Recensioni

 

La fine delle certezze Il tempo, il caos e le leggi della natura

di Massimo Barbieri

Titolo: La fine delle certezzeIl tempo, il caos e le leggi della natura
Autore:

Ilya Prigogine

Editore: Bollati Boringhieri editore s.r.l.
Collana / Serie / Edizione: 1997
Numero di pagine: 189
Prezzo: Lit. 50.000
ISBN: 88-339-1030-X
Recensito da: Massimo Barbieri
Data: 13/11/2000

Ilya Prigogine, premio Nobel per la chimica nel 1977, ha così voluto intitolare il suo libro, perché con l’introduzione dei processi irreversibili nella cosmologia, nella fisica classica e nella meccanica quantistica, non esistono più certezze assolute ma solo delle possibilità.

Il tempo assume un ruolo fondamentale in questo contesto, in quanto non è più un’illusione, come sosteneva Einstein, ma diventa il "veicolo dell’irreversibilità". Saremo in grado di conoscere e descrivere la natura, sottolinea Prigogine, solo con l’integrazione della freccia del tempo nelle leggi fondamentali della fisica. Secondo lo scienziato, il tempo non ha avuto né inizio né fine (famosa è la sua frase "il tempo precede l’esistenza"), mentre il nostro universo è nato non da una singolarità bensì da una transizione di fase del vuoto quantistico che, come il Big Bang, è un processo irreversibile e l’irreversibilità non è altro che "una conseguenza dell’instabilità del pre-universo, indotta dalle interazioni tra la gravitazione e la materia". Sulla nascita dell’universo quindi Prigogine propone una tesi originale che "riunisce in sé elementi di entrambe le concezioni cosmologiche tradizionali: la teoria dello stato stazionario di Hermann Bondi, Thomas Gold e Fred Hoyle e il modello standard del Big Bang. La prima sarebbe applicabile al pre-universo, quel mezzo instabile che ha generato il nostro universo, mentre il secondo si applicherebbe in modo specifico al nostro universo". Per descrivere i primi istanti dell’universo, Prigogine si avvale di un intervallo spazio-temporale conforme, nella forma ds2=W 2(dt2-dl2), ossia di un intervallo di Minkowski moltiplicato per funzione W 2, denominata "fattore conforme", che corrisponde a un campo, ovvero un sistema dinamico caratterizzato da un’ hamiltoniana ben definita. Il campo conforme è caratterizzato da un’energia negativa, che può essere trasformata in materia. Dal momento che l’energia del campo di massa è positiva (E=mc2), l’energia totale si conserva. In conclusione ciò che contraddistingue l’originale approccio di Prigogine è riconducibile a tre elementi, caratteristici non solo del nostro universo ma anche del meta-universo: l’irreversibilità, la probabilità e la freccia del tempo.

Gli altri capitoli del libro riguardano i processi irreversibili nelle strutture dissipative di non-equilibrio, il caos deterministico (cap. 3 e 4) e il ruolo delle risonanze di Poincaré in meccanica classica e quantistica (cap. 5 e 6). Con sistemi instabili, è necessario riformulare le leggi della dinamica newtoniana, introducendo per es. nello studio del moto di una particella puntiforme una trattazione statistica, basata sull’operatore di "Liouville". Anche la meccanica quantistica dovrà essere rivista, in quanto anch’essa come la meccanica classica "conduce a leggi deterministiche e reversibili rispetto al tempo" e la soluzione del problema si ottiene mediante un approccio perturbativo, prendendo l’avvio da un’ hamiltoniana del tipo H = H0 + l V, sviluppando contemporaneamente autovalori e autofunzioni in serie di potenze crescenti di l , ma uscendo dallo spazio di Hilbert.

[MB - TDF 1/2001 - 24/1/2001]