Rivoluzioni C’era una volta il principio della causalità. Poi Werner Heisemberg cambiò tutto

Scienza, la legge dell’incertezza

Indeterminazione, Dio, politica: il credo di un grande fisico

di Giulio Giorello


«La vita, di per sé, è ottusa e soltanto il potere di creare e comprendere simboli ci trasforma da esseri viventi in uomini»: del resto «tutto ciò che è spirituale si basa sull'uso e la forza dei simboli».

Per Werner Heisenberg (1901-1976) le relazioni istituite attraverso «linguaggio e scrittura» sono radicalmente diverse dalle pure connessioni biologiche. Coscienza e volontà modellano una sorta di ambiente spirituale non meno importante di quello materiale; la vita si prende anche troppo spesso la rivincita sulle idee; lo spirito è libero, ma il corpo dell'uomo non può prescindere dai vincoli biologici che, almeno in certa misura, influenzano il corso della sua vita: affinché la nostra condizione umana non si riveli come una perpetua tragedia, «l'accadere biologico deve ottenere senso anche nello strato di realtà dei simboli».

Alcuni universi simbolici svolgono anche questa funzione. Non insegna forse la legge a correggere gli esiti della lotteria della natura, impedendo che la limitatezza delle risorse scateni la guerra di tutti contro tutti? E la fede non rende forse più accettabili i limiti marcati dalla malattia o dalla morte?

Anche la scienza genera siffatti universi: non diversamente dall'arte, essa «crea» eleganti strutture e, non diversamente dal diritto, impone una sorta di ordine che ci consente di capire e di agire. E come nell'arte o nel diritto, la forza dell'impresa sta nel fatto che «a una struttura si annettono in modo apparentemente spontaneo nuove strutture, e questa rete di strutture copre alla fine un settore molto ampio, al quale la prima struttura non si riferiva affatto».

Queste conseguenze inattese di una prima intuizione scientifica ne fanno la grandezza: la conoscenza cresce «quando il mutare dei tempi ha preparato nuovo materiale per il pensiero umano; quando il forno di fusione dei processi storici dispensa, purificato, nuovo materiale che aspetta il nucleo di cristallo che fisserà la sua forma futura».

Ma i giochi non sono mai finiti una volta per sempre: per Heisenberg la scienza è una cattedrale le cui guglie vengono costruite sempre più alte, ma «le fondamenta debbono scendere sempre più in profondità, per poterne sopportare il peso. Infatti il terreno su cui giace questo edificio non è la roccia di una conoscenza sicura preesistente a ogni scienza, ma è il fecondo regno del linguaggio, che si forma a partire dall'azione e dall'esperienza».

Galileo ha «sovvertito» la fabbrica dei Cieli aristotelico-tolemaica; Newton ha corretto e approfondito Galileo costruendo la sua sintesi di meccanica celeste e terrestre; l'elettromagnetismo ottocentesco — grazie in particolare all'opera di James C. Maxwell — ha ritrovato la concezione ondulatoria della luce (contro quella corpuscolare di Newton).

Nel nostro secolo Planck, Einstein, Bohr e altri «giganti sulle spalle di giganti» hanno trovato forme nuove per la legalità naturale.

Il mondo della fisica ottocentesca era popolato da particelle di materia che seguivano traiettorie definite e da onde nell'etere in stati definiti di oscillazione; nel Novecento è invece emerso l'elusivo «mondo dei quanti» i cui abitanti assommano in loro nature che per gli scienziati delle generazioni passate erano incompatibili, poiché si comportano ora come particelle e ora come onde.

Proprio Heisenberg con il suo «principio di indeterminazione» ci ha mostrato infine che di una particella sub-atomica (per esempio, un elettrone) possiamo determinare la posizione (possiamo cioè sapere dove si trova) o la velocità (possiamo cioè sapere cosa sta facendo) ma non contemporaneamente.

Sotto il titolo «Indeterminazione e realtà», Giuseppe Gembillo ha riunito per Guida editori (Napoli) due scritti di Heisenberg, la memoria del 1927 «Sul contenuto della cinematica e della meccanica quantoteoriche» e il testo «Ordinamento della realtà», terminato nell'autunno del 1942. A prima vista sono due lavori assai diversi, uno di carattere prettamente scientifico e rivolto soprattutto agli addetti ai lavori; contenente l'altro una riflessione tipicamente filosofica su tutti quegli ambiti della realtà che l'autore riteneva «complementari» agli aspetti indagati dalla scienza. Ma si tratta di «un accoppiamento giudizioso».

La memoria del 1927 presenta quella «relazione di incertezza», ora meglio nota come «principio di indeterminazione» che Max Planck, appena due anni dopo, considerava come «qualcosa di assolutamente inaudito» per la concezione tradizionale. Con le parole dello stesso Heisenberg: «Nella formulazione della legge di causalità — se conosciamo esattamente il presente, possiamo calcolare il futuro – falsa non è la conclusione, ma la premessa. Noi non possiamo in linea di principio conoscere il presente in ogni elemento determinante». Ma non ci è stato insegnato fin dall'antichità che spiegare gli eventi vuoi dire conoscerne le cause? In che senso quello di Heisenberg costituisce un avanzamento della conoscenza?

La risposta va cercata — come leggiamo nel testo di Heisenberg del 1942 — nella natura della conoscenza: essa è «ordine non di ciò che è già disponibile in quanto oggetto della nostra coscienza, ma di qualcosa che solo attraverso questo ordinamento diventa vero e proprio contenuto di coscienza».

Indicando i limiti delle nostre possibilità di «calcolare il futuro» completiamo la costruzione di quell'ordine. E scoprendo di non essere onnipotente, l'impresa scientifica ritrova come suo elemento essenziale «il confronto con quell'aspetto della realtà per conoscere il quale non si può più prescindere dal processo conoscitivo».

Infine, nella cattedrale di Heisenberg c'è posto anche per il vecchio Dio: non nel senso che la ragione scientifica debba mai «provarne l'esistenza», ma in quello del significato delle nostre azioni nei confronti degli altri uomini e del resto del mondo. Possiamo davvero sottrarci «alla trasformazione del mondo a partire dall'anima»? Forse sì, ma al prezzo di ritrovarci in un mondo «dal volto grigio e irrigidito». Qui, al posto di Dio. potrebbero regnare solo idoli che pervertono il senso originario della fede.

E tali idoli, ammoniva Heisenberg, «si alleano sempre con quello sfavillante fantasma che in ogni epoca ha travisato gli uomini: il potere politico».

Non c'è da stupirsi che, nella Germania di allora, Heisenberg non avesse pubblicato il manoscritto circa «l'ordinamento della realtà» e si fosse limitato a inviarne alcune copie dattiloscritte ad amici come dono per il Natale 1942.

Sotto il «rombo assordante» degli apparati totalitari dobbiamo ancora sforzarci di «conoscere ancora la rosa bianca o avvertire il suono della corda d'argento».

Non sono molto diverse le parole di Thomas Mann nel «Doctor Faustus»: «il suono che ancora vibra nel silenzio, quel suono svanito che soltanto l'anima ancora ascolta... è quasi un lume nella notte».


WERNER HEISENBERG

Indeterminazione e realtà

Editore Guida,Pagine 205

(recensione tratta dal Corriere della Sera di domenica 26 gennaio 1992)