La bellezza imperfetta del cosmo

La bellezza imperfetta del cosmo (pubblicato nel 2003, dall’editore UTET Libreria) è un libro scritto da Mario Livio, un astrofisico di fama internazionale, che è a capo della divisione scientifica dello Space Telescope Science Institute, nel quale viene controllato il programma di ricerca del telescopio spaziale Hubble.

Il libro parla di come le idee sulle origini dell’universo e la sua evoluzione siano emerse grazie alle scoperte cosmologiche effettuate in astronomia e fisica, soprattutto a partire dal ‘900, ma non solo; parla della verità, della definizione di bellezza e del legame tra la scienza e l’arte, la letteratura e la musica. Infatti da gran appassionato di fisica da una parte e di arte dall’altra Livio ha saputo elaborare una sintesi di questi due interessi, fornendo allo stesso tempo spiegazioni dettagliate e comprensibili sulle varie teorie fisiche.

Lo scopo di Livio è esplorare il significato della bellezza nella scienza, e quindi dimostrare che le leggi della fisica sono determinate da principi estetici. Nel secondo capitolo egli spiega che affinché una teoria sia giudicata bella, devono essere soddisfatti tre requisiti:

  1. La simmetria: essa prevede infatti che le leggi fisiche non cambino, indipendentemente dalla direzione nello spazio o dal passare del tempo.
  2. La semplicità: intesa come riduzionismo, cioè che una teoria deve poter sostituire molte domande con pochi interrogativi fondamentali.
  3. Il principio copernicano: con il quale si intende dire che noi, esseri umani (o le circostanze in cui ci troviamo), non ci dobbiamo considerare nulla di speciale, sia nel tempo sia nello spazio.

Livio ci accompagna nel viaggio alla scoperta dell’universo e dei suoi misteri, descrivendo quasi ogni aspetto della cosmologia antica e di quella recente. In particolare nei capitoli centrali vengono trattate la scoperta dell’espansione dell’universo (1929), l’origine del Big Bang caldo e la conseguente radiazione residua, i campi di Higgs (riguardanti la fisica delle particelle ad alta energia) e inoltre le grandi teorie dell’unificazione delle quattro forze della fisica (forza gravitazionale, elettromagnetica, nucleare forte e nucleare debole). Il tutto è incredibilmente reso accessibile dalle analogie con l’arte e la letteratura, vengono infatti citate e descritte molte opere artistiche o letterarie di artisti come van Gogh, Dalì, Kandinsky o poeti come Dante, Shakespeare, William Cowper assieme a moltissimi scienziati con le loro scoperte.

Nell’ultimo capitolo l’autore suggerisce un nuovo principio, il principio estetico cosmologico.  Tuttavia afferma che tale principio è già adottato da lungo tempo, ma non ha mai avuto una denominazione.

La conclusione di Livio riguarda però la nostra posizione nell’universo:  grazie a Copernico sappiamo che la Terra non è al centro dell’universo, grazie a Shapley sappiamo che il sistema solare non è al centro della galassia. Ancora sappiamo che i protoni sono composti di quark grazie a Gell-Mann; perciò l’espansione del nostro universo fu allo stesso tempo un’espansione degli orizzonti della conoscenza umana. Di conseguenza è possibile affermare che l’universo non si espanse finché noi non capimmo che si stava espandendo. Pertanto, afferma Livio, sebbene la nostra esistenza fisica possa sembrare meno centrale per via della maggiore applicabilità del principio copernicano generalizzato, dal nostro punto di osservazione privilegiato, noi siamo al centro del nostro universo.

Rossella Papes, 4Ds

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