Si è aperto su questo sito un interessante dibattito circa la definizione di scienza e del modo in cui essa è fatta (e trasmessa).
Su alcuni punti concordo su altri molto meno.
Non concordo, per esempio, quando si cerca di far diventare scienza teorie qualitative e non quantitative come quelle di Velikovsky, quando si sostiene che la scienza è madre della Massoneria, che gli scienziati ci fanno tenere lontani dalla verità e via dicendo.
Non voglio entrare nel merito di ogni affermazione che porterebbe ad un disaccordo sterile.
La mia intenzione è invece portare un contributo che possa anche essere di esempio per un approccio scientifico corretto e coraggioso e per farlo prendo come riferimento la figura di Boltzmann.
Penso che sia la figura più adatta perchè ha in sè tutte le caratteristiche eroiche di chi ha fatto scienza con più opposizioni che elogi, fortemente osteggiato dalla scienza baronale del tempo.
Il suo coraggio non è stato solo quello di affrontare coraggiosamente la casta intellettuale scientifica del tempo, ma di portare prove matematiche alle sue teorie nei limiti della loro validità.
Perchè senza questa premessa non si fa scienza ma approssimazione scientifica che può risultare vera o essere smentita a seconda della fortuna intuitiva di chi la pronuncia.
La vita
Nato a Vienna nel 1844 dopo aver effettuato gli studi nel 1869 fu assegnato alla cattedra di fisica teorica a Graz.
Egli mantenne questo posto per quattro anni poi, nel 1873, accettò la cattedra di matematica a Vienna.
Non stette a lungo in alcun posto e dopo tre anni tornò a Graz, questa volta alla cattedra di fisica sperimentale.
Nel 1900, si spostò a Leipzig ma qui divenne un collega del suo rivale più accanito, lo scienziato Wilhelm Ostwald.
Nonostante le loro differenze scientifiche Boltzmann e Ostwald rimasero in buoni rapporti. Malgrado ciò, scoraggiato da alcune argomentazioni di carattere scientifico con Ostwald tentò di suicidarsi durante la sua permanenza a Leipzig.
Boltzmann ottenne la classificazione Maxwell-Boltzmann nel 1871, cioè che l’energia media del moto di una molecola è la stessa per tutte le direzioni.
Egli fu uno dei primi a riconoscere l’importanza della teoria elettromagnetica di Maxwell.
Lavorò alla meccanica statistica usando le probabilità per descrivere come le proprietà degli atomi determinino le proprietà della sostanza.
In particolare il suo lavoro riporta la Seconda Legge della Termodinamica che egli trasse dai principi della meccanica nel 1890.
Boltzmann asserì che l’entropia aumenta quasi sempre, piuttosto che sempre.
Le idee di Boltzmann non erano accettate da alcuni scienziati.
Nel 1895, a un convegno scientifico a Lübeck, Wilhelm Ostwald lo attaccò violentemente.
Nel 1904 Boltzmann visitò l’Esposizione Universale a Saint Louis, USA.
Egli tenne una conferenza sulla matematica applicata e poi continuò visitando Berkeley e Stanford. Sfortunatamente non riuscì a realizzare che le nuove scoperte riguardo alle radiazioni che egli apprese da questa visita stavano per provare la validità delle sue teorie.
Boltzmann continuò a difendere la sua convinzione sulla struttura atomica e in una pubblicazione del 1905, Populäre Schriften, egli cercò di spiegare come il mondo fisico potesse essere descritto da equazioni differenziali le quali rappresenterebbero la visione macroscopica senza rappresentare la fondamentale struttura atomica.
Gli attacchi al suo lavoro continuarono ed egli cominciò a sentire che il lavoro della sua vita stava per crollare nonostante la difesa delle sue teorie.
Depresso e in cattiva salute, Boltzmann si suicidò appena prima che l'’esperimento dimostrasse il suo lavoro.
In vacanza con la moglie e sua figlia nella baia di Duino, vicino a Trieste, si impiccò mentre moglie e figlia stavano nuotando.
La grandezza delle sue teorie
Si occupò dello spettro del corpo nero e formulò la legge, detta di «Stefan-Boltzmann», che afferma che l’energia totale irradiata da un corpo nero, una superficie ideale che assorbe tutta la radiazione incidente, è proporzionale alla quarta potenza della sua temperatura assoluta.
Secondo le sue più radicate convinzioni filosofiche, i fenomeni naturali si comportano in un modo tale che appare evidente la distinzione tra passato e futuro.
Infatti, in una sua celebre dichiarazione è chiaramente enunciato questo concetto: «Ora, se il mondo della natura è fatto di atomi, e anche noi siamo fatti di atomi e obbediamo alle leggi fisiche, l’interpretazione più ovvia di questa evidente distinzione tra passato e futuro e di questa irreversibilità di tutti i fenomeni, sarebbe che alcune delle leggi del moto degli atomi vanno in un solo senso, e non in tutti e due».
A queste convinzioni tipicamente ottocentesche dello scienziato austriaco si possono aggiungere, per completare il quadro, quelle relative alla cosmogonia e allo studio dell’Universo.
La base di partenza è rappresentata dal cosiddetto «assunto copernicano», ossia l’assunto che noi in realtà osserviamo l’universo non dall’esterno, ma da un certo punto particolare.
L’origine moderna della discussione sui multiuniversi prende l’avvio proprio dalla domanda posta da Fitzgerald, insieme ad altri fisici inglesi, a Ludwig Boltzmann.
Secondo le leggi di distribuzione di Boltzmann-Maxwell, infatti, l’universo dovrebbe andare incontro ad uno stato di equilibrio termodinamico.
Perché invece il sole e le stelle ci dimostrano che ci troviamo in un universo che è lontano dalla morte termica?
La risposta data da Boltzmann, fu che noi viviamo in una regione particolare (un universo isolato) che è lontana dall’equilibrio termodinamico, ma altre regioni potrebbero trovarsi in tale stato.
Nel dibattito dei nostri giorni la soluzione data da Boltzmann viene ripresa da più di un modello cosmologico.
Per le diverse teorie dell’inflazione, proposte al fine di risolvere certi problemi interni alla teoria del Big Bang (e particolarmente nella inflazione caotica di Linde), l’idea dei multiuniversi diviene una soluzione necessaria.
Così pure è utilizzata nella fisica delle singolarità e dei buchi neri che altro non sarebbero che porte verso altri universi.
Conclusioni
Boltzmann rappresenta il vero scienziato che ha sfidato il pensiero cattedratico e ottuso del suo tempo, fino alle estreme conseguenze.
Non era un massone, nè è stato succube di poteri forti;era un cercatore non di verità assolute ma dei limiti entro i quali le teorie si possono ipotizzare vere.
Un rivoluzionario scientifico che ha lasciato un messaggio importantissimo: qualunque teoria si elabori ha dei limiti ben precisi.
Il passaggio più delicato da capire è proprio questo.
Accettare che ogni frammento di spiegazione scientifica abbia ristrette affermazioni «vere».
Non appena mutano, anche di poco, le condizioni al contorno tutto può tornare in gioco.
Inoltre la difficoltà di qualunque teoria scientifica sta nel fatto che l’uomo ne è parte integrante e coinvolta.
L’osservatore e l’osservato, poichè coincidono, possono portare a deduzioni fallaci.
Nella mente di questo grande scienziato albergava sempre il dubbio, la possibilità che le strade potessero essere molteplici.
Lo scienziato deve essere un rivoluzionario per natura, un ribelle.
E’ la conditio sine qua non per aprire nuove strade, e spesso questa premessa può lasciare vittime sul campo.
Tuttavia voglio dire che la scienza è fatta di prove, senza le quali nulla può essere detto.
Ma anche qui va detta una cosa importante.
Il concetto di prova e ripetibilità dell’evento spesso vengono confuse.
Ed è forse la fonte maggiore di opposizione tra tutti gli scienziati: non accettare che solo per una volta e solo in quelle condizioni si possa essere verificato un evento.
Lo scienziato si impone un limite che può rivelarsi un’arma a doppio taglio.
Se non riesco a riprodurre perennemente lo stesso risultato non posso dire che la teoria stia in piedi. Questo è un atteggiamento autolimitante che impedisce spesso di aprire la mente dell’ uomo verso nuove sfide.
Bisogna accettare che talvolta questi avvenimenti eccezionali possano accadere e non si possano replicare più in un laboratorio, come è stato per la comparsa della vita sulla terra.
Post scriptum: Boltzmann non ha ricevuto nessun Nobel (avrei diffidato se glielo avessero conferito) e i più grandi riconoscimenti gli sono stati attribuiti a morte avvenuta.
Ingegnere Ludovico Polastri
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