Da "Micromega on line"
Quando la scienza cambia idea
Stephen
Hawking ha recentemente modificato la sua famosa teoria sui buchi neri.
Che un bravo scienziato cambi idea è qualcosa che sorprende più chi
conosce poco la scienza che non chi ci vive dentro. Essere pronti a
cambiare idea è il marchio dell’intelligenza. E non solo in ambito
scientifico.
di Carlo Rovelli, da Repubblica, 29 gennaio 2014
Ha fatto scalpore ed è rimbalzato sui giornali di diversi paesi un articolo scientifico pubblicato la settimana scorsa da Stephen Hawking, il famoso fisico inglese. Hawking suggerisce che i buchi neri si possano comportare in maniera diversa da quanto lui stesso aveva suggerito in passato. La notizia ha fatto meno impressione fra gli addetti ai lavori: gli scienziati cambiano spesso idea.
Stephen Hawking è conosciuto dal largo pubblico, ed è diventato quasi un’icona della scienza teorica, per i suoi libri divulgativi, brevi e taglienti, ma soprattutto per essere riuscito a continuare a svolgere il suo lavoro di ricerca, di buon livello, nonostante una grave malattia degenerativa che gli ha progressivamente sottratto l’uso dei muscoli, fino alla capacità di parlare. Più che scienziato attivo, è diventato un personaggio mitico e una bella fonte di ispirazione per chi è affascinato dalla scienza. Il risultato per il quale è più conosciuto è un bellissimo lavoro teorico degli anni Settanta, dove con un calcolo molto elegante ha mostrato che i buchi neri sono “caldi”: emettono calore, come un termosifone. In quegli anni i buchi neri erano ancora oggetti esoterici, studiati da pochi teorici. Oggi non più: gli astronomi ne hanno scoperti moltissimi nel cielo. Ce n’è per esempio uno gigantesco, un buco nero grande un milione di volte il nostro sole, nel centro della nostra galassia. Le stelle gli ruotano intorno come qui da noi i pianeti ruotano intorno al sole. Ogni tanto un'intera stella viene inghiottita da questo mostro cosmico.
Come spesso accade, la scoperta che i buchi emettono calore ha aperto più problemi di quanti ne abbia chiusi, e ha suscitato dibattiti vivacissimi che continuano tutt’ora. Il dubbio nasce dal fatto che se emette calore, come ha calcolato Hawking, allora un buco nero perde energia e piano piano si rimpicciolisce, “evapora” come si dice in gergo, fino a che dopo un tempo molto lungo scompare. Come una goccia d’acqua che evapora e svanisce. Ma se scompare, dov’è andata a finire l’informazione su tutto quanto gli era caduto dentro? Hawking si era schierato a favore dell’idea che i buchi neri cancellassero completamente l’informazione su quanto cadesse loro dentro. Li pensava come dei pozzi di scarico dell’universo. Ma già diversi anni fa aveva espresso dubbi su questa sua stessa idea. Nell’articolo della settimana scorsa si schiera risolutamente a favore della tesi opposta: cioè che in realtà tutto quanto entri in buco nero, alla fine, in un modo o nell’altro, magari terribilmente “rimescolato”, ne esca comunque fuori.
Con questo volta faccia, Hawking cambia sponda, e si allinea con quelli che prima erano i suoi avversari.
Che un bravo scienziato cambi idea è qualcosa che sorprende più chi conosce poco la scienza che non chi ci vive dentro. Anche i grandissimi hanno cambiato idea, e molto spesso. Talvolta si dice “Einstein sosteneva questo”, o “Einstein sosteneva quello”, dimenticando che Einstein ha spesso sostenuto una cosa e poi il suo contrario, e ha ripetutamente cambiato idea molte volte su questioni di fisica importanti. Per esempio ha cambiato idea sull’ipotesi dell’espansione dell’universo, che prima ha osteggiato, e poi ha riconosciuto e difeso. Prima di pubblicare quelle che oggi chiamiamo le “equazioni di Einstein”, una delle maggiori glorie della scienza, ha pubblicato una lunga serie di articoli, con una lunga serie di equazioni, tutte sbagliate. Perché gli scienziati cambiano idea? Non potrebbero pensarci meglio prima di difendere una modello, una teoria, un’idea?
Credo che essere pronti a cambiare idea sia non solo utile, ma sia addirittura il motivo dell’efficacia del pensiero scientifico. Noi tutti siamo pieni di idee sbagliate e di pregiudizi. È il radicamento nelle nostre convinzioni che ci àncora alla nostra ignoranza. Si impara quando si è pronti a riconoscere i nostri errori. A dubitare delle verità che ci sembrano più solide. A non restare bloccati nelle nostre credenze. Ogni passo avanti nel sapere è prima di tutto l’uscita da un pregiudizio. Per essere capaci di fare questo, bisogna sapere dubitare di quello che noi stessi pensiamo. Essere pronti a cambiare idea se un nuovo indizio, una nuova riflessione, un nuovo dato, una conversazione con qualcuno, ci permettono di vedere qualcosa che prima non vedevamo. Questa è la chiave per imparare.
Credo che questo sia il marchio dell’intelligenza che ha caratterizzato gli scienziati più grandi. Uno dei maggiori fisici viventi, l’americano Steven Weinberg, ha scritto su un libro di testo che le teorie di “tipo geometrico” sono una strada sbagliata; qualche anno dopo ha creato lui stesso proprio una teoria di questo tipo per descrivere le particelle subatomiche; e ha preso il premio Nobel. D’altra parte, non è solo nella ricerca scientifica che essere pronti a cambiare idea è il marchio dell’intelligenza: il detective che scova il colpevole non è quello che resta fermo nella sua convinzione iniziale, ma quello che è rapido ad adattare le sue ipotesi a un nuovo indizio.
Non è solo nel momento della confusione della ricerca che la scienza cambia idea. È anche nel corso della storia. In fondo la teoria di Einstein è stato un cambiare idea rispetto alla credenza che la teoria di Newton valesse sempre, e così via. Ogni scoperta scientifica è un po’ un cambiare idea, più o meno radicale, rispetto a quello che si pensava prima. Ma se la scienza cambia idea così facilmente, cambia teorie, cambia modelli, da dove viene la sua affidabilità, la sia credibilità? Io penso che vengano proprio da questa flessibilità.
Ad ogni momento, una teoria scientifica rappresenta l’ipotesi più credibile e più affidabile, in questo momento, su una questione. Le vecchie teorie, quelle che hanno resistito agli anni, come la meccanica di Newton e l’elettromagnetismo di Maxwell, sono diventate estremamente affidabili nel loro ambito di validità, proprio perché hanno resistito e resistono tutt’ora a innumerevoli tentativi di rimetterle in discussione. Le teorie nuove non hanno intaccato la loro affidabilità: al massimo hanno chiarito i limiti della loro applicabilità. Nel loro ambito, sono solidissime. Nessuno pensa più che si possa fare meglio di così, per capire il mondo, nel regime dei fenomeni che queste teorie descrivono. Ci fidiamo di esse perché sono diventate estremamente affidabili; le usiamo per costruire grattacieli, radio e aerei, sui quali saliamo con (maggiore o minore) tranquillità.
L’affidabilità delle teorie scientifiche consolidate si fonda proprio sull’essere state confrontate così spesso con alternative. Nei molti domini dove invece la nostra conoscenza è invece ancora incerta, ai bordi del nostro sapere, in quella terra di nessuno che sta fra la regione dove capiamo bene e la sconfinata regione di quello che ancora non capiamo, è la consapevolezza della nostra ignoranza, l’incertezza, la chiave per aumentare la nostra conoscenza.
Gli scienziati, come Hawking, cambiano idea. Quelli che sono convinti di detenere la Verità restano chiusi in idee e pregiudizi antichi e non sono più capaci di liberarsene. Sono quelli che non imparano più nulla. Sono quelli di cui mi fido di meno.
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Annotazione : (a cura dell'autore del blog )
Quanto profondo rispetto,
quanta profonda devozione,
quanta riconoscenza per il suo contributo alla conoscenza della fisica !
Stephen Hawking
Stephen Hawking
Hawking, Stephen (Oxford
1942), fisico teorico britannico. Studiò presso lo University College
di Oxford; era sua intenzione studiare matematica, ma non essendo la
facoltà presente presso il College scelto dal padre, optò per la fisica.
Ottenuto il dottorato presso l’Università di Cambridge, vi rimase come
ricercatore, diventando Lucasian** Professor of Mathematics nel 1979 –
posizione già occupata da celeberrimi scienziati quali Isaac
Barrow e Isaac Newton.
Gran parte del lavoro di Hawking riguarda i buchi neri* ; le sue ricerche nell’ambito della relatività generale avvalorano la teoria del Big Bang sull’origine dell’universo.
Affetto da un grave handicap della parola e dei movimenti, dovuto a una malattia incurabile del sistema nervoso – atrofia muscolare progressiva – Hawking è forse lo scienziato più conosciuto del nostro tempo; il suo libro Dal Big Bang ai buchi neri (1988),
una chiara esposizione della sua teoria dell’universo, ha riscosso un
enorme successo tra il pubblico non specializzato. Le sue ultime
pubblicazioni di carattere divulgativo sono Buchi neri e universi neonati (1993) e The Nature of Space and Time (1996), un dibattito con il fisico matematico Roger Penrose.
Nel 2004 Hawking è intervenuto a sorpresa alla 17a Conferenza
internazionale di Relatività Generale e Gravitazione, a Dublino, per
annunciare la soluzione del cosiddetto paradosso dell’informazione (black hole information paradox).
Nella sua teoria dei buchi neri, infatti, si ammetteva che questi
giganteschi corpi celesti avessero un campo gravitazionale talmente
intenso da non consentire l’allontanamento da esso di alcun tipo di
“informazione”. John Preskill del Caltech (California Institute of
Technology), ritenendo vero il contrario, aveva accettato nel 1997 una
pubblica scommessa con Hawking; premio per il vincitore sarebbe stata
un’enciclopedia, “da cui le informazioni possono uscire facilmente”. Con
il suo intervento, Hawking pare ammettere di aver perso la scommessa,
riaprendo così un capitolo importante della moderna astrofisica.
(Rif.Bibliogr : Microsoft Encarta)
*Nota : Cosa è un buco nero?
( risposta molto sintetica e sicuramente non esaustiva, ma tuttavia utile per averne un'idea,spero )
E'
un corpo celeste dotato di un campo gravitazionale talmente intenso da
attirare a sé tutta la materia circostante e da trattenere perfino
la luce e ogni altro tipo di radiazione elettromagnetica. Il campo
gravitazionale che lo caratterizza è tale che la materia al suo interno
viene compressa in uno stato a densitàpressoché infinita. Il concetto di
buco nero venne sviluppato per la prima volta nel 1916 dall’astronomo
tedesco Karl Schwarzschild sulla base della teoria
della relatività generale di Albert Einstein.
Hawking
affermava che tutto ciò che cadeva nel buco nero, le cosiddette
informazioni,andasse distrutto, ossia compresso in un stato di denstà
infinita, compresa la luce,( da qui l'aggettivo "nero".)
Ora
il grande scienziato afferma che le sue speculazioni non erano esatte
in quanto,ammette, che le informazioni (materia e radiazioni) "
precipitate" in un buco nero a causa della sua attrazione
gravitazionale,
possono fuoriuscire da esso.
Buco nero
Buco nero
**Nota :che significa Lucasian Professor of Mathematics?(o cattedra lucasiana di matematica)
L'aggettivo "lucasiano"deriva dal nome del reverendo Henry Lucas, il quale alla sua morte (1663) lasciò in
eredità i suoi beni all'Università di Cambridge per l'istituzione di
una cattedra di matematica che fu infatti istituita, previo ratifica di
Carlo II d'Inghilterra nel 1664.
Nelle
disposizioni testamentarie Lucas precisava che il titolare della
cattedra non necessariamente doveva essere membro della Chiesa
anglicana, requisito richiesto nelle università inglesi dell'epoca.
Isaac Newton fu titolare della cattedra nel 1669.
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