Il fisico Giovanni Amelino Camelia porta il pubblico del Festival delle Scienze nel mondo della fisica relativistica, mostrando in una lezione affascinante la continua evoluzione della scienza e le nuove scoperte sulla relatività del tempo

Scopri su FLM tutti gli argomenti più interessanti del Festival delle Scienze 2012!

Fuori le Mura ha seguito la VII edizione del Festival delle Scienze di Roma. Il tema affrontato quest’anno è stato il tempo. Una dimensione che trascende la natura umana e, proprio per questo, ha creato problematiche in molti ambiti della conoscenza: nell’astronomia, nella fisica, nella psicologia, nella biologia, nell’antropologia, ma anche nella religione, nell’arte e nella filosofia. FLM ha assistito alle lectiones magistrales degli esperti che hanno provato a spiegarne il carattere e la struttura, e ha cercato di esporre in maniera esaustiva il loro pensiero in proposito.

La VII edizione del Festival delle Scienze, dedicato quest’anno al tempo, non poteva certo trascurare il tema della relatività del tempo introdotta dalle scoperte rivoluzionarie di Einstein. Ad introdurre il pubblico in questo complesso ma affascinante tema è stato il fisico napoletano Giovanni Amelino Camelia, fisico teorico, con alle spalle un brillante periodo di ricercatore negli U.S.A. e poi tornato in Italia, dove oggi è ricercatore nel Dipartimento di Fisica della Sapienza.

Dopo una breve introduzione del giornalista scientifico Giovanni Spataro, Camelia inizia la sua lectio magistralis ripercorrendo rapidamente le tappe della scienza, dal pensiero pre-galileano fino agli ultimissimi passi avanti che potrebbero nuovamente mettere in discussione assunzioni date fino ad oggi per accertate.
Nell’ultimo secolo è stata messa in discussione la nostra certezza su cosa il tempo sia, fino a renderlo un concetto indefinibile, e in futuro il concetto di tempo come lo conosciamo nella vita di ogni giorno potrebbe essere definitivamente “demolito” dalle prove sperimentali. Del resto, afferma Camelia, la fisica ha il compito di smascherare le inferenze ingannevoli della quotidianità. In sostanza la percezione che abbiamo della natura non coincide con ciò che essa è davvero, e la fisica serve per questo.

Negli ultimi decenni ci si è accorti dunque che anche il tempo, che da sempre era visto come un concetto assoluto, valido per tutti, non era più tale. In sostanza, il concetto che avevamo del tempo, una entità assoluta grazie alla quale potevamo affermare con sicurezza “in questo momento stiamo vivendo tutti, sul pianeta Terra, lo stesso istante”, non era più vero.
Che un concetto della vita quotidiana venisse “demolito” dall’avanzare della conoscenza scientifica era già successo con Galileo Galilei, il quale aveva messo in discussione la certezza pre-galileana che lo stato di moto o di quiete fossero assoluti. Il grande scienziato pisano aveva scoperto che lo stato di quiete o di moto di un oggetto, non aveva validità se non riferito a un sistema di riferimento. Ecco dunque che non aveva senso parlare di “oggetto fermo”, oppure di “oggetto in movimento”, se non lo si riferiva a un sistema ben determinato. Veniva introdotto il concetto di relatività.

Così come nel passato era stata “demolito” il concetto assoluto di moto e di quiete, fra l’Ottocento e il Novecento venne messa in crisi l’assolutezza del concetto di tempo. Esso viene messo in discussione dalla scoperta che la velocità della luce, cioè di circa 300 mila km al secondo, era sempre la stessa, senza necessità di doverla riferire a un sistema di riferimento. Ci si trovò dunque di fronte a un bivio: o il principio della relatività galileana era una teoria sbagliata, oppure si doveva modificare qualcosa. Prevalse la seconda strada, che fu presa dal grande scienziato Einstein, il quale introdusse il rivoluzionario concetto della relatività del tempo.

Camelia prosegue la sua lezione facendo anche alcuni esempi, fra cui quello famoso dei due orologi atomici sincronizzati allo stesso istante, poi separati, uno lasciato viaggiare a forti velocità e l’altro tenuto fermo; in sostanza, quando i due orologi vengono ricongiunti, qullo che ha viaggiato a grandi velocità risulta aver misurato meno tempo di quello rimasto fermo. Un concetto poco intuitivo, ma come ci dice lo stesso Camelia, la fisica ha il compito di smascherare le inferenze ingannevoli della quotidianità. Ciò che sembra, nella vita quotidiana, può non esser vero in natura. E la fisica, quale disciplina scientifica, lo dimostra, attraverso esperimenti che dimostrano fatti.

Successivamente il fisico napoletano spiega al pubblico le nuove scoperte, che stanno aprendo nuovi orizzonti nella fisica, portando a ipotizzare che nei prossimi anni si possa arrivare a una nuova teoria relativistica che metta nuovamente in discussione le precedenti teorie. Il fisico non fa cenno, forse per modestia, al fatto che questa nuova teoria sia frutto suo, e che se venisse confermata avrebbe conseguenze dirompenti nella fisica. Gli approfondimenti sulla scala di Planck potrebbero portare a una rivoluzione  dando così quella che Camelia definisce la “spallata finale” alle ultime “certezze” che avevamo sul concetto di tempo, ma facendo rivedere anche molti altri punti della fisica, aiutandoci così a capire di più sull’origine e l’evoluzione dell’Universo.

Foto di Musacchio & Ianniello

Camelia conclude infine la sua lezione parlando del recente esperimento OPERA, consistito nella misura del tempo impiegato da un fascio di neutrini per percorrere i 735 km fra il CERN di Ginevra e i laboratori di fisica nucleare del Gran Sasso. C’è anche il tempo per una battuta, seguita da risate del pubblico, sulle affermazioni dell’ex ministro Gelmini il quale aveva parlato di un “tunnel” per neutrini, il quale ovviamente non esiste.

L’esperimento, eseguito a novembre 2011, ha dato un risultato che se fosse confermato diventerebbe, per lo stesso Camelia, una delle 10 scoperte scientifiche più importanti di tutti i tempi. L’esperimento ha mostrato in sostanza che i neutrini impiegano circa 60 nano secondi in meno della luce a compiere una certa distanza, e cioè che in sostanza sono più veloci. Si tratta di differenze piccolissime, se pensiamo che un nano secondo è un tempo pari a un miliardesimo di secondo, ma il cui signficato sarebbe rivoluzionario.

Camelia però ci tiene a sottolineare i fondamenti della scienza, e cioè che non si tratta di un credo, o di un pensiero a cui credere, bensì di una disciplina che dimostra fatti. E lo fa attraverso esperimenti ripetuti più e più volte che dimostrino sempre lo stesso fatto. Finché l’esperimento del Cern non verrà confermato da nuovi esperimenti, non si potrà dire se essa sia una nuova rivoluzione nel campo scientifico. La lezione si conclude e il pubblico rimasto in sala fa alcune domande. L’interesse è forte, anche se il tema complesso non è certo affrontabile esaustivamente in così poco tempo.

Print PDF