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La gravità, i quanti ed i bordi.

spin foam

La natura procede a salti ed è fatta di salti. La continuità è solo un comodo  espediente per semplificare la spiegazione di ciò che accade. Quando disegniamo qualcosa oppure quando vediamo la tv, se ci avviciniamo possiamo scorgere che quello che abbiamo visto o disegnato è in realtà una sequenza di punti. Tutto è quantizzato, fatto di parti discrete e non ulteriormente divisibili. E queste parti non possono stare ferme o meglio se ne fermo alcune, altre loro caratteristiche scappano via. 

Ci sono quindi dei limiti invalicabili alla conoscenza completa del mondo, non posso conoscere tutto. Inoltre la conoscenza che posso avere dipende fondamentalmente dall'interazione che ho, dalla relazione che ho, con le cose. Senza relazione non posso dire che esistano le cose, nessuno mi autorizza a farlo.

Ulteriore considerazione. Quando descrivo dei fenomeni, di qualunque natura essi siano, noto che sono inseriti in un contesto. Tutta la storia umana, non solo della scienza, ha sempre inserito, anche implicitamente,  ciò che accade in un sottofondo, come un palcoscenico in cui recitano degli attori. Anche le più recenti conquiste o teorie scientifiche, come la meccanica quantistica o la teoria delle stringhe, tengono conto di un sottofondo, background, dato per scontato ed "esterno" alle teorie. 
La teoria generale della reltività di Einstein, invece, è il tentativo, riuscito , ma cercherò di spegare dopo, quasi riuscito, di strutturare un qualcosa di indipendente dal sottofondo, in cui cioè anche il sottofondo fa parte della rappresentazione, del luogo specifico in cui accadono i fenomeni. Parte integrante ed interagente, non passiva, inerte. E la nuova fisica deve muoversi così: indipendenza dal background (si chiama covarianza) e pure indipendente dal particolare sistema di coordinate che uso (diffeomorfismo). La nuova teoria deve gestire solo le relazioni tra gli elementi interagenti, che generano sia l'evoluzione dei fenomeni che il luogo in cui si svolgono. Le relazioni generano l'esistenza stessa delle cose. 

Come accennavo, la teoria della relatività generale spiega molto bene i fenomeni gravitazionali su media e larga scala. E lo fa ipotizzando che la forza di gravità è un effetto della curvatura geometrica dello spazio-tempo. Le masse curvano tale spazio-tempo e la curvatura determina le traiettorie delle masse stesse, in un continuo ed incessante balletto. Tale teoria però presuppone che lo spazio-tempo sia continuo e tale caratteristica porta alla perdita di significato della teoria stessa quando tratta di masse molto grandi concentrate in uno spazio molto piccolo (buchi neri). Le grandezze in gioco, come le masse ed i volumi, divergono: o infinite o infinitamente piccole. Affiorano inoltre dei paradossi, come la perdita totale delle informazioni che cadono dentro un buco nero, cosa reputata impossibile. Tentare di risolvere tali limiti è lo sforzo di tutto un settore della fisica che si occupa di fondere la relatività generale con l'altra teoria della natura, la meccanica quantistica, che ha un approccio con gli infiniti meno traumatico. E come si cerca di farlo?

Anche lo spazio ed il tempo sono quantizzati, granulari. Lo spazio cioè è suddivisibile fino ad un certo punto, che si chiama lunghezza di Plank, pari a qualcosa come 1,6 10-35 metri. E' un valore molto piccolo. Se un protone fosse grande come il sole, tale distanza sarebbe qulche nanometro, ma è pur sempre  diversa da 0. La meccanica quantistica impone tale limite: se ci fosse un valore minore tutto l'universo, tutte le particelle in esso contenute, collasserebbero in un buco nero. grandezze continue e no1

La lunghezza di Plank determina la superfice ed il volume di Plank. Lo spazio-tempo è cioè una sorta di reticolo, di "cubetti" piccolissimi che riempiono tutto l'universo ed in cui sono collocate e si muovono tutte le masse. tale reticolo, a sua volta, sempre per le leggi della meccanica quantistica, non può stare fermo ma si agita, si deforma, è più simile alla schiuma da barba che  ad una rete. Al vertici di tale reticolo sono collocati gli atomi di spazio.  I fisici lo chiamano "schiuma di spin". Nella figura in alto è rappresentata una simulazione di tale spin foam. La parola spin sottintende che sono strutture orientate e quindi capaci potenzialmente di possedere una qualche informazione.
Questa impossibilità di star fermi e quindi di stare sempre in ineraziore reciproca, deformandosi, allargandosi, stirandosi dipende dal fatto che anche gli atomi di spazio obbediscono al principio di indeterminazione di Heisemberg, uno dei pilastri della meccanica quantistica. tale principio stabilisce, oltre alla impossibilità di avere misure precise contamporanee della posizione e della velocità delle particelle, anche l'impossibilità di misurarne la loro energia con precisione. Sono fatti acclarati. Questa indeterminazione dell'energia, in questo caso degli atomi di spazio, come vedremo, ha ripercussioni fondamentali nell'evoluzione di tutto l'universo. Facciamo prima una premessa terminologica; la differenza tra vuoto e niente. Il vuoto è lo spazio senza materia. Il niente è ciò che sta tra gli atomi di spazio , Le interazioni fondamentali della natura, forte, debole ed elettromagnetica si hanno nel vuoto, mentre gli atomi di spazio non hanno bisogno di nulla per interagire. Lo spazio è granulare.
Detto questo, l'indeterminazione sull'energia dei quanti di spazio può determinare che lo spazio possa acquistare un'energia diversa da 0 ed anche esercitare una pressione. Da qui deriva una caratteristica misurata dello spazio vuoto: la costante cosmologica, una pressione espansiva molto bassa ma capace di spingere l'universo ad espandersi in modo accellerato. La storia della costante cosmologica è una corsa ad ostacoli, via via superati. La quantizzazione dello spazio cioè è la spiegazione della sua pressione intrinseca, non gli effetti quantomeccanici della materia, che porterebbero a previsioni assurde sul valore della costante cosmologica Λ.
A questo punto possiamo

 fare un'ipotesi sulla gravità. Quante volte abbiamo visto un'immagine del genere? Masse che distorcono la struttura geometrica dello spazio-tempo come palle su una rete elastica? ma cosa è questa rete? Possiamo dare una possibile risposta: è il reticolo degli atomi di spazio che viene distrurbato dalla presenza della materia. Lo spazio si deforma e quindi  le traiettorie di tutti gli oggetti si deformano, compreso la luce. Le traiettorie naturali degli oggetti seguono le deformazioni del reticolo e si incurvano; ecco l'affioramento della gravità.

 

 

 

Bordi.

Fino a questo punto abbiamo trattato lo spazio e la materia in esso contenuta in modo diverso: sono pur sempre entità distinte anche se la teoria quantistica della gravità è indipendente dal background. Essa va intesa sempre nel senso che "la materia incurva lo spazio-tempo e la curavatura dice alla materia come muoversi". Ma qui entrano in gioco Archibald Wheeler e Steven Hawking. slide_5.jpgI loro lavori sulla entropia dei buchi neri e dell'informazione possono gettare una luce nuova, direi rivoluzionaria, su come può eserre fatto ciò che esiste ad una scala più profonda. L'entropia dell'universo si può pensare "mappata" sul suo bordo ( si veda pure un mio precedente articolo ( https://www.giamod.it/nuova/index.php/84-fisica-e-dintorni/163-bit-dell-universo ) che dà il via al concetto di universo olografico, tramite il quale possiamo concepire il nostro modo descritto completamente dai bits immagazzinati nel bordo che lo circonda. Ma osserviamo che non è necessario pensare ad un bordo universale tassellato di celle della dimensione di aree di Plank: ogni bordo che circonda qualunque cosa presente nel nostro universo contiene le informazioni necessarie e sufficienti per descrivere cosa c'è dentro di esso. Ed allora: se la schiuma di spin nel suo eterno cambiare forma per gli effetti quantistici che la governano di "corrugasse" in una forma chiusa, in un bordo, appunto, cosa accadrebbe?
Si creerebbe una massa! Le masse non sono altro che bordi della struttura granulare dello spazio tempo. La massa non è più qualcosa di esterno allo spazio, ma è lo spazio stesso non piatto ma chiuso in bolle . Tali bolle possono avere energia e/o struttura sufficiente per essere stabili ed allora generano materia sufficientemente stabile (protoni, elettroni, neutroni , quarks) oppure rompersi generando materia instabile.

Come è strano il mondo. Non ha niente a che vedere con ciò che appare. Omaggio a Rovelli.

 

 

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For all mankind

Riscrivere la storia, anzi, negarla, annullarla, Stabilirne la data della sua cancellazione.
Mi sono accorto, ho avuto la sensazione immediata, non so se definire positiva o negativa, che tutto ciò che stiamo vivendo ora, luglio 2022, sia iniziato in un punto del passato, che ha generato tutta una serie di eventi catastrofici. Naturalmente quello che dico può sembrare ovvio ai più, Ma è necessario scegliere un momento preciso da cui partire per ricostruire.
Io partirei dalla semplice constatazione che ormai la politica non esiste più se non ridotta a ll'analisi del presente con le armi del presente, quindi ridotta a pura tautologia, per altro condita da nevrotica inutilità. Un sentimento ormai generalizzato di "impossibilità di sconfiggere il nemico" fa parte del bagaglio standard di chiunque. Questo perchè gli ultimi 50-60 anni sono stati vissuti in una immensa bolla alla Matrix.
Cosa è accaduto in questo tempo: nulla. Nulla di buono.
Aver perso la guerra con disonore, esser diventati una colonia senza sovranità, aver avuto poteri che hanno risolto con le buone o con le cattive qualsiasi i problemi che la nostra situazione creava, è stata la caratteristica unificante della nostra vicenda politica ed umana. Con le buone: un partito comunista che sempre ha agito di rimessa, mai prospettando un mondo migliore ma cercando di mettere le pezze al potere dominante, A furia di pezze, di è creato un patchwork dannoso, inutile, ormai nefasto. Con le cattive: stragi, assassinii, attentati, in sud come sottocolonia.
Buttare la palla in tribuna. Partire dal dopoguerra. Ammettere, non fingere, che non è successo nulla di rilevante dal dopoguerra ad oggi.
Ricostruire l'Italia partendo da quel momento, scrivendo una nuova storia: Italia fuori dai blocchi, neutrale, ponte tra culture differenti, con una politica non alla Nereo Rocco, fatta di catenaccio e gioco di rimessa, ma proattiva e che parta da un sol concetto, in nuce dopo la seconda guerra mondiale: basta col capitalismo. che ha fatto la sua storia, tragica storia.

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Il futuro di Napoli, Napoli del futuro

Napoli vede diminuire i suoi abitanti, aumentare l'età media, mentre l'area metropolitana è molto popolosa, con la massima densità abitativa d'Italia. In questi ultimi anni ha visto un aumento molto rapido dell'ondata turistica. Come sempre ha fatto, ha cercato di organizzarsi per sopportare tale massa in rapida visita aprendo una sterminata serie di b &b e locali di somministrazione del cibo.Il tutto concentrato nel centro storico che finora ha cercato di resistere alla gentrificazione, ma man mano tale resistenza è sempre più difficile. Il turismo viene percepito come la principale risorsa economica , mentre io ritengo che, se impostato come è adesso, sia la fine della nostra città.
Napoli se vuole sopravvivere bene (perchè tanto ha dimostrato di saper sopravvivere, anche male!) deve necessariamente essere in grado di fare poche cose: attrarre economia, sviluppare economia, abbassare l'età media degli abitanti del centro storico, essere il motore dello sviluppo di tutto il sud. Deve riappropriarsi del ruolo che aveva prima dell'unità d'Italia, con in più l'abbattimento della sua borghesia parassitaria ed improduttiva. Sognerò, sarò utopista, ma San Francisco è il mio punto di arrivo, non Calcutta, con tutto il rispetto per gli indiani.
Solo così il turismo può assumere il suo vero ruolo: si viene a Napoli per studiare, lavorare, anche riposare. Il turismo come effetto della qualità della vita e non come rimbalzo nevrotico. Naturalmente ci sarebbe da parlare fino a domani su cosa sia la qualità della vita, ma immaginate solo per un attimo cosa sarebbe Napoli con scuole, trasporti, sanità efficienti e come luogo in cui trovare lavoro appagante. 

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Come sarebbe tutto più semplice

Il mio mestiere mi ha insegnato come sia problematico guardare alle cose, che sono in fondo nostre costruzioni mentali. Sarebbe molto più efficiente badare ai fatti, ai fenomeni che accadono sgombrando la nostra mente da preconcetti e schemi fissi.Ma anche qui sorge una contraddizione.: senza una pre-concetto non posso analizzare nulla! C'è, inoltre, una ulteriore complessità derivante dai fattori di scala: il fenomeno con cui interagisco è diverso se cambio la scala di riferimento. C'è cioè una intrinseca differenza se lo osservo dal microscopio o dal cannocchiale. Che non è solo differenza spaziale, ma anche temporale: man mano che mi allontano spazialmente, emerge sempre più violentemente anche il tempo. Se guardo una stella lontana, la guardo nel tempo. Se guardo un atomo lo osservo nello spazio, fondamentalmente.
Guardare ai morti, alle case crollate, alle devastazioni di una guerra, con lo sguardo di prossimità che mi concede la nostra tecnologia, mi fa osservare un fenomeno che, allontanandosi, rimanendo ovviamente lo stesso, si arricchisce di nuovi strati che lo inglobano, lo contestualizzano e lo storicizzano. L'errore che commettiamo, quello più rischioso e subdolo, quasi inevitabile, è osservare i fenomeni mischiando le scale, adottando, per esempio, il canocchiale per osservare da vicino ed il microscopio da lontano, o nessuno di questi. Ma usando strumenti diversi e sbagliati non ci porta da nessuna parte.
Questo dal punto di vista metodologico. Ma mo viene il bello: la scelta. La scelta di come osserviamo,misuriamo ed interpetriamo la realtà, o meglio, ciò che sta fuori da noi, può essere sia autonoma che, in qualche misura, imposta. Esiste, cioè, il tentativo, spesso riuscito, di imporre un modello dominante che informa, cioè forma dentro, le nostre menti, e possiamo chiamarlo modello dominante. Che è subdolo in quanto spinge, ora, ad esempio, ad avere un giudizio astorico, acritico sulle cose che si vedono, basato su una risposta emozionale e quindi acritica su cui si poggia, invece, una sorta di giudizio storico irrazionale. Vedo il sangue, quindi i'assassiono è il cattivone, lo è sempre stato e sempre lo sarà. Terreno scivoloso: Se osservo la guerra da vicino, è sempre stata un fatto inumano, in cui si è rotto, tra tutti, il patto tra ragione e sentimento. Ma la mia ragione mi dice, in modo sempre più flebile, che le cose stanno in modo diverso.
Il mio schema privilegiato è questo: la sopravvivenza dell'umanità non è una cosa omogenea, ma è la lotta delle classi sociali. E' una lotta violenta e spietata, in cui i sentimenti sono differenziati e collidenti, in cui la violenza di qualcuno corrisponde specularmente alla violenza di qualcun altro. La guerra in sè va vista come una delle possibilità, è la "politica fatta con altri mezzi". Naturalmente un mondo in armonia giustamente la aborrirebbe, ma il nostro mondo è ben lontano ancora dall'armonia. Se osservassimo da lontano quello che sta accadendo, vedremmo come le genesi dei conflitti armati siano riconducibili a conflitt di egemonia e sopraffazione tra le classi sociali e la fase attuale è quella che vede gli oppressi sconfitti ed il grande capitale vincente. sia esso finanziario, oligarchico, teocratico o collettivistico.dategli il nome che volete, sempre capitalismo è.

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Vecchi ricchi, giovani poveri, la polvere sotto al tappeto

Sto vivend28-09292b_polveresottotappeto-1.jpgo un periodo di grande disagio.Diminuisce la speranza, aumenta il rimpianto, ottimismo ai minimi storici. Il mio mettere le cose sotto al tappeto del tempo, col tempo ha riempito tutti gli spazi che ritenevo scioccamente infiniti. Lo spazio-tempo del tappeto è finito e limitato, e ciò che ho messo stra vomitando fuori. Ma non tal quale, perchè nel frattempo la roba ha fermentato, producendo percolato ed anche un fetore insopportabile. Ho confidato in persone, ho creduto in situazioni, ho commesso tanti errori, Speravo sempre di cavamela, di uno sviluppo positivo, di un qualcosa anche di indistinto che mi aiutasse o facesse i miei interessi. Invece quello che esce è in fondo quello che ho messo, con in più la putrescenza cresciuta col tempo.
Non trovo più differenza tra piccoli e grandi problemi, tra fatti quotidiani e accadimenti generali: tutto è frullato in un disagio che investe me, i miei amici e familiari e via via il mondo in cui vivo. Amici che ritenevo, usando l'ottimismo, persone frequentabili, che, nascondendo a me stesso le loro per me reali caratteristiche, si sono palesate per quello che sono. Il mio modo di vivere che mi ha portato sì cose belle ed interessanti ma che alla lunga si è ritorto contro di me. Ho confidato che coloro, che mi hanno offerto candidature politiche, potessero tener conto della mia disponibilità. Ho creduto che venisse fuori prima o poi un movimento, anzi un sommovimento di coscienze contro un mondo storto ed immotale. Niente: nascondevo a me stesso che erano in realtà scorie che nascondevo, nell'illusione sciocca che in tal modo il problema non esisteva. Il due eventi come la pandemia e la guerra hanno fatto scoppiare il tappeto, e forse questo è in fondo un fatto liberatorio. Non più ipocrisie, piccolo cabotaggio o tattiche. Tutto sta scoppiando nella crudezza della realtà che ci sovrasta: Amici cretini, sotterramenti delle ideologie, annullamento della storia, l'ignoranza vissuta come virtù, ed anche io che sto pagando giustamente i miei errori che speravo che mi fossero perdonati, illudendomi miseramente. Vivo nel mio fortino ma i nemici sono lì, e aspettano una altra mia mossa falsa. ma, tiè, cercherò di non farne o farne il meno possibile.Nel frattempo, le bombe cadono e tutti a piangere, ovviamente giustamente, per i bambini che piangono, ma pochi a chiedersi perchè si sia arrivati a questo, in un atteggiamento in cui il tempo sia, alla Barbour, un eterno presente. Si continua a nascondere sotto al tappeto, mentre Draghi delira.

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