Heisenberg tra Fisica e Filosofia

Leggendo tra le righe: onde e particelle

[…] nella ricerca dell’armonia della vita, non dobbiamo dimenticarci che nel dramma dell’esistenza siamo insieme attori e spettatori. È comprensibile che nelle nostre relazioni scientifiche con la natura la nostra attività assuma grandissima importanza quando abbiamo a che fare con parti della natura nelle quali possiamo penetrare soltanto servendoci degli strumenti più elaborati.

Questa è una delle frasi più significative di uno dei libri che ho letto recentemente. Si tratta di Fisica e Filosofia, di Werner Heisenberg. Nome rinomato nel campo della Fisica e della Chimica grazie alla formulazione del suo celebre principio di indeterminazione.

Il secolo scorso è stato sicuramente segnato dalla nascita della meccanica quantistica. Le particelle non possono essere semplicemente schematizzate come materia, ma vanno considerate anche come onde. Il principio di indeterminazione pone il limite fondamentale entro cui possiamo immaginare la duplice natura delle particelle.

Dopo una lettura attenta del libro sopra citato, ho avvertito la necessità di una riflessione.

Il linguaggio prettamente scientifico e tecnico utilizzato fino ad ora non deve trarvi in inganno. Il campo scientifico di cui stiamo parlando è interconnesso alla vita di tutti i giorni, o meglio, al nostro modo di pensare.

Il grande merito che attribuisco al libro di Heisenberg non è tanto accademico o divulgativo. Il libro costituisce un’ importante riflessione su come Fisica e Filosofia debbano essere viste come due sfere in costante contatto.

La riflessione che voglio condividere riguarda l’incredibile versatilità del pensiero umano, ormai quasi dimenticata e trascurata da molti. I nostri schemi nel pensare e nell’apprendimento, ad oggi, sono il risultato di una complessa storia del pensiero. In questa storia, l’evoluzione scientifica e i cambiamenti nel pensiero filosofico vanno di pari passo.

La culla della civiltà

La Filosofia e la Fisica classica nascono in Grecia, non a caso considerata da tutti come la culla della civiltà.

Pensatori come Democrito sono i primi a teorizzare l’esistenza di un’unità fondamentale della materia: l’atomo.

Chiamato così poichè indivisibile, l’atomo è da subito al centro di controversie e dibattiti sulla sua natura. È più importante lo spazio che gli atomi vanno a riempire o lo spazio vuoto attorno ad essi?

Per la prima volta il pensiero occidentale va in crisi. Per la prima volta si pensa al vuoto. Esso non è più un semplice contrario del pieno, ma una vera e propria entità, sia scientifica quanto filosofica.

Ad ogni modo, in seguito al pensiero di Platone e Aristotele, l’argomento del vuoto passa in secondo piano, o meglio, viene reinterpretato. Adesso non si cerca più una risposta direttamente nei concetti di vuoto e pieno, bensì il pensiero occidentale inizia a tuffarsi nell’astrazione.

Il mondo non è semplice materia. Il mondo non è più un insieme di elementi tangibili. Esiste una nuova porzione, un nuovo piano di realtà che si trova al di sopra del concreto. Tutto ciò che è osservabile ha una corrispondenza nell’iperuranio: il mondo al di sopra del mondo. I fisici non studiano la realtà a partire da ciò che osservano, piuttosto studiano attentamente un fenomeno, cercando sempre di astrarre e generalizzare ciò che hanno osservato.

Da Cartesio alla crisi delle certezze

Il modo di pensare che abbiamo analizzato nel precedente paragrafo, il processo di osservazione e conseguente astrazione, è un metodo che ha riscontrato un enorme successo nella Fisica classica.
Il pensiero filosofico che tutto ciò che osserviamo sia riconducibile a una realtà generalizzata, fatta di schemi e leggi, ha accompagnato ogni pensatore e scenziato.

Non fa eccezione Descartes, o Cartesio. Nonostante sia considerato il ponte tra il pensiero antico e quello moderno, risulta ancora incatenato ad una concezione classica della scienza. All’osservazione segue sempre una conseguente astrazione, e ad essa la formulazione di una legge che possa generalizzare un caso particolare.

Il concetto di separazione tra anima e corpo non fa che confermare il dominio della teoria Platonica nel pensiero occidentale.

Per svariati secoli, la concezione della scienza rimane la stessa. La porzione di universo che osserviamo, la strumentazione utilizzata per osservarla, le leggi che scaturiscono dal nostro studio, tutto è parte di una grande unità, tutto è parte dello stesso mondo.

Una piccola crepa viene aperta dalla filosofia di Immanuel Kant. Le leggi che teorizziamo non corrispondono alla assoluta verità, le asserzioni che facciamo sono il risultato di un nostro modo di pensare. Il nostro pensiero, dunque il nostro modo di apprendere e scoprire, è incatenato all’utilizzo di forme pure, categorie che utilizziamo per organizzare ogni informazione che immagazziniamo. Le categorie per eccellenza che individua Kant sono spazio, tempo e causalità.

Per quanto possa sembrare rivoluzionaria, la teoria di Kant sfocia comunque nel dogmatico limite del non poter conoscere la cosa in sè, limitandosi dunque allo studio delle manifestazioni di essa nel mondo materiale.

Ancora una volta, la filosofia Platonica trionfa nel pensiero occidentale, dimostrando il distacco tra il mondo materiale e il mondo astratto.

All’arrivo del XX secolo, il pensiero formulato per migliaia di anni è destinato a crollare. Tutto ciò che è stato detto dai Filosofi e che ha influenzato la fisica classica sta per collassare.

È il periodo della crisi delle certezze.

Lo stravolgimento Filosofico nella crisi delle certezze

È importante precisare che il periodo a cui mi riferisco non è quello del Decadentismo.

La crisi delle certezze di cui parlo è quella prettamente scientifica. Planck, Bohr, Einstein, Schrödinger, de Broglie sono tutti nomi di scienziati che hanno contribuito a cambiare per sempre il nostro modo di vedere il mondo che ci circonda.

In seguito al problema del corpo nero, in seguito agli esperimenti sull’effetto fotoelettrico, abbiamo capito che nel mondo dell’infinitamente piccolo non esiste una distinzione netta tra onda e corpuscolo. Quando si ha a che fare con corpi di grandezze infinitesimali, si manifesta un duplice comportamento: ondulatorio e corpuscolare.

Tutto ciò affonda le radici in una concezione che stravolge il pensiero Kantiano e le teorie fisiche e filosofiche di un intero millennio. Lo spazio e il tempo non possono essere viste come categorie assolute. Lo spazio non è più semplice collocazione di elementi, ma è probabilità. La probabilità che una particella si trovi in una determinata regione è essa stessa spazio.

Anche nel momento in cui studio una porzione di universo, un sistema, devo applicare una netta distinzione tra gli strumenti utilizzati, descrivibili con le leggi della Fisica classica, e il comportamento ambiguo del sistema di grandezza infinitesimale.

Ciò che è immensamente piccolo non rientra, a livello comportamentale, nei concetti kantiani di spazio e tempo. Lo studio delle particelle ci conduce dentro un universo non osservabile nella quotidianità, ma non per questo al di sopra della quotidianità. Il mondo dell’infinitesimo si trova incredibilmente immerso dentro l’osservabile, ma a un livello così profondo da sembrare totale astrazione.

Riflessione: due realtà comunicanti

L’eccessiva settorialità del sapere ci porta oggi ad una concezione erronea di Scienza.

Scienza non è la materia che si studia nel proprio corso di laurea, in modo totalmente scollegato dal resto. Scienza è l’atto di porre uno schema ordinato in una realtà che non si comprende, l’atto di determinare dei rapporti logici tra ciò che accade intorno a noi.

Questo modo di pensare, questa processualità nel nostro apprendimento, è il frutto di anni ed anni di evoluzione del pensiero filosofico, che ci consente di imparare ad imparare.

Dobbiamo staccarci dalla nostra erronea convinzione che scienza e pensiero classico siano due realtà totalmente scollegate. In fondo, il concetto di onde di probabilità è l’estrema conseguenza della teoria aristotelica della potenza.

Queste due realtà comunicano continuamente tra di loro. Il dualismo tra Scienza e Filosofia, che si rispecchia in ogni aspetto del nostro pensiero, è il più grande risultato che secoli di evoluzione del nostro modo di conoscere hanno ottenuto. Sarebbe un vero peccato cancellarlo dalla nostra mente.