17 settembre 2010

Newton si è Sbagliato: la Gravità non Esiste

Newton, mela, gravità, vignetta, cartonedi F. Rampini

Negli Usa si è riaperto il dibattito sui principi formulati da Isaac Newton grazie ai lavori di un fisico olandese: Erik Verlinde, che lega le sue critiche alla teoria di Newton all'ipotesi delle stringhe e dell'universo olografico (v. correlati). Gli anti-Newton sostengono che: "la sua teoria è una illusione."

Molti studiosi avevano già elaborato un superamento. Da Harvard a Berkeley la discussione sta appassionando gli esperti. La nuova visione può gettare una luce diversa su alcuni grandi temi contemporanei.

La teoria degli universi paralleli funziona anche come metafora letteraria e ci sono tre modi per raccontare questa storia. Nella prima versione un ladro nel Sud della Francia fa sparire computer, passaporto e carta di credito di un celebre scienziato. La seconda versione racconta la vita di due gemelli monozigoti la cui vita procede perfettamente identica, fino a un divorzio che spezza l´armonia. La terza storia ci rivela che la teoria della gravità di Newton è un'illusione. Questa ultima ci porta alla scoperta dell'universo olografico, della teoria delle stringhe e altri termini esoterici (? n.d.A.), misteriosi e affascinanti.

Nonostante le apparenze, è più facile partire dalla fine.

La teoria della gravità è forse la più formidabile legge della fisica, il principio più evidente e universale perché corrisponde a un'esperienza empirica irresistibile. Il bambino ancora non sa parlare e uno dei primi giochi in cui si trastulla dal seggiolone, consiste nel far cadere il cucchiaio della pappa. Lo spettacolo è affascinante nella sua ripetitività. Afferra il cucchiaio, lo solleva, lo lascia cadere, e ogni volta il miracolo si ripete: quell'oggetto è attratto irresistibilmente a terra, costringendo il paziente genitore a raccoglierlo. Ognuno di noi all´età di 18 mesi è stato Newton senza saperlo.

Ebbene, ricrediamoci: la forza di gravità è una illusione, una beffa cosmica, o un "effetto collaterale" di qualcosa d'altro che avviene a un livello molto più profondo della realtà.

L´abbandono di Newton era già stato anticipato dalla relatività di Albert Einstein ma ora avviene una rottura più radicale. Un celebre fisico matematico olandese-americano, il 48enne Erik Verlinde, che ha già legato il suo nome alla "teoria delle stringhe" (la supersimmetria negli universi paralleli), sta agitando il mondo accademico degli Stati Uniti con una serie di conferenze in cui fa a pezzi la teoria della gravità.

Da Harvard a Berkeley, i colleghi scienziati lo stanno prendendo molto sul serio. La sua nuova visione infatti può gettare una diversa luce su alcuni dei grandi temi della fisica contemporanea: la cosiddetta dark energy ( energia oscura), una sorta di anti-gravità che sembra accelerare la espansione dell´universo, o la "materia oscura" che ipoteticamente tiene unite le galassie.

Andrew Strominger, fisico-matematico di Harvard, è uno dei colleghi di Verlinde che non nasconde la sua ammirazione: «Queste idee stanno ispirando discussioni interessanti, vanno dritte al cuore di tutto ciò che non comprendiamo del nostro universo.» Verlinde è l´ultimo di una serie di scienziati che da trenta anni a questa parte stanno smantellando pezzo dopo pezzo la teoria della gravità.

Negli anni Settanta Jacob Bekenstein e Stephen Hawking hanno esplorato i legami tra i buchi neri e la termodinamica. Negli anni Novanta Ted Jacobson ha illustrato i buchi neri come degli ologrammi (le immagini tridimensionali usate per la sicurezza delle nostre carte di credito): tutto ciò che è stato "inghiottito" ed è sparito dentro i buchi neri dello universo è presente come una informazione stampata nell´ologramma, sulla superficie esterna.

Juan Maldacena dell'Institute for Advanced Study ha costruito un modello matematico dello universo espresso come un barattolo di minestra in conserva. Tutto ciò che accade dentro il barattolo, inclusa quella che chiamiamo la gravità, è sintetizzato nella etichetta incollata allo esterno; fuori invece la gravità non esiste.

A questo punto entrano in gioco i gemelli e il ladro, che sembrano presi da sceneggiature di film surrealisti. Lo scienziato Erik Verlinde, autore di una formula algebrica che porta il suo nome, ha un fratello monovulare: Herman. Le loro due vite sono state identiche per molto tempo. I gemelli sono due matematici molto rispettati. Si sono laureati insieme all´università olandese di Utrecht nel 1988, insieme andarono in America per proseguire gli studi a Princeton, dove ottennero la cattedra. Sposarono due sorelle. Divorziarono. E solo a questo punto una leggera discrepanza si è introdotta nel meccanismo delle loro vite speculari.

Herman è rimasto a Princeton, Erik ha deciso di vivere ad Amsterdam per essere più vicino ai figli. La estate scorsa, mentre era in vacanza nel sud della Francia, un ladro gli portò via il laptop, le chiavi di casa e il passaporto. «Fui costretto a fermarmi una settimana in più», racconta Erik. Una settimana di cogitazioni che è stata fatale per la eredità di Newton.

Pensate allo universo come una scatola dello Scrabble (lo scarabeo, ndr), il gioco in cui si compongono parole con le lettere dello alfabeto. Se agitate la scatola e sparpagliate le lettere a caso, c´è una sola possibile combinazione che può darvi una poesia del Leopardi. Una quantità pressoché infinita di combinazioni non hanno alcun significato. Più scuotete la scatola delle lettere più è probabile che il disordine aumenti via via che le lettere si combinano per ordine di probabilità.

Questo è il nuovo modo di vedere la forza di gravità, come una forma di entropia. O un «effetto collaterale della propensione naturale verso il disordine». Se non è chiaro cosa la sostituirà, e ancora siamo ben lontani dall'immaginare le possibili applicazioni pratiche, su un punto Verlinde è categorico: «Il re è nudo. Da tempo si era capito che la gravità non esiste. Ora è giunto il momento di gridarlo». 

Articolo pubblicato sul sito Altro Giornale
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