo "legge fondamentale". Potremmo perfino non essere tanto distanti. Ma anche se non centreremo l’obiettivo durante le nostre vite, possiamo comunque pensare che ce ne sia una là fuori, e stiamo provando ad andarci sempre più vicino. Penso che quella sia la questione principale. Esprimiamo queste cose matematicamente, e quando la matematica è molto semplice, quando in termini di qualche notazione matematica potete scrivere la teoria in uno spazio molto piccolo, senza molta complicazione, questo è essenzialmente quello che noi intendiamo per bellezza o eleganza.

Ecco quello che volevo dire sulle leggi. Ci sono davvero. Newton certamente lo credeva, e diceva: "E' compito della filosofia naturale trovare queste leggi." La legge di base, possiamo dire - ecco un assunto. l’assunto é che la legge di base prende davvero la forma di una teoria unificata di tutte le particelle. Alcune persone la chiamano una teoria del tutto. E’ sbagliato, perché la teoria è quanto-meccanica. Non entrerò in un sacco di dettagli sulla meccanica quantistica e a cosa somiglia, e così via, tanto voi avrete già sentito un sacco di cose sbagliate al riguardo. (Risate). Ci sono persino dei film a riguardo, con moltissimi errori.

Ma la cosa principale, qui, é che prevede delle probabilità. Ora, a volte quelle probabilità sono quasi delle certezze, e in molti casi familiari, certamente lo sono. Ma altre volte non lo sono, e voi avete solo probabilità per ogni diverso risultato. Il che significa che la storia dell’Universo non è determinata solo dalla legge fondamentale, è la legge fondamentale più questa serie incredibilmente lunga di accidenti, o risultati casuali, che si aggiungono uno sull'altro.
E la teoria fondamentale non include questi risultati casuali, sono un'aggiunta. Quindi non è una teoria del tutto. E infatti una quantità enorme di informazione nell’Universo intorno a noi proviene da questi accidenti, e non solo dalle leggi fondamentali. Ora, spesso si dice che andare sempre più vicino alle leggi fondamentali esaminando i fenomeni alle basse energie, e poi energie superiori, e poi ancora superiori, oppure distanze corte, poi ancora più corte, poi ancora più corte, e così via, è come sfogliare gli strati di una cipolla. E noi continuiamo a farlo, e costruiamo macchine più potenti, acceleratori di particelle. Guardiamo sempre più a fondo nella struttura delle particelle, e in quel modo andiamo probabilmente sempre più vicino a questa legge fondamentale.

Quello che avviene è che facendo ciò, come pelando gli strati della cipolla, e andando sempre più vicino alla legge sottostante, vediamo che ciascuno strato ha qualcosa in comune con quello precedente, e con quello successivo. Li scriviamo matematicamente, e vediamo che usano una matematica molto simile. Richiedono una matematica molto simile. Il che è assolutamente notevole, ed è una caratteristica centrale di ciò che sto cercando di dire oggi. Newton la chiamava -- quello é Newton, tra l’altro -- quello.

Questo é Albert Einstein. Ciao, Al! E comunque, lui disse “Natura affine a sé stessa”, personificando la Natura come una donna. E quindi quello che succeda è che i nuovi fenomeni, i nuovi strati, gli strati più interni del... gli strati più piccoli della cipolla a cui arriviamo assomigliano a quelli più grandi. E il tipo di matematica che avevamo per lo strato precedente é quasi lo stesso che ci serve per lo strato successivo, Ed ecco perché le equazioni sembrano così semplici. Perché usano una matematica che già abbiamo.

Un esempio banale è questo. Newton scoprì la legge di gravità, che varia con uno diviso il quadrato della distanza tra gli oggetti che gravitano. Coulomb, in Francia, trovò la stessa legge per le cariche elettriche. Ecco un esempio di questa somiglianza. Guardate alla gravità e vedete una certa legge, poi guardate all’elettricità. Certamente, la stessa legge. E’ un esempio molto semplice. Ci sono molti esempi più complicati. La simmetria è molto importante in questa discussione. Sapete cosa significa. Un cerchio, per esempio, è simmetrico rispetto alla rotazione attorno al suo centro. Ruotate intorno al centro del cerchio, il cerchio rimane immutato. Prendete una sfera, in tre dimensioni, ruota intorno al centro della sfera, e tutte queste rotazioni lasciano la sfera immutata. Sono simmetrie della sfera. Quindi diciamo, in generale, che c’è una simmetria rispetto a certe operazioni se queste operazioni lasciano il fenomeno, o la descrizione, immutata.

Le equazioni di Maxwell sono certamente simmetriche rispetto alle rotazioni in tutto lo spazio. Non importa se ruotiamo lo spazio di una qualunque angolazione il fenomeno del magnetismo o dell’elettricità non cambia. Nel 19esimo secolo è stata introdotta una nuova notazione per esprimere tutto ciò, e se usate quella notazione, le equazioni si semplificano molto. Poi Einstein, con la sua teoria speciale della relatività, studiò un intero insieme di simmetrie delle equazioni di Maxwell, che sono chiamate relatività speciale. E queste simmetrie rendono le equazioni ancora più compatte, e pertanto ancora più belle.

Guardiamo. Non è necessario sapere cosa significano queste cose, non fa alcuna differenza. Basta guardarne la forma. (Risate). Potete guardarne la forma. Vedete in alto, in cima, una lunga lista di equazioni con tre componenti per le tre direzioni dello spazio x,y, e z. Poi, usando l’analisi vettoriale, usate la simmetria rotazionale, e ottenete questo nuovo set. Poi usate la simmetria della relatività speciale ed ottenete un set ancora più semplice, qui sotto, che mostra come la simmetria emerga sempre meglio- e più simmetria si ha, meglio emerge la semplicità e l'eleganza della teoria.

Quanto alle ultime due, la prima equazione dice che le cariche elettriche e le correnti danno origine a tutti i campi elettrici e magnetici. L'equazione successiva, la seconda, dice che non c’è altro magnetismo oltre a quello. L’unico magnetismo viene dalle correnti e dalle cariche elettriche. Un giorno potremo trovare qualche piccolo buco in questo argomento. Ma per ora, è così.

Ora, c’è uno sviluppo davvero esaltante di cui molte persone non hanno avuto notizia. Avrebbero dovuto sentirlo, ma è un po’ difficile spiegarlo nei dettagli tecnici, quindi non lo farò. Lo menzionerò e basta. (Risate) Ma Chen Ning Yang, chiamato da noi Frank Yang (Risate), e Bob Mills, 50 anni fa sostennero questa generalizzazione delle equazioni di Maxwell, con una nuova simmetria. Una simmetria completamente nuova. Una matematica molto simile, ma una simmetria completamente nuova. Speravano che questo contribuisse in qualche modo alla fisica delle particelle ma non lo fece. Da sola, non lo fece.

Ma poi alcuni di noi generalizzarono ancora di più. E a quel punto lo fece! Diede una descrizione molto elegante della forza forte e della forza debole. Così possiamo dire di nuovo, come abbiamo fatto prima: ciascuno strato della cipolla mostra una somiglianza con gli strati che si aggiungono così la matematica per gli strati precedenti é molto simile a quella necessaria per quelli nuovi. E per questo appare bello. Perché già sappiamo come scriverlo in un modo conciso, gradevole.

Quindi ecco i nostri argomenti. Noi crediamo che ci sia una teoria unificata dietro tutte le regolarità. Ogni passo verso l’unificazione è caratterizzato dalla semplicità. La simmetria è caratterizzata dalla semplicità. E poi c’è auto-somiglianza tra le varie scale - in altre parole, da uno strato della cipolla all'altro. Somiglianza tra gli strati vicini. E questo da valore al fenomeno. Spiega perché la bellezza è considerata un criterio valido per scegliere la giusta teoria.

Ecco cosa disse lo stesso Newton: La Natura é armoniosa e adattabile a sé stessa. E' una cosa che molti di noi oggi danno per scontato, ma nel suo tempo non era dato per scontato. C’è una storia, che non è sicuro sia vera, ma che molti hanno raccontato. L’hanno riferita quattro fonti. Parla di quando arrivò la peste a Cambridge, e lui tornò nella fattoria di sua madre, perché l’Università era chiusa, vide una mela cadere da un albero, o sulla sua testa, o qualcosa di simile, e improvvisamente realizzò che la forza che attirava la mela a terra poteva essere la stessa forza che regola il movimento dei pianeti e della luna.

Fu una grande unificazione per quell’epoca, sebbene oggi la si dia per scontata. Questa è la teoria della gravità. Quindi disse che che questo principio della natura, l'armoniosità: “Questo principio della natura, che è molto lontano dalle idee dei filosofi, mi sono astenuto dal descriverlo in quel libro, per timore che venisse considerato un capriccio stravagante..." Questo è ciò da cui tutti noi ci dobbiamo guardare. (Risate). Specialmente in un meeting come questo. "...e così potesse creare dei pregiudizi nei miei lettori contro tutte quelle cose che erano il principale obiettivo del libro".

Ora, chi oggi liquiderebbe tutto questo come un mero artificio della mente umana? Che la forza che fa cadere la mela a terra sia la stessa forza che causa la rotazione dei pianeti e della luna, e così via? Tutti lo sanno. E’ la caratteristica della gravità. Non è qualcosa creato dalla mente umana. Certo, la mente umana può apprezzarla, goderne, usarla, ma non è qualcosa che scaturisce dalla mente umana. Scaturisce dalla natura della gravità. E questo vale per tutte le cose di cui stiamo parlando. Sono caratteristiche della legge fondamentale. La legge fondamentale è tale che gli strati della cipolla assomigliano l'uno all'altro, e quindi la matematica di uno strato ti permette di esprimere in modo semplice e bello il fenomeno dello strato successivo.

Dico qui che Newton fece molte cose quell’anno, la gravità, le leggi del movimento, il calcolo, la luce bianca composta di tutti i colori dell’arcobaleno, e avrebbe potuto scrivere un saggio su “quello che ho fatto nelle vacanze estive” (Risate) Quindi non dobbiamo assumere questi principi come postulati metafisici separati. Provengono dalla teoria fondamentale. Sono ciò che chiamiamo proprietà emergenti. Non ti serve qualcosa di più per avere qualcosa di più. Ecco cosa significa emergenza.

La vita può emergere dalla fisica e dalla chimica, più un mucchio di casualità. La mente umana può sorgere dalla neurobiologia, e molte altre casualità. Il modo in cui le molecole si legano nasce dalla fisica e da certe casualità, Questo non diminuisce l'importanza di queste materie il sapere che dipendono da alcune cose fondamentali, più casualità. Questa è una regola generale, ed è cruciale rendersene conto. Non ti serve qualcosa di più per avere qualcosa di più. Le persone continuano a chiedermi, quando leggono il mio libro, il Quark ed il Giaguaro, e dicono “C’è qualcosa di più oltre quello che hai scritto li?” Presumibilmente si riferiscono a qualcosa di soprannaturale. Comunque, non c’è (Risate). Non ti serve qualcosa in più per spiegare qualcosa in più. Grazie mille. (Applausi)


*****



Di seguito i riferimenti di Gell-Mann sul web:

Website: Santa Fe Institute

Website: Nobel Prize

Website: The Caltech Institute Archives

Books: Books by Murray Gell-Mann

Wikipedia: Murray Gell-Mann


___________________

[1]
Murray Gell-Mann (New York, 15 settembre 1929) è un fisico statunitense.

Nasce a New York da una famiglia di origine ebraica immigrata da Czernowitz (Ucraina). Ha ricevuto il premio Nobel per la Fisica nel 1969 per i suoi studi sulla teoria delle particelle elementari.

Egli ha introdotto la cosiddetta eightfold way (letteralmente la via ottupla meglio detta la via dell'ottetto) come mezzo per organizzare coerentemente il gran numero di particelle che erano state trovate sperimentalmente negli anni precedenti. La eightfold way ha stabilito una chiara relazione tra il sistema dei quark e l'algebra astratta. L'algebra che lo scienziato ha utilizzato per esprimere tale relazione è detta SU(3) (gruppo unitario speciale SU(3). [Continua su Wikipedia]



A completamento del post, riporto una pagina dal libro di Daniele Gouthier  Le parole di Einstein.


Pagina 45


Capitolo quarto


Gell-Mann e la ricerca di un ordine nella natura




Murray Gell-Mann è un ragazzo di appena ventisei anni quando viene assunto al California Institute of Technology. Prima di allora, consegue un PhD al MIT, è borsista a Princeton, presso l'Institute for Advanced Studies, poi all'Università di Chicago, presso le sedi più prestigiose della fisica. Ha un eloquio forbito, tagliente, incisivo. L'articolo Isotopic Spin and new unstable particles, scritto da Gell-Mann appena ventiduenne, parla con chiarezza di una nuova gerarchia delle interazioni in natura, e di un corrispondente ordinamento delle particelle su cui tali forze agiscono. A leggerlo, sembra di sentire risuonare una sinfonia familiare, eseguita però con un'interpretazione originale e pulita. Si potrebbero già trovare i segni della creazione di un nuovo linguaggio. O meglio della capacità di rivisitare le parole per dar vita a suoni nuovi e significati insoliti, informazioni prima d'allora nascoste nelle pieghe della lingua. Chi frequenta Gell-Mann, lo ricorda correggere con instancabile pignoleria gli errori di grammatica scovati nei menu francesi, spagnoli, italiani dei ristoranti americani. Scrive di lui un giornalista del «New York Times» subito dopo un'intervista: «Pronuncia "Chagas" come un brasiliano. È stato sorpreso a correggere la pronuncia ucraina di nativi del luogo e a denigrare lo Swahili dei kenyoti». È il padre, emigrato austriaco a New York e proprietario della Arthur Gell-Mann School of Languages, a iniziarlo allo studio delle lingue. Nella sua scuola cerca di trasmettere ad altri immigrati la padronanza di un inglese corretto. Lo stesso Gell-Mann dirà di suo padre, con l'ironia che lo contraddistingue: «l'unica cosa da cui si potesse sospettare un'origine straniera era che non faceva mai errori».



Anche Murray Gell-Mann pronuncia i nomi stranieri in maniera impeccabile. Poliglotta geniale, a quanto si dice, parla correttamente almeno quindici lingue, moderne e antiche. E parlare una lingua, per Gell-Mann, non vuol dire mettere in fila frasi ripetitive e stentate, con un accento marcato e riconoscibile, ma cercare di impadronirsi dei meccanismi sintattici e strutturali che la costituiscono, affinare l'orecchio per riprodurre alla perfezione i suoni, cercare una costante attenzione ai dettagli fonetici, grammaticali, morfologici. Anche la fisica diventa un'ulteriore lingua straniera, che ha in sé la precisione tecnica della matematica e le potenzialità di attingere alle altre lingue per formare un personalissimo vocabolario, che si è rapidamente esteso alla scienza moderna.



Il decennio che va dai primi anni '50 all'inizio degli anni '60 è stato fervido e instancabile per la comunità dei fisici teorici. La fisica delle particelle era alla ricerca di uno schema che permettesse di mettere ordine nel caos in cui era stata gettata dalla scoperta di una molteplicità sempre crescente di particelle subatomiche. Durante il secondo conflitto mondiale, si stavano eseguendo i primi esperimenti con gli acceleratori di nuova concezione. A Manchester, con un elettromagnete e una camera a nebbia, nel 1946 erano state trovate due serie di tracce che denunciavano la presenza di nuove particelle: l'una apparteneva al decadimento di una particella neutra, l'altra era prodotta invece da una particella carica, entrambe circa un migliaio di volte più massicce dell'elettrone. Furono chiamate particelle V, perché nella camera a nebbia lasciavano una traccia bifida.



Per spiegare il comportamento di alcune di queste nuove particelle V, che sembravano violare sia le leggi dell'interazione forte che quelle dell'interazione debole – che insieme all'elettromagnetismo e alla forza gravitazionale rappresentano le quattro forze fondamentali della natura – Gell-Mann introduce il concetto di «stranezza». Partendo dal concetto di «indipendenza dalla carica», innanzi tutto raggruppa particelle che hanno le stesse caratteristiche e differiscono solo per la carica elettrica. Per esempio il protone – che ha una carica pari a +1 – e il neutrone – che ha una carica pari a 0 – vengono considerati due varietà di una stessa particella, detta «nucleone», che ha una carica media (o «centro di carica») pari a +1/2. Secondo lo stesso principio, molte particelle possono essere riunite in coppie («doppietta»), in gruppi di tre («tripletti») o, più in generale, in «multipletti». Per far rientrare in questo schema di classificazione anche le particelle V – per lo più create in laboratorio dalla collisione ad altissima velocità di altre particelle – Gell-Mann identifica una loro proprietà comune, che definisce «stranezza». La stranezza viene conservata in tutte le interazioni governate dall'interazione forte, e ciò permette a Gell-Mann di predire l'esistenza di numerose altre particelle strane.



Gell-Mann è severissimo, implacabile con se stesso: a differenza della gran parte dei teorici, è convinto che la pubblicazione di un'idea sbagliata lasci una macchia indelebile nella carriera di uno scienziato. Eppure, possiede un raro talento, quello di riconoscere strutture e simmetrie in ambiti intellettuali dove esse non risultano per nulla evidenti ai suoi colleghi. In più di un'occasione, alle prese con caotiche e oscure tabelle di dati relativi alle proprietà di nuove particelle, riesce a decodificare una sorta di linguaggio strutturale, trovando la chiave che permette di gettare un po' di luce sull'intera disciplina di ricerca. Le lingue straniere, i linguaggi scientifici, i linguaggi-macchina con cui sono scritti gli output della natura sono una sfida raccolta da Gell-Mann quasi sempre con straordinario successo.



Murray Gell-Mann è alla ricerca di un ordine il più possibile senza sbavature nella descrizione delle particelle della natura. Gli serve il formalismo pulito della matematica, la sua perfetta (e inutile) astrattezza piegata costruttivamente alla spiegazione del mondo. Spesso le buone idee in fisica nascono dall'intuizione, e quello che Gell-Mann intuisce nel 1961, utilizzando la teoria dei gruppi di simmetria, porta il prestigioso marchio della semplicità. Conciliare l'idea con i dati è questione di manipolazione algebrica, roba da manovali della scienza: Gell-Mann concepisce un sistema di classificazione delle particelle basato su un certo gruppo di simmetria, in cui le particelle vengono raggruppate in «famiglie», descritte da otto numeri che ne definiscono caratteristiche e proprietà comuni. Gell-Mann chiama questo schema «l'ottuplice sentiero», con esplicito e scherzoso riferimento alle otto virtù necessarie a raggiungere l'armonia secondo l'insegnamento del Buddha:



Ora questa, o monaci, è la nobile verità che conduce alla cessazione del dolore: questo è l'ottuplice nobile sentiero: ossia retta opinione, retta intenzione, retto discorso, retta azione, retta vita, retto sforzo, retto intelletto e retta concentrazione.



Avrebbe potuto chiamarlo «ottetto perfetto», richiamando la celebre regola chimica dell'ottetto per la collocazione degli elettroni negli orbitali, oppure «gioco a otto», facendo il verso alla teoria dei giochi, ma Gell-Mann introduce Buddha nella scienza, e l'ingresso è di quelli che fanno calare il silenzio in sala, e tutti a guardare ammirati il nuovo arrivato. Forse l'allusione alle otto vie per raggiungere l'illuminazione, le otto nobili strade nel cammino dell'uomo mortale verso la verità, può sembrare derisoria, o pretenziosa – quasi a voler dire che solo la scienza può avvicinare l'uomo alla verità, alla saggezza, alla conoscenza illuminata. Probabilmente le cose sono più semplici, meno simboliche, e non alludono a metasignificati celati dietro a un nome scelto con naturalezza da uno spirito vivace ed eclettico. Non c'è nessun motivo scientifico perché questo nuovo schema di classificazione debba chiamarsi così. Gell-Mann ama scherzare, fare digressioni, è un uomo coltissimo, un lettore instancabile: così facendo, lascia aperto il canale di comunicazione che permette a contributi extra-scientifici di entrare a far parte della scienza, e di partecipare in modo determinante all'assegnazione dei nomi delle entità della fisica. Questo suo ironico richiamo ai precetti del buddismo offrì fra l'altro il fianco a illazioni su un presunto legame fra la fisica quantistica e i misteri del misticismo orientale, che Gell-Mann ovviamente accolse con una certa irritazione.



Dal punto di vista teorico, l'idea dell'ottuplice sentiero è bella, nel modo in cui si definisce bella, o elegante, una teoria scientifica: un gruppo, semplice perché determinato da otto generatori, origina ottetti (rappresentazioni con otto particelle) e decimetti (rappresentazioni con dieci particelle), che danno conto di tutte le particelle note e possono essere illustrati con semplici diagrammi. Tutti gli scienziati sanno però che se una teoria è valida deve permettere di fare previsioni verificabili sperimentalmente, e che la verifica sperimentale è la consacrazione della correttezza di un modello teorico. La teoria della relatività generale di Albert Einstein prevedeva la deflessione della luce di una stella a opera di un corpo massivo. Quando Arthur Eddington, nel 1919 durante un'eclisse di Sole, riuscì a misurare tale deviazione, la relatività rafforzò enormemente il suo credito agli occhi di una parte della comunità scientifica che nutriva un certo scetticismo. Allo stesso modo, Gell-Mann ipotizza l'esistenza dell'ultima particella del decimetto, la chiama omega minus e ne fornisce pure la massa, 1685 Mev. Nel 1964, quasi due anni dopo quell'annuncio, a coronamento di un grosso e non facile esperimento che aveva prodotto più di 300.000 metri di pellicola nella camera a bolle utilizzata, l'inequivocabile scoperta della particella omega minus sancisce il definitivo successo dello schema di Gell-Mann.



La teoria dell'ottuplice sentiero viene spesso paragonata per importanza alla tavola periodica degli elementi, con la quale il russo Dmitri Mendeleev rivoluzionò la chimica moderna raggruppando i singoli elementi in famiglie dotate di proprietà comuni. Così come Mendeleev aveva lasciato spazi vuoti nella sua tavola, prevedendo dettagliatamente le proprietà dei nuovi elementi ancora da scoprire, l'ottuplice sentiero di Gell-Mann non solo dispone le particelle secondo uno schema regolare, ma predice l'esistenza di un certo numero di particelle ancora sconosciute che godono delle proprietà necessarie a riempire gli spazi vuoti in alcune delle famiglie. In nome del rispetto di una simmetria superiore – un principio guida che abbraccia l'intero dominio della scienza, dalla chimica alla fisica alla matematica – Gell-Mann avanza predizioni che trovano la loro ragione nella ricostruzione, secondo criteri estetici, di un ordine nella struttura degli elementi e degli oggetti del mondo naturale. Gell-Mann è ben conscio, al di là delle illuminanti intuizioni, che la cosa importante nell'intera fisica teorica rimane capire quello che sta realmente accadendo. Raccomanda quindi la costruzione di acceleratori di particelle più potenti per ottenere le necessarie conferme in laboratorio. In ogni caso, come dice David Gross, direttore dell'Istituto di Fisica Teorica all'Università della California, «al livello fondamentale, la natura, quale che ne sia la ragione, preferisce la bellezza».



 




5 commenti:


  1. Ah il grande Gell-Mann! L'ho scoperto leggendo Il quark e il giaguaro
    e mi piace la definizione che ha scritto di lui (anche se potrebbe renderlo un "antipatico saputello") Brockman in quarta di copertina:
    "Ha cinque cervelli diversi, ognuno più intelligente del tuo".
    Brava, hai postato un'ottimo video!
    Paopasc

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  2. Pa, un genio è un genio...e non può risultare antipatico almeno a chi non prova invidia per le altrui qualità!

    Dobbiamo moltissimo al grande Murray!

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  3. utente anonimo28 agosto 2010 17:49

    Ecco un altro pilastro, dotato, oltre che dello straordinario talento nel campo della Fisica moderna, di uno spiccato senso dell'umorismo e della passione della Linguistica e dell' Archeologia. Si tratta certo di un genio , che ha meritato alla grande il premio Nobel per la Fisica.
    Mi è piaciuto molto il suo discorso, qui riportato, sulla bellezza e verità della Fisica e soprattutto quanto egli dice a proposito della bellezza delle formule matematiche che traducono leggi fisiche:

    "Esprimiamo queste cose matematicamente, e quando la matematica è molto semplice, quando in termini di qualche notazione matematica potete scrivere la teoria in uno spazio molto piccolo, senza molta complicazione, questo è essenzialmente quello che noi intendiamo per bellezza o eleganza."

    E non è forse elegante e non occupa un piccolo spazio l'equazione più famosa di Einstein, oppure ciascuna delle equazioni di Maxwell, in particolare la prima o la seconda? Sono piccole equazioni, ma bellissime: in esse è racchiusa tutta la verità della Fisica!

    Complimenti, Annarita, per questo interessante post! Grazie!
    Un abbraccio,
    maria I

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  4. Cara Maria, concordo con le tue considerazioni.

    Gell-Mann è un gigante! Il tuo commento mi è piaciuto moltissimo. Grazie.

    Un abbraccio.

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  5. Caro Gaetano, non è facile commentare un post come quello su Gell-Mann per diversi motivi...ed io non ci rimango male per questo. So che le persone lo leggono comunque e sono in tante. Lo vedo dagli accessi sul post.

    Il tuo commento, come al solito, è profondo e dovizioso di suggestioni emozionanti.

    In alcuni passaggi, mi hai commosso!

    Grazie, caro amico, dei bei pensieri e del bel sentire che condividi con tutti noi.

    Un abbraccio.
    annarita

    RispondiElimina

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