Citazioni fisica

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FISICA

La fisica moderna (con il teorema di Bell) è riuscita a dimostrare, in una maniera semplice e definitiva, che la visione ingenua che l’uomo comune occidentale ha del mondo, come un insieme di oggetti distinti, concreti e indipendenti, è definitivamente sbagliata.

Tale visione si basa su tre principi enunciati dai presocratici, che sono noti con il nome di separabilità, realtà e località. Essi dicono semplicemente che l’universo è costituito di sistemi limitati e distanziati nello spaziotempo, i quali hanno proprietà intrinseche e indipendenti dall’osservatore, e possono interagire fra loro solo quando siano sufficientemente vicini.

... la separabilità permette di isolare sistemi dal resto dell’universo, la realtà attribuisce loro un’esistenza oggettiva, e la località permette di circoscrivere le cause dei fenomeni. In particolare, senza la località qualunque evento potrebbe essere pensato come causato dal altri chissà dove.

Secondo il teorema della diseguaglianza di Bell: o la teoria quantistica è scorretta, o a livello subatomico la realtà oggettiva non esiste, o tutte le parti dell’universo sono infinitamente interconnesse (realtà non-locale).
idem: la visione ingenua del mondo basata sui tre principi di separabilità, realtà e località è in contrasto con l’esperienza, e almeno uno dei tre deve essere lasciato cadere.
Il moto fisico di una particella è determinato dall’informazione derivante dalla sua natura ondulatoria (ordine implicato). E questa si manifesta attraverso la cosiddetta onda pilota, o potenziale quantistico, che si trasmette istantaneamente, e viola dunque il principio di località.
Bohm sembra suggerire che l’ordine esplicato si apprende coscientemente, mentre l’ordine implicato si conosce inconsciamente. La coscienza ci rende dunque vittime di un’illusione, facendoci concentrare sugli aspetti più superficiali e frammentati della realtà, e distraendoci da quelli più profondi e unitari.

Più precisamente, badando solo alle increspature che costituiscono la realtà manifesta, sia materiale che mentale, perdiamo di vista l’oceano stesso, a cui diamo rispettivamente i nomi di vuoto e inconscio. In accordo sia con la fisica che con la psicologia moderne, questi sarebbero bacini di energia di cui noi percepiamo non l’intensità assoluta ma solo le variazioni.

Nella relatività generale la materia è un buco in un pieno; più precisamente, una discontinuità del campo gravitazionale. Nei luoghi in cui si trova la materia il campo diventa infatti infinito, e cessa dunque di esistere. Come a dire che l’esistenza fisica incomincia dove finisce quella matematica, e quella materiale dove cessa quella ideale. Senza dimenticare però che solo l’esistenza matematica e ideale (il campo) è misurabile, mentre quella fisica e materiale (la discontinuità) è invece una metamorfosi moderna dell’irraggiungibile noumeno kantiano.

Il campo gravitazionale è comunque soltanto uno dei molteplici campi di forze considerati nella fisica moderna, a ciascuno dei quali è associato un concetto di vuoto energetico, definito come lo stato di energia minima. La parola “vuoto” è giustificata dal fatto che l’energia del campo gravitazionale è proporzionale alla massa, e dunque in questo caso il vuoto energetico corrisponde all’assenza di materia, ossia al vuoto materiale.

A livello sia microscopico che macroscopico, il vuoto e il nulla possono oggi essere considerati come la naturale culla dell’esistenza e l’essenza ultima della realtà, in pieno accordo con il nichilismo mistico.

(PGO)
La comprensione da parte della nostra mente della realtà, è basata sulla sua capacità di giudicarla. La capacità della mente di giudicare la realtà è limitata sia dalla quantità e qualità di esperienze visssute con cui può confrontarla, sia dai limiti stessi di percezione della realtà da parte dei sensi. (FM)

La scienza non descrive la realtà, bensì soltanto la nostra esperienza di essa. ... Poichè quindi ogni spiegazione fa riferimento a un’attività cosciente, la coscienza non fa parte di ciò che si può spiegare, e dunque sia la vita che la coscienza si possono studiare solo rinunciando a spiegarle.
Chi invece, nonostante il dubbio metodico che aveva eretto a modello di pensiero, non dubitò dell’esistenza dell’anima fu Cartesio. Egli ritenne che proprio attraverso l’introspezione della coscienza noi abbiamo un’esperienza immediata e indubitabile dell’Io, quale sostanza pensante: il famoso cogito, ergo sum. (PGO)

La soluzione più semplice è che il collasso della funzione d’onda avvenga quando si guarda nella scatola, ma in tal caso la descrizione della meccanica quantistica cessa di essere valida quando esseri coscienti entrano a far parte del sistema. In altre parole, il collasso della funzione d’onda è un fenomeno soggettivo determinato dall’azione della coscienza, e la coscienza è un fenomeno non lineare che determina il collasso della funzione d’onda lineare.

Benchè questo mostri che il materialismo è incompatibile con la meccanica quantistica, Wigner ritiene più convincente come sua refutazione il fatto che il grado di realtà della coscienza sia maggiore di quello del mondo esterno.
Wigner ha espresso in maniera particolarmente memorabile la realtà dei concetti matematici, parlando di una loro irragionevole efficacia nelle applicazioni scientifiche. Solo una minima parte dei fenomeni naturali si può infatti descrivere matematicamente, e solo in condizioni estremamente speciali. E’ dunque incredibile che, quando una descrizione è comunque possibile, lo sia non in maniera soltanto approssimata, bensì con un grado di accuratezza spropositato.

In ogni caso è sorprendente e paradossale che secoli di studio scientifico del mondo esterno siano giunti infine alla conclusione che la vera realtà è la coscienza, in accordo con le teorie idealistiche più estreme.

La fisica quantistica si ritrova in perfetta sintonia con le posizioni di James. Il collasso della funzione d’onda esibisce le stesse caratteristiche di scelta e determinazione della realtà attribuite alla coscienza. L’interpretazione di Copenhagen riduce l’intera realtà all’osservazione. E gli eventi quantistici rivelano un carattere olistico che non permette di ridurli al comportamento individuale delle loro parti.
Stapp costruisce una teoria quantistica della mente, definendo la coscienza come la manifestazione del collasso. In altre parole, nel cervello gli eventi si mantengono in inconscia sovrapposizione di stati fino a quando vengono resi psicologicamente coscienti dal collasso finale della funzione d’onda.

La coscienza è dunque l’immagine isomorfa del collasso della funzione d’onda degli eventi cerebrali.

Più generalmente, si può dire che la mente è la manifestazione del processo di attualizzazione delle potenzialità, di cui la coscienza umana è solo un aspetto particolare.

Tutto ciò che esiste, cioè la totalità delle attualità, si manifesta dunque come un atto creativo della mente universale, una scelta che allo stesso tempo è delimitata dallo spazio delle possibilità preesistenti e restringe lo spazio delle possibilità future.

La teoria di Stapp si può allora considerare l’ultimo passo dell’evoluzione del concetto di anina mundi, che ha origine nella concezione dell’universo come di un grande organismo dotato di un’anima propria che lo dirige e vivifica.
Le implicazioni teologiche della teoria di Stapp sono dunque evidenti. Brian Josephson, premio Nobel per la fisica nel 1973, le ha spinte alle estreme conseguenze. Egli ritiene che, come ci sono tre ordini di realtà fisica che possiamo descrivere come classico, quantistico e (nella terminologia di Bohm) implicato, così ci siano tre ordini di esperienza soggettiva, che si possono descrivere come sensoriale, mentale e trascendentale.

La corrispondenza tra i vari ordini non è soltanto metaforica, ma costituisce una vera e propria identità: in particolare, la mente è l’esperienza del livello quantistico della realtà, mentre la meditazione, o l’illuminazione, permette di sperimentare l’ordine implicato.

Josephson nota prima di tutto che la fisica avrà poco da dire sulla coscienza fino a quando si limiterà allo studio di proprietà spazio-temporali: spazio e tempo sono infatti esempi paradigmatici di costrutti mentali.
L’ultima ricaduta teologica della fisica moderna riguarda l’anima o la coscienza, intese come principio di vita spirituale interiore. Alcune interpretazioni della meccanica quantistica identificano il collasso della funzione d’onda - che corrisponde al passaggio dalla molteplice potenzialità del mondo microscopico alla univoca attualità del mondo macroscopico - con un effetto della coscienza, che diviene così un vero e proprio meccanismo di determinazione della realtà. Complementariamente, la coscienza viene a sua volta decostruita nell’attualizzazione degli eventi quantistici che avvengono nel cervello, o con la loro percezione, mentre una più generale coscienza cosmica viene identificata con l’attualizzazione di eventi quantistici arbitrari.
Secondo la fisica moderna, da un lato il vuoto viene oggi effettivamente considerato come la culla dell’esistenza e la vera essenza della realtà, come un oceano di energia di cui l’universo sarebbe soltanto un’increspatura. Dall’altro lato, la meccanica quantistica presuppone, il teorema di Bell dimostra, e gli esperimenti confermano l’esistenza di una connessione olistica fra le varie parti della materia, che rendono obsoleta la visione di una realtà costituita di sistemi separati e localizzati.

(PGO)
Il vuoto è ben lungi dall’essere vuoto in senso stretto. E non è neppure inerte. La sua presenza può essere avvertita e misurata nel mondo delle particelle elementari e, senza il suo potente contributo, l’unità della natura non potrebbe essere mantenuta. (Barrow)

Credo che il vuoto, essendo lo stato in cui sono presenti tutti i possibili fenomeni fisici, anche se in maniera virtuale, otterrà il primato della complessità.

(C. Rubbia)

Abbiamo già visto che secondo le più moderne teorie fisiche siamo immersi in almeno tre cose: un oceano di Higgs, l’energia oscura, e le fluttuazioni di campo quantistiche. Nessuna di queste entità, però, si manifesta a noi in modo diretto. Non dovrebbe stupirci, allora, il fatto che la M-teoria aggiunga un’altra candidata alla lista delle cose invisibili che dovrebbero trovarsi all’interno del “vuoto”.

(B. Greene)

Il vuoto è la sostanza più complessa che esista. All’interno di esso ci sono tutte le particelle e tutte le interazioni, anche quelle sconosciute alla scienza. …

Il vuoto non è veramente tale. Ribolle invece di attività, pieno fino all’orlo di particelle e di energia.

Su una scala temporale molto piccola, le particelle fanno capolino dentro e fuori l’esistenza, quindi non è possibile sapere quanta energia c’è in un qualsiasi microvolume di spazio in un dato momento. E’ un concetto sorprendente: il mondo subatomico ribolle in continuazione di particelle che compaiono dal nulla e subito scompaiono. Ma è vero: il principio di indeterminazione implica che la natura crea e distrugge particelle, sempre e in tutti i punti dello spazio, anche nel vuoto più profondo. Più piccola è la porzione di spazio più il fenomeno è pronunciato, perché più indeterminato è l’impulso, anche se si sta considerando uno spazio vuoto.
Lo spazio vuoto è una sostanza di incredibile complessità, e solo ora si sta incominciando a comprenderne le proprietà. La necessità di studiarlo è più pressante che mai, perché si ritiene che proprio l’energia del vuoto, presente ovunque nell’universo, sia la causa della sua espansione.
Lo zero quantistico si riflette nel fatto che l’intero universo – spazio vuoto compreso – sia intriso di energia in quantità infinita, l’energia “di punto zero”.
Nel vuoto c’è molta energia di troppo per spiegare l’effetto Lambda, almeno finchè si rimane nell’ambito del modello standard. (Troppo di quanto? Almeno di 120 ordini di grandezza. Si tratta di un numero sconvolgente, se si pensa che il rapporto tra la massa di tutti gli atomi dell’universo e la massa di un singolo atomo non si avvicina neanche a 120 ordini di grandezza).
Secondo la teoria quantistica, ogni cosa al mondo - luce, elettroni, protoni, cuccioli di cane -, fonde in sé le caratteristiche sia di particelle sia di onda e, analogamente alla luce, i corpi materiali sono sia particelle sia “onde di materia”.

(C. Seife)

Secondo la meccanica quantistica, lo spazio, ovvero il “vuoto”, non è un vero vuoto ma brulica di energia, poiché in quello che a noi sembra essere spazio vuoto continuano ad apparire e a scomparire particelle virtuali: in quello che a noi sembra un perfetto nulla c’è una quantità enorme di energia, ma noi non la capiamo né capiamo la sua origine. Il vuoto è come una molla contratta che vuole scattare, e la pressione esercitata da questa molla invisibile, stracarica di energia, fa espandere lo spazio in cui essa si nasconde, ma la molla si allenta a una velocità molto inferiore a quella dell’espansione che causa, ed è per questo che l’espansione accelera. L’energia del vuoto, cioè la forza che spinge verso l’esterno lo spazio, è strutturata sul modello della costante cosmologica di Einstein.

(A. Aczel)

Il tempo è un effetto della materia ed è legato a tutto ciò che ha una massa. Una cosa che non ha massa, non ha tempo. (Fabio Marchesi)
Nella fisica dei quanti, l’energia va sempre di pari passo con il tempo. Se l’energia è nulla, il tempo sparisce completamente dalla descrizione fisica. Lo spaziotempo viene allora sostituito da una selezione eterogenea di spazi di differente geometria, ma senza un tempo che li tenga uniti. ... La cosmologia quantistica ha abolito il tempo. Per essa infatti, per uno stato quantistico tipico, il tempo è semplicemente privo di significato. (P. Davies)
Secondo il matematico Kaluza, l’elettromagnetismo era realmente un analogo della gravità che si propagava in una dimensione spaziale aggiuntiva.
A prima vista si potrebbe immaginare che sarebbero necessarie enormi quantità di energia per creare un universo, per quanto piccolo. Sorprendentemente, invece, l’energia di un universo è nulla: la teoria della relatività generale di Einstein garantisce che la somma di tutte le energie positive fornite da tutte le masse e da altre forme di energia presenti nell’universo controbilancia esattamente le energie negative dell’attrazione gravitazionale che esiste tra loro. Gli universi sono assai efficienti dal punto di vista energetico.
niverso raddoppiava ogni 10 alla -37 secondi.(Barrow)
Le leggi della geometria euclidea non valgono più in un sistema in moto rotatorio uniforme. In un sistema del genere la circonferenza (per la teoria della relatività speciale) si contrae, lo spazio si deforma, le linee rette non esistono più come tali e il rapporto fra la circonferenza del sistema e il suo diametro non è più . Poiché (per il principio di equivalenza ottenuto da Einstein a Berna) una rotazione uniforme produce effetti che equivalgono a un campo gravitazionale, ne derivava una conclusione strabiliante: vicino a un oggetto massiccio lo spazio non è euclideo.
Sia Aristotele che Newton ritenevano che la luce viaggiasse istantaneamente, cioè che impiegasse un tempo nullo per raggiungere la Terra dal Sole e dalle stelle.
Einstein creò uno dei suoi famosi esperimenti mentali immaginando un cerchio che gira nello spazio: il centro del cerchio è immobile, ma la circonferenza ha un rapido movimento circolare. Einstein osservò che - secondo le leggi della relatività speciale - quando il disco girava il suo contorno si contraeva. Nella parte esterna del cerchio esisteva una forza centrifuga la cui azione era analoga a quella di una forza gravitazionale, ma quella stessa contrazione che agiva sulla circonferenza lasciava intatto il diametro. Perciò, concluse Einstein, e la conclusione sorprese anche lui, il rapporto tra la circonferenza e il diametro non era più ; e ne dedusse che in presenza di una forza o di un campo gravitazionale la geometria dello spazio non era euclidea.

(D. Aczel)

La relatività generale sfrutta l’intima connessione fra massa inerziale e gravitazionale per formulare gli effetti della gravità esclusivamente nei termini della geometria dello spaziotempo. In breve, qualsiasi distribuzione della materia o dell’energia incurva o deforma lo spaziotempo, il moto dei corpi assoggettati a gravità si sviluppa su percorsi curvi, e la materia e l’energia dell’Universo fanno sì che lo spaziotempo medesimo si espanda, oscilli o si contragga. (Randall)
Si prende il valore della velocità e lo si divide per la velocità della luce, si eleva al quadrato il risultato, lo si sottrae da 1, e infine si estrae la radice quadrata. Supponiamo, ad esempio, che la velocià sia di 240.000 km/sec. Dividendo per la velocità della luce si ottiene 0,8 che, al quadrato, fa 0,64. Sottraendo questo valore da 1 si ottiene 0,36, la cui radice quadrata è 0,6. Ciò significa che ad una velocità di 240.000 km/sec, che corrisponde all’80% della velocità della luce, gli orologi vengono rallentati di un fattore 0,6, cioè vanno al 60% del loro ritmo abituale, e quindi per essi dopo un’ora saranno trascorsi solamente 36 minuti.
Nella teoria della relatività generale, la pressione è, al pari della massa, fonte di gravità. Per un corpo ordinario quale la Terra, la sua pressione interna fornisce a livello della superficie un contributo non superiore a un miliardesimo della gravità (aggiungendo meno di un milligrammo al nostro peso).

(P. Davies)

Nella teoria della gravitazione di Einstein esistono forme di forza gravitazionale assenti in quella di Newton. Una di esse è una forza revulsiva fra corpi che abbiano lo stesso verso di rotazione. (Barrow)