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Spaziotempo

Quel che accade tra Einstein e la meccanica quantistica
il manifesto
17 agosto 2019
pagina 11

Ne Il concetto di spazio / The concept of Space. Il destino dell’uomo alla fine della metafisica (Loghìa, 2018) Gianluca Giannini conduce una densa riflessione sullo spaziotempo. Ho cercato di dialogare con le sue tesi dalla mia prospettiva temporale ed è stata anche un’occasione per sintetizzare alcuni concetti che i lettori di questo sito (e dei miei libri) conoscono bene.
Non c’è un tempo che precede gli eventi e nel quale gli eventi accadono ma l’accadere degli eventi è il tempo. Il quale non è soltanto un dato mentale come non è soltanto un’esperienza fisica. Il tempo è la differenza della materia nei diversi istanti del suo divenire ed è l’identità di questo divenire anche in una coscienza che lo comprende. La realtà consiste nell’accadere degli eventi nei diversi strati e strutture che compongono la materia. Strati che vanno dal puro sussistere fisico-chimico all’esistere come coscienza consapevole.

Logica del tempo

Aa. Vv.
La logica del tempo
A cura di Claudio Pizzi
Boringhieri, 1974
Pagine 410

Per molto tempo, per secoli, i logici hanno ritenuto che ciò che è vero oggi poteva non esserlo ieri o potrà non esserlo domani, e che dunque le proposizioni siano «entità suscettibili di cambiare valore di verità a seconda delle circostanze» (Pizzi, p. 14). E questo anche perché lo studio dei concetti e delle proposizioni temporali sta al cuore stesso della logica modale, quella che si occupa di esplicitare le regole che coniugano e distinguono tra di loro la possibilità, la necessità, la contingenza. Logica temporale e logica modale sono tra di loro fecondamente legate.
Anche Kant ritiene che il tempo sia una via d’uscita dalla contraddizione -logica e ontologica- che inerisce al concetto stesso di cambiamento, vale a dire l’appartenenza a un medesimo oggetto di elementi tra di loro incompatibili. Una certa quantità di H2O può essere liquida e insieme solida se lo è in istanti diversi; un umano può essere inesistente, vivo e morto in periodi differenti; un’automobile può essere immobile e lanciata ad alta velocità in due o più intervalli di tempo. E quindi «nur in der Zeit können beide kontradiktorisch entegegensetze Bestimmungen in einem Dinge, nämlich nach einander, anzutreffen sein» [‘Solo nel tempo due determinazioni tra di loro opposte e contraddittorie possono affermarsi di un medesimo oggetto, e precisamente l’una dopo l’altra’. Critica della ragion pura, «Estetica trascendentale», § 5]. Nach einander, l’una dopo l’altra. Tutto questo sembra evidente all’esperienza e logicamente ben fondato. E tuttavia a partire dal Cinquecento, e in significativo parallelismo con l’affermarsi del metodo scientifico galileiano, i logici hanno respinto tale evidenza e hanno cominciato a descrivere un mondo senza tempo in un linguaggio atemporale. È sintomatico che Quine -insieme a Smart uno dei più estremisti tra i detemporizzatori del Novecento- abbia suggerito «che la fisica della relatività rende inevitabile la detemporizzazione dei linguaggi formalizzati» (Massey, 395). Dalla relatività galileiana a quella einsteiniana, la negazione del tempo è diventata ed è stata un elemento centrale delle scienze in età moderna.

pizzi-logica-del-tempoE però da alcuni decenni la prospettiva è mutata. Il primo decisivo contributo alla reintroduzione della variabile temporale anche in logica è venuto da Arthur N. Prior (1914-1969). Il suo Time and Modality (1957) è «il libro in cui per la prima volta i tempi verbali sono ‘presi in seria considerazione’ da un punto di vista logico» (Pizzi, 13). Prior e Richard M. Gale criticano le varie modalità mediante le quali il tempo viene negato spazializzandolo ed evidenziano invece la necessità di distinguere in logica la dimensione temporale da quella spaziale. I due filosofi elaborano quindi una tense logic, una logica dei tempi verbali capace di enunciare il mutamento e le leggi formali che lo guidano.
Viene in tal modo riproposta la prospettiva logica aristotelica che nella filosofia greca e medioevale dà per ovvia la variabilità nel tempo del valore veritativo degli enunciati. Prospettiva contro la quale dalla Logica di Port-Royal in avanti si è ritenuto di dover utilizzare un’unica forma verbale, vale a dire la copula ‘è’ che fa del presente il luogo esclusivo del significato delle proposizioni «in quanto corrispettivo dell’operatore insiemistico di appartenenza» (Pizzi, 11). Le strutture temporali che dovrebbero essere declinate nel verbo vengono da questa logica attribuite al complemento oggetto mediante una serie molto articolata, spesso pedante e anche controintuitiva, di parafrasi. Se «tra i logici antichi e medievali si dava per scontata la tesi secondo cui a) le distinzioni temporali dei verbi sono un argomento pertinente alla riflessione logica, e b) ciò che è vero in un dato momento è spesso falso in un altro e viceversa, […] dopo il Rinascimento le affermazioni a) e b) -prima la a) e poi la b)- sono state sempre più diffusamente oggetto di contestazione. […] Per esempio nella Logica di Port-Royal […] si attacca il punto di vista aristotelico secondo il quale è essenziale per un verbo avere qualche riferimento al tempo. […] Solo il semplice ‘è’, e questo neppure in tutti i casi, è un puro verbo, stando a tale criterio» (Prior, 100). Dire ad esempio che ‘quest’uomo era vivo’ equivale a dire che ‘quest’uomo è un ex vivente’. Oppure: ‘x inizierà la lettura di un nuovo libro’ significa ‘ è colui che si sta accingendo alla lettura di un nuovo libro’. In questo modo è possibile volgere al presente qualsiasi tipo di enunciato temporale trasformando ogni ‘p’ in un ‘è vero che p’.
In realtà un simile modo di esprimersi è per Prior  flatus vocis, un modo di parlare che non rappresenta gli stati del mondo. E ha avuto molto coraggio a rilevarlo, poiché si è trattato di proporre un nuovo paradigma nel senso kuhniano, in quanto l’atemporalità era diventata un vero e proprio dogma logico-scientifico, nonostante la sua evidente distanza dalla realtà degli enti, degli eventi, dei processi.

La logica formale moderna ha pensato un mondo statico, nel quale ogni proposizione sia per sempre vera o per sempre falsa. Una prospettiva evidentemente contraria alla fenomenologia del mondo e alle sue trasformazioni. Ma «dopo che la teoria logica ha esteso il suo ambito oltre la struttura di un mondo statico per abbracciare un mondo di azione e cambiamento, anche il concetto di tempo ha acquisito un interesse nuovo e cruciale per il logico» (von Wright, 259). Tempo e cambiamento sono dunque legati tra di loro in modo ricco e complesso.
Di fronte alla plausibilità di tutto questo, la detemporalizzazione logica e l’atemporalità ontologica mostrano di potersi sostenere su un fondamento soprattutto teologico, come aveva intuito Peirce, secondo  il quale «una logica puramente assertorica è la logica modale di una creatura onnisciente, per la quale il solo stato di cose ‘possibile’ è quello attuale» (Prior, 110-111). Fisica e logica della modernità costituiscono dunque un tentativo di negare il tempo ponendosi dal punto di vista di un dio. Un punto di vista che non può essere filosofico. La filosofia infatti -conclude in modo del tutto sensato Prior- si fonda sul fatto «che le cose di cui facciamo le nostre predicazioni, ‘i valori delle nostre variabili vincolate’, comprendono cose che non sono sempre esistite e/o non esisteranno sempre» (391).
Gli anni che ci separano da queste affermazioni hanno dato ragione alle intuizioni temporizzanti di Prior e degli altri logici che ne hanno accettato la prospettiva.

Polvere di stelle

Interstellar
di Christopher Nolan
Usa, 2014
Con: Matthew McConaughey (Cooper), Mackenzie Foy (Murph da bambina), Jessica Chastain (Murph), Anne Hathaway (Brand), Michael Caine (Dottor Brand), John Lithgow (Donald)
Trailer del film

interstellarPolvere. Dappertutto. Sporca le case e distrugge i raccolti. Tempeste si susseguono e rendono sterile la Terra. La questione fondamentale è tornata a essere il cibo. Per tutti i popoli e non soltanto per gli africani. La tecnologia è regredita e gli investimenti superflui sono stati abbandonati, compresi i voli spaziali. Cooper è uno dei tanti umani costretti a tornare a fare i contadini, da ingegnere astronauta qual era. Alla figlia Murph lo lega un affetto totale. La ragazzina è molto intelligente; insieme cercano di interpretare gli eventi un po’ insoliti che accadono nella stanza di lei. È come se qualcosa volesse comunicare le coordinate di un certo luogo. Quando arrivano in quel luogo scoprono che la Nasa continua a lavorare in assoluto segreto a un progetto –Lazarus– capace di restituire vita all’umanità trasferendola altrove. Nel nostro sistema solare non ci sono pianeti abitabili, e forse neppure nella galassia. Esplorare altre galassie è impossibile a causa delle immense distanze. A meno che non si riesca a utilizzare un wormhole, una sorta di scorciatoia spaziotemporale prevista da alcune teorie fisiche e anche dalle equazioni della relatività. Cooper viene convinto (dal consueto scienziato) a tentare questo viaggio, nonostante la struggente richiesta della figlia di non andarsene, di non abbandonarla. Comincia quindi un itinerario nello spazio e nel tempo che porterà il protagonista e altri astronauti a visitare nuovi pianeti in galassie imprecisate, a rallentare il loro tempo rispetto a quello della Terra (dato che viaggiano a velocità altissime), a entrare in un buco nero, con esiti imprevedibili.
Della possibilità fisica e non soltanto matematica dei viaggi nel tempo ho discusso recensendo I viaggi nel tempo. Una guida filosofica di Giuliano Torrengo. Tali viaggi sono materialmente impossibili e logicamente contraddittori e invece questo film fa transitare in pochissimi anni terrestri i suoi personaggi in una varietà di luoghi, tempi e dimensioni per le quali -accettando che qualcosa del genere possa accadere- sulla Terra passerebbero milioni di anni. Basterebbe questo a inficiare le ambizioni scientifiche dell’opera. Ma Interstellar è un film, non un trattato di fisica quantistica. Ed è come film che risulta retorico e melenso nella sceneggiatura, inutilmente prolisso  nella durata (tre ore), fonte di confusione concettuale per lo spettatore che volesse anche apprendere qualcosa da esso. Più che un film di fantascienza è una storia d’amore tra un padre e una figlia. Vi si ripete spesso, infatti, che l’amore vince tutto. Ma c’era bisogno di scomodare la gravità quantistica per sostenere questo antico assunto?
Il tentativo di rendere visibile  lo spaziotempo relativistico era ovviamente disperato in partenza e molte delle immagini -pur suggestive- non possono restituire in alcun modo la complessità del concetto. Non mancano però una decina di minuti nei quali la grafica sembra cogliere davvero qualcosa di dimensioni che vadano oltre le tre consuete e che includano fisicamente il tempo. Quei pochi minuti non valgono tuttavia un film tanto ambizioso nelle intenzioni quanto modesto nei risultati.

p.s.
Il 28 giugno del 2009 il fisico Stephen Hawking organizzò a Cambridge una grande festa, diramando molti inviti. Ahimè non si presentò nessuno. Ma Hawking non si stupì della cosa, in quanto aveva spedito gli inviti il giorno successivo a quello della festa. Sua intenzione era infatti organizzare tale serata per futuri viaggiatori del tempo. Li sta ancora aspettando.
[Fonte: Scientific American, 2.9.2014]

Sul tempo della fisica

I MISTERI DEL TEMPO
L’universo dopo Einstein
(About Time, Orion Productions 1995)
di Paul Davies
Trad. di Elisabetta Del Castillo
Mondadori, 2011 (1996)
Pagine IX-345

Un enigma, certo, una questione tanto fondamentale quanto intricata. Ma il tempo è alla nostra portata. Ne possiamo comprendere in gran parte natura, strutture, fondamenti e conseguenze. Ci sono però alcune condizioni per riuscirvi. Una di esse è riconoscere che il tempo non è unitario ma molteplice. Nessuna scienza da sola, nessun sapere isolato, nessuna metodologia esclusiva ed escludente possono comprendere la ricchezza dell’ontologia plurale di cui il tempo è fatto.
Davies si muove tra il riconoscimento, seppur forzato, di tale molteplicità e la ricaduta costante in un fisicalismo che si preclude il suo stesso oggetto e che -peggio ancora- allude con disprezzo ad altre ermeneutiche del tempo. Da un lato, infatti, ammette che «l’evidente discrepanza tra tempo fisico e tempo soggettivo o psicologico» induce a «concludere che si perde qualcosa di essenziale, che un’ulteriore qualità del tempo rimane esclusa dalle equazioni, o che addirittura esiste più di un tipo di tempo» (pp. 316 e 8). E tuttavia a questa intuizione del tutto corretta si accompagnano giudizi davvero sbrigativi e sprezzanti nei confronti della filosofia, compresa la riflessione originaria che i Greci dedicarono al tempo. Ma è la forza stessa del problema che induce Davies ad ammettere i limiti della fisica: «Mi pare che vi sia un aspetto del tempo di grande rilevanza che abbiamo di gran lunga trascurato nella nostra descrizione del mondo fisico» (307). Tali limiti consistono in primo luogo in una concezione “bloccata” del tempo, la cui natura dinamica viene negata per la ragione che le equazioni di Newton e di Einstein sono indifferenti alla direzione del tempo. Anche la teoria dei quanti, soprattutto la teoria dei quanti, è del tutto atemporale; «infatti, in questa teoria, per uno stato quantistico tipico, il tempo è semplicemente privo di significato» (198). Anche se va detto che questo non è del tutto vero. Infatti, «se diamo credito alla meccanica quantistica, sembra che le leggi microscopiche della fisica non siano necessariamente reversibili. Il collasso della funzione d’onda è un processo che introduce un’intrinseca freccia del tempo nelle leggi della fisica: le funzioni d’onda collassano, ma non de-collassano»; in altri termini, «la misura quantistica è un processo che definisce una freccia del tempo: una volta fatta la misura, non si può tornare indietro. E questo è un mistero»1.

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Il tunnel della Ministra

L’incredibile personaggio che “guida” scuola e università italiane si è prodotta in un’altra straordinaria prestazione. Sul sito del ministero da lei “diretto”, infatti, si legge la seguente surreale dichiarazione:

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Ufficio Stampa

Roma, 23 settembre 2011

Dichiarazione del ministro Mariastella Gelmini “La scoperta del Cern di Ginevra e dell’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare è un avvenimento scientifico di fondamentale importanza.”


Rivolgo il mio plauso e le mie più sentite congratulazioni agli autori di un esperimento storico. Sono profondamente grata a tutti i ricercatori italiani che hanno contribuito a questo evento che cambierà il volto della fisica moderna. Il superamento della velocità della luce è una vittoria epocale per la ricerca scientifica di tutto il mondo.
Alla costruzione del tunnel tra il Cern ed i laboratori del Gran Sasso, attraverso il quale si è svolto l’esperimento, l’Italia ha contribuito con uno stanziamento oggi stimabile intorno ai 45 milioni di euro.
Inoltre, oggi l’Italia sostiene il Cern con assoluta convinzione, con un contributo di oltre 80 milioni di euro l’anno e gli eventi che stiamo vivendo ci confermano che si tratta di una scelta giusta e lungimirante”.
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Veniamo dunque a sapere che l’Italia ha costruito -senza che nessuno ne avesse avuto contezza- un tunnel di 730 chilometri dalla Svizzera all’Abruzzo. Su quest’opera stupefacente e sconosciuta segnalo il commento di Marco Cattaneo, direttore de Le Scienze.

Aggiornamento (26.9.2011)
Arrivano drammatiche notizie dal tunnel_Gelmini (file audio) e, in ogni caso, come afferma Bersani:

 

 

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