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A spasso nella fisica moderna: l’elogio dell’infinitamente medio

immagine che rimanda a strutture fisiche

Un libro di divulgazione atipico, che si può aprire a caso e leggere come una conversazione brillante tra amici colti. "A spasso nella fisica moderna" racconta idee, modelli e scienziati della fisica statistica senza dogmi né reverenze accademiche, mostrando come la conoscenza proceda per tentativi, medie, errori e conflitti. Ne emerge una scienza profondamente umana, immersa nella storia e preziosa per orientarsi nell’incertezza del presente.

Tempo di lettura: 6 mins

Siete stanchi dell’ennesimo must di divulgazione scientifica di cui tutti parlano e che tutti regalano ma che, se provate a leggerlo, scatena in tre pagine l’irrefrenabile effetto Corazzata Kotiomkin? A spasso nella fisica moderna. Le idee e gli scienziati (Castelvecchi editore, 2026) è il libro che fa per voi. Apritelo (rigorosamente a caso) e cominciate a leggere. Vi sentirete presto di partecipare a una chiacchierata schietta e colta, sulle “idee” e sugli “scienziati”  che appassionano i suoi quattro autori.

Il tono del volume è affidato alla fulminante battuta di Ennio Flaiano citata nell’introduzione: «Stanco dell’infinitamente piccolo e dell’infinitamente grande, lo scienziato si dedicò all’infinitamente medio». Proseguendo nella lettura, scoprirete che è una descrizione particolarmente calzante della mentalità che sottende la meccanica statistica, l’area prediletta dagli autori.

Il volume è suddiviso in capitoli brevi, ognuno dedicato a un’idea o una biografia, presentati in ordine alfabetico, con due eccezioni. Il primo capitolo introduce il concetto di “passeggiata casuale”, vero e proprio leitmotif del libro, e suo alfabetiere.  L’ultimo è una godibilissima filmografia fisico-scientifica. Certo, c’è Interstellar (ci mancherebbe!), ma non mancano chicche inaspettate, come Viaggio allucinante.

La passeggiata aleatoria non è solo un riuscito artificio retorico, utile a rendere il materiale fruibile a un pubblico eterogeneo per interessi e competenze. È anche una metafora del modo in cui si costruisce la conoscenza scientifica: a volte si inciampa (per così dire) in un risultato fecondo, altre ci si infila in un vicolo cieco; e talvolta si finisce per litigare con qualche collega, per ragioni più o meno nobili. I ventinove capitoli del libro offrono numerosi esempi di tutte queste possibilità. 

L’infinitamente medio come modo di pensare

La voce Universalità è rappresentativa dello stile di pensiero della fisica statistica e descrive il ruolo centrale dei “modelli” nell’avanzamento della conoscenza scientifica. Elaborare un modello, ci suggeriscono gli autori, significa padroneggiare l’arte sottile di scegliere quali informazioni tralasciare. Lo mostrano attraverso la Legge dei grandi numeri e il Teorema centrale del limite, le fondamenta matematiche e concettuali della disciplina. Qui è “l’infinitamente medio” che conta: il dettaglio microscopico non solo è impraticabile, ma spesso anche inutile. I risultati probabilistici chiariscono infatti sotto quali condizioni un sistema fisico possa essere descritto con precisione tramite poche grandezze “robuste”, tipicamente media e varianza. È un’idea che attraversa tutto il volume: dall’interpretazione bernoulliana della pressione come effetto medio (macroscopico) degli urti di un gran numero di molecole, al passaggio dalle medie temporali alle medie d’insieme nell’ipotesi ergodica, fino alla teoria dell’informazione, dove la quantità d’interesse non riguarda il singolo messaggio, ma l’informazione media prodotta dalla sorgente.

In un’epoca di inesauribile entusiasmo datacentrico, di large language models e di profilazione individuale,  l’idea che la costruzione della conoscenza scientifica proceda per opportuna omissione di dettagli  può sembrare, a prima vista, poco “scientifica”. Ma non è così. La forma mentis dell’“infinitamente medio” aiuta invece a cogliere le ragioni matematiche del successo degli algoritmi di intelligenza artificiale, ai quali la fisica statistica ha dato e continua a dare un contributo notevole. Al tempo stesso, però, ci mette in guardia rispetto ai loro limiti intrinseci, discussi a più riprese nel volume.

Ossessione, competizione e ideologia

Un pregio non comune di A spasso nella fisica moderna è offrire uno sguardo “dall’interno” che i manuali tipicamente sacrificano alla causa dell’ortodossia didattica, e che viceversa, i testi divulgativi tendono a romanzare in modo stucchevole. Così, a più riprese, gli autori ci ricordano che la scienza è un prodotto umano. Anzi, umanissimo. È fatta di intuizioni brillanti, senza dubbio, ma anche di fegati ingrossati, ego smisurati, carriere mai costruite o repentinamente naufragate, passioni, opportunismi,  ossessioni.

Un ottimo esempio è il capitolo su Ludwig Boltzmann. La sua vicenda è descritta come un lungo corpo a corpo, finito male, con l’idea (o meglio, con la realtà) dell’atomo. In un’epoca in cui l’opinione corrente considerava gli atomi “utili finzioni matematiche” (qualcosa che serve a far tornare i conti ma che non esiste davvero), gli autori mostrano come, per Boltzmann, la convinzione che gli atomi costituissero la base della realtà fisica non fosse una semplice posizione accademica. Era un’ossessione, che lo portò a scontrarsi contro il muro del rifiuto dei suoi contemporanei: uno scontro che lo logorò profondamente. Gli autori ricordano inoltre come i suoi confronti con i “positivisti” seguaci di Mach assumessero i toni di battaglie tra fazioni in lotta per l’egemonia culturale della fisica europea. E come Boltzmann, psicologicamente fragile, non resse alla pressione.

Ancora più clamoroso è lo scontro raccontato nel capitolo dedicato ad Andrej Nikolaevič Kolmogorov tra Trofim Lysenko, biologo e agronomo di regime, che negava l’esistenza dei geni, e lo stesso Kolmogorov, che lo sconfessò ricorrendo a quello che oggi è noto come test di Kolmogorov–Smirnov. Ma la vicenda andò ben oltre il botta e risposta accademico. Gli autori ricordano a tal proposito la morte tragica di Nikolaj Vavilov, tra i genetisti più apprezzati dell’epoca, incarcerato dal regime stalinista con l’accusa di essere una spia britannica. Per non parlare, poi, dei danni incalcolabili inflitti all’agricoltura sovietica dalle pratiche antiscientifiche promosse da Lysenko.

Opportunismo, guerra e pacifismo

Politica, e con essa guerra e pacifismo, non sono in questo libro contorno biografico né digressione ornamentale. Sono piuttosto le direttrici principali grazie a cui gli autori mostrano che la scienza vive dentro la storia, in cui spesso viene trascinata a forza. 

Per questo nel libro c’è di tutto. C’è l’opportunismo politico di Laplace che, come viene ricordato,  non esitava a rendersi indispensabile a chiunque fosse al potere. C’è il coinvolgimento militare di fisici come von Neumann, e dei molti fisici legati al Progetto Manhattan. E poi c’è Lewis Fry Richardson, una figura che gli autori ci invitano calorosamente a conoscere meglio. Richardson incarna un pacifismo praticato anche nella scienza. Pioniere delle previsioni meteorologiche basate sul calcolo numerico, e anticipatore del calcolo parallelo e distribuito, allo scoppio della Prima guerra mondiale decise di smettere di fare ricerca finanziata dal governo e da obiettore di coscienza, si dedicò invece al soccorso sul campo. Finita la guerra, per alcuni anni evitò persino la ricerca meteorologica, temendo che potesse essere sfruttata a fini bellici. Scelse allora un’altra direzione: avviare lo studio matematico della “psicologia della guerra”, convinto che modellare i conflitti potesse aiutare a comprenderne le cause, e quindi a prevenirli. L’ammirazione degli autori per Richardson traspare con vividezza e, auspicabilmente, contribuirà alla sua (ri)scoperta (essendo rimasto a lungo un outsider della comunità scientifica).

Educazione civico-scientifica

A spasso nella fisica moderna stimola la curiosità e invita all’approfondimento. Ma, a mio avviso, la lettura consegna un messaggio chiaro e autosufficiente:  dobbiamo smettere di pretendere certezze assolute dalla scienza. Da Maxwell a Poincaré,  i protagonisti del testo ci ricordano che l’incertezza non è un errore, ma una lente con cui osservare proprietà intrinseche della natura. La comprensione della probabilità e della statistica, dunque, non è un di più riservato agli addetti ai lavori: è uno strumento essenziale per non lasciarci paralizzare dall’incertezza, né da chi ha tutto l’interesse a strumentalizzarla,  dalle campagne antivacciniste al negazionismo climatico.

Da un lato, la comunità scientifica non deve ambire a dire «accadrà esattamente questo». Dall’altro, la società non deve aspettarsi profezie da oroscopo. Piuttosto, dovremmo cogliere ogni occasione, a tutti i livelli di istruzione, per insegnare ad accettare l’incertezza: «Alla luce dei dati, questo è lo scenario più probabile, e questo è il margine d’errore».  Non significa arrendersi all’ignoranza: significa imparare a orientarsi nella realtà per quella che è, con il ragionamento probabilistico come bussola contro il pensiero magico e false certezze di imbonitori e ciarlatani.
Lasciatevi guidare  da Massimo Cencini, Andrea Puglisi, Davide Vergni e Angelo Vulpiani. Passeggiando con loro vi ritroverete presto a vedere la fisica (e buona parte della scienza) dismettere i cliché accademici, e diventare uno strumento di cultura.
 


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