Anche il grande genio della fisica del XX secolo si sbagliava e proprio su importanti questioni a riguardo delle teorie da lui formulate.

 

 

“Dio non gioca a dadi” aveva esclamato Albert Einstein a riguardo degli innovativi concetti espressi dalla meccanica quantistica, branca della fisica che vedeva l’alba negli anni ‘30 dello scorso secolo. Con questa frase voleva esprimere il suo dissenso verso la cosiddetta “interpretazione di Copenaghen”, un’elaborazione della nuova fisica quantistica, per certi versi rivoluzionaria, che aveva nella componente aleatoria il suo fulcro.

Che cosa contestava Einstein di questa nuova scuola di pensiero? La fisica quantistica affermava che per il mondo microscopico, quello delle particelle che costituiscono gli atomi, non esistono soluzioni “esatte”, ma invece bisogna piuttosto considerare la probabilità di ottenere certi risultati. Spieghiamo meglio.

Nel mondo fino allora descritto dalla fisica classica e dalle nuove teorie della relatività sfornate proprio da Einstein, per qualsiasi corpo è possibile conoscere in ogni momento la sua posizione e la sua velocità, per esempio, se è sottoposto a una o più forze. Non solo. Si può facilmente calcolare dove si trovava e come si muoveva nel passato o dove sarà nel futuro, conoscendo le condizioni iniziali del moto. Così è possibile predire le eclissi e per esempio conoscere la posizione di un pianeta nel cielo un giorno qualsiasi di tremila anni fa.

Per le particelle subatomiche ciò non è possibile, come affermava la meccanica quantistica. Per questi oggetti infatti non si riesce a individuare senza una certa indeterminazione la loro posizione mentre si muovono. Quel che è dato sapere invece è la probabilità che si trovino in un cero istante in una certa porzione di spazio. Per Einstein, ancorato a una mentalità un po’ conservatrice dove ogni cosa poteva essere calcolata con esattezza, era inconcepibile affidarsi a considerazioni probabilistiche, in un certo senso “al caso”. Dio, o il creatore dell’Universo, non l’avrebbe permesso.

E invece Einstein aveva torto. Dio non solo gioca a dadi, per dirla con le sue parole, ma questa aleatorietà è fondamentale per la fisica. Lo vediamo infatti quotidianamente: il telefono o il pc con cui state leggendo questo articolo funziona proprio secondo quei principi della meccanica quantistica.

Ma non fu questo il solo ambito dove il celebre fisico aveva torto.  Einstein credeva che l’Universo fosse immutabile, finito, in perfetta armonia. E per renderlo tale anche nella teoria fisica introdusse una “costante cosmologica” nella sua equazione di campo che aveva elaborato a metà degli anni ’20 e che aveva rivoluzionato la fisica descrivendo l’effetto della gravità attraverso lo spaziotempo. Con l’inserimento forzato di questa costante Einstein riuscì a dimostrare che l’universo non mutava le sue dimensioni, cioè né si allargava né restringeva. In accordo con una visione un po’ da “creazionista”, per dirla con termini dei giorni nostri.

Ma neanche qualche anno dopo ebbe a pentirsi della sua trovata di introdurre una costante cosmologica, che definì “il più grande errore della mia vita”. Infatti Edwin Hubble, quello di cui l’omonimo telescopio orbitante ne è l’eponimo, e altri scienziati dimostrarono che l’Universo non è affatto statico e immutabile, ma si sta espandendo. E anche a grande velocità. Einstein si affrettò allora a togliere la costante dalla sua equazione di campo. Errore nell’errore. Oggi sappiamo infatti che proprio per spiegare la forte espansione del cosmo bisogna reintrodurre nelle equazioni di campo, indovinate un po’? Ma sì, proprio la costante cosmologica di Einstein.

In effetti nella cosmologia Einstein ne ha prese di cantonate. Un’altra celebre riguarda i buchi neri. Una delle tante soluzioni della famigerata equazione di campo, infatti, prevede l’esistenza di singolarità spaziali, cioè dei luoghi puntiformi dove vi è addensata una massa enorme. L’effetto di queste singolarità è di piegare così tanto il reticolo dello spaziotempo che quei luoghi diventano pozzi senza fondo: ciò che vi cade dentro non ne esce più. Perfino il tempo, al loro interno, non ha più senso, perché non scorre più, ma è come se ci fosse un presente perenne.

Ebbene, Einstein dichiarò che questa soluzione non aveva senso, era una pura espressione matematica che non avrebbe avuto nessun riscontro nella realtà. Oggi sappiamo che quelle singolarità esistono eccome: sono i buchi neri che si formano dal collasso di grandi stelle o che si trovano al centro di molte galassie, compresa la nostra. Ne abbiamo avuto la definitiva conferma proprio pochi anni fa, quando è stato captato un titanico scontro tra due buchi neri grazie ai rilevatori di onde gravitazionali.

Che per Einstein non avrebbero dovuto esistere neppure quelle! Lo scrisse infatti molte volte in alcuni articoli scientifici: sebbene le onde gravitazionali fossero predette sempre dalla sua equazione di campo, secondo il fisico tedesco (e alcuni suoi collaboratori) non vi sarebbe stata alcuna dimostrazione di una loro presenza fisica. Doppio errore. Non solo ci sono, ma sono state anche captate, togliendo così ogni dubbio sulla loro esistenza.

E proprio quando furono individuate per la prima volta molti media scrissero che “Einstein aveva ragione”. No, Einstein aveva torto, sia ben chiaro, è la sua teoria che aveva avuto ragione, anche se lui stesso non ci aveva mai creduto fino in fondo.

Leggi anche:

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *