Einstein: un secolo vissuto relativamente – 563.

. . .

Un secolo esatto dalla formulazione della teoria della relativita` generale, enunciata da Einstein in un articolo del 25 novembre 1915, vent’anni dopo che Herbert H. Wells aveva scritto il suo romanzo La macchina del tempo, spinge a tentare un bilancio.

E con una certa sorpresa nel numero quasi monografico delle Scienze di novembre, dedicato a lui, trovo che alcune posizioni critiche mie sul suo conservatorismo, che ironicamente ho definito svizzero o svevo, prospettate da me intuitivamente da diverso tempo, sono diventate senso comune nell’ambiente scientifico, ed anzi ora posso leggerle nella principale rivista scientifica in italiano, ben piu` argomentate e documentate.

Rimane tuttavia completamente trascurato in ambito scientifico un legame, neppure tanto nascosto, che sfugge al campo scientifico propriamente detto, eppure e`, a mio modo di vedere, la chiave di volta per l’interpretazione dell’ostinato errore einsteiniano.

Che possiamo riassumere in questo: che mentre Einstein superava le leggi di Newton e modificava in modo sostanziale la sua meccanica, non intendeva tuttavia rinunciare alla sua visione meccanicistica della natura.

. . .

Nel 2005, con la prima formulazione della relativita` ristretta o speciale, Einstein scopriva che non vi era modo di distinguere, per un osservatore interno ad un sistema, la forza di gravita` da una accelerazione: gravita` ed accelerazione costituivano un fenomeno solo, che si svolgeva in un continuum spazio-temporale omogeneo soltanto per ogni singolo osservatore, e il tempo e lo spazio, all’interno di questo sistema, perdevano la loro rigidita` di punto di riferimento obiettivo ed immodificabile, per diventare diversi e relativi ad ogni osservatore, sulla base della velocita` del movimento di un oggetto, che era in grado di contrarli per gli osservatori esterni.

Nel 1915, con la relativita` generale, la gravita` comincio` ad essere concepita come una curvatura dello spazio-tempo, determinata dalle modifiche prodotte in esso dalle masse; questo faceva si` che anche il tempo diventava elastico di per se stesso in uno spazio-tempo per sua natura irregolare, capace di determinare velocita` differenti per oggetti di movimento in movimento in zone con caratteristiche diverse, e dunque anche di modificare il Tempo del loro tempo (Tempo qui lo dico in tedesco, dove significa qualcosa come ritmo, cadenza, andamento: termine desunto completamente dal mondo musicale, dove indica gli Allegro, gli Adagio, i Con brio).

. . .

E` relativamente facile rendersi conto che, di fronte alle modifiche prodotte dalla velocita` nello spazio-tempo o alle diverse configurazioni dello spazio-tempo che provocavano diverse velocita`, sarebbe stato egualmente possibile applicare concettualmente queste modifiche in via esclusiva al tempo, ma anche allo spazio nelle sue tre dimensioni (o anche a una sola di esse), oppure alle tre dimensioni dello spazio ed al tempo contemporaneamente (come fece Einstein).

Per Einstein la velocita` era in grado di modificare il tempo; come, piu` o meno, anche per Wells.

Gli esperimenti compiuti decenni dopo hanno confermato questa affermazione: il tempo dell’astronauta, in orbita attorno alla Luna ad una velocita` piuttosto elevata secondo i nostri parametri, e` trascorso leggermente piu` breve di quello di chi e` rimasto sulla Terra ad aspettarlo; ma, se la velocita` si innalza ancora o il viaggio diventa molto piu` lungo, le differenze si fanno macroscopiche e ben visibili anche ad occhio nudo.

Come ci hanno ben mostrato al cinema Kubrick con 2001 Odissea nello spazio, oppure Zemeckis col suo ciclo Ritorno al futuro, di cui quest’anno si celebra il trentennale.

Insomma la teoria della relativita` di Einstein e` diventata la teoria della relativita` del tempo.

E gli esperimenti gli hanno dato ragione: gli orologi che si sfasano, poco o tanto, misurano il tempo.

E, lo si sa, il tempo e` facilmente soggettivo, lo spazio no.

. . .

I sistemi di navigazione satellitare o GPS tengono conto di entrambe le relativita` einsteiniane, poiche` dipendono da satelliti in orbita attorno alla Terra, dove, per la relativita` ristretta, vediamo i loro orologi scorrere piu` lentamente di 7 micro-secondi al giorno, a causa del loro moto relativo rispetto a noi, ma anche piu` veloci di 45 micro-secondi al giorno per la relativita` generale, dato che si trovano in una zona dello spazio-tempo dove la sua curvatura (cioe` la forza di gravita`) e` minore.

La somma algebrica dei due fenomeni rende necessaria una continua correzione, minuto per minuto, delle misure calcolate col GPS, che per funzionare deve avere un tempo che coincide con quello terrestre con uno scostamento massimo di poche decine di nano-secondi, non di 38.000; senza queste correzioni le posizioni indicate dal GPS diventerebbero errate nel giro di due minuti e l’errore di posizione sulla Terra in un giorno sarebbe di 10 km.

Quale prova migliore della giustezza della teoria di Einstein?

. . .

Mentre Einstein a Zurigo lavorava all’Ufficio Brevetti e contemporaneamente alle teorie della relativita`, un altro protagonista della storia del Novecento frequentava la stessa citta` e ne parti` solamente nel 1917 per recarsi in Russia, sotto la protezione dei servizi segreti tedeschi: Lenin.

Ci fu mai qualche contatto fra i due?

Non ne ho sinora trovato traccia; eppure nel 1932, quando Einstein chiese un visto di ingresso negli Stati Uniti, un’organizzazione femminile reazionaria americana scrisse al Dipartimento di Stato di negarglielo, perche` “neanche lo stesso Stalin e` affiliato a tanti gruppi anarco-comunisti internazionali”.

Lasciando perdere la definizione anarco-comunisti, semplicemente spassosa in tempi staliniani, dobbiamo considerare Einstein un attivo simpatizzante delle forze della sinstra mondiale in quegli anni.

E qui ecco che ritorna la possibile influenza di Lenin, che nel 1906, cioe` un anno dopo la formulazione della teoria della relativita` ristretta da parte di Einstein, scrisse, credo proprio a Zurigo, Materialismo ed empiriocriticismo, un vero manifesto del meccanicismo positivista contro la nuova scienza del Novecento.

A quanto ricordo, non avendo al momento il libro a disposizione, Lenin non ebbe la possibilita` di occuparsi nel suo libro di Einstein che aveva inziato giusto l’anno prima il siuo percorso verso la fama, all’inizio cosi` faticoso.

Eppure, a mio parere, il programma culturale di Lenin, che voleva combattere contro ogni interpretazione soggettivistica e probabilistica della natura, e quello di Einstein, da un punto di vista culturale venivano sostanzialmente a coincidere.

Insomma, e` molto poco probabile che Lenin avesse sentito parlare di Einstein nel 1908, ma e` molto meno improbabile che Einstein non abbia conosciuto il libro di Lenin, anzi a me pare abbastanza improbabile il contrario.

O quanto meno mi risulta impossibile pensare che Einstein non sapesse nulla delle violente discussioni che si stavano svolgendo negli ambienti socialisti e in particolare in quelli dell’emigrazione politica russa a Zurigo, sui temi del carattere delle verita` scientifiche.

. . .

“Feuerbach ammette nella natura leggi oggettive, riflettendosi la causalita` oggettiva (…) nelle idee umane sull’ordine, le leggi, ecc. . Feuerbach ragiona da materialista conseguente. (…)

Engels non ammetteva l’ombra d’un dubbio sull’esistenza delle leggi, della causalita` e della necessita` oggettiva nella natura. Dice nell’Antiduehring (…): Essendo gli stessi prodotti del cervello umano, in fin dei conti, prodotti della natura, essi, lungi dall’essere in contraddizione con l’insieme della natura, vi corrispondono”.

Lenin, Materialismo ed empiriocriticismo, pp.117-119

Senza conoscere la violenza del dibattito che si svolgeva proprio quasi attorno a lui, a me pare impossibile capire la posizione filosofica e scientifica di Einstein e la radice dei suoi errori, quasi altrettanto importanti delle sue scoperte.

Einstein viveva in una realta` nella quale essere materialisti puri e duri significava essere rivoluzionari, mentre passare ad una visione probabilistica della realta` significava fare un passo fondamentale nella direzione della socialdemocrazia.

Temo che questo imprinting lo abbia condizionato per tutta la vita.

Einstein, ad esempio, resto` molto stupito dell’eco immensa che le sue teorie ebbero in campo artistico (ricordo, come ottima simbolizzazione, l’orologio semiliquido di Dali`) e rifiuto` con forza per tutta la sua vita di riconoscersi come ispiratore delle avanguardie artistiche del Novecento.

Nonostante l’immagine convenzionale di lui dica il contrario, Einstein non fu mai un giocoso anarcoide, ma un pensatore rigido e ben determinato.

. . .

Einstein aveva posto lui stesso le basi della meccanica quantistica nel 1905 quando aveva affermato la natura corpuscolare della luce, dunque formata da quanti di energia, e l’esistenza dei fotoni.

Ma Einstein resto` sempre legato in qualche modo alla fisica classica e non aveva mai abbandonato del tutto la mentalita` newtoniana: l’idea che i quanti avessero una natura probabilistica gli sembrava assurda.

La sua celebre frase Dio non gioca a dadi! fu la sintesi di una posizione ostinatamente difesa per tutta la vita; i tentativi attuali di re-interpretarla in qualche modo per provare a riconciliare il padre della fisica moderna con la sua creatura non mi paiono convincenti.

Einstein non accetto` mai la meccanica quantistica, con le sue incoerenze logiche, come la teoria fondamentale su cui doveva essere costruita una nuova visione della natura non meccanicistica.

Nonostante le sue grandiose scoperte ponessero le basi per lo smantellamento della visione deterministica newtoniana della natura, lui rimase sempre convinto che si sarebbe trovato un livello di interpretazione piu` profondo dove la scienza e qiuella del Novecento si sarebbero riconciliate.

Lo cerco` per tutta la vita, ma senza riuscire a trovarlo.

. . .

Einstein dovette pensare che esistessero delle onde gravitazionali, che non potevano muoversi ad una velocita` superiore a quella della luce, per spiegare la gravita` restando all’interno della sua teoria.

Le cerco` senza trovarle, anche sulla base di calcoli inizialmente errati.

Le stiamo tuttora cercando.

Einstein non accetto` mai che i buchi neri potessero realmente esistere: in particolare gli dava fastidio l’idea che ai confini di un buco nero potesse esistere un orizzonte degli eventi, cioe` una linea di separazione di un mondo interno al buco nero, destinato a restare per sempre inconoscibile.

Aveva ragione: i buchi neri contraddicono il principio di equivalenza di Einstein, come dimostra Sabine Hossenfelder nel suo articolo sulle Scienze, ma la spiegazione e` cosi` complessa che non e` il caso di provare a riassumerla qui.

Ma non solo i buchi neri esistono e possono oramai essere osservati, almeno per quel muro di fuoco di radiazioni che li circonda e che Einstein negava che potesse esistere, ma si avvicina il momento in cui vi potranno essere verifiche sperimentali della teoria einsteiniana nei loro dintorni, per vedere come funzionano le leggi della relativita` in presenza di gravita` fortissima.

. . .

Einstein rifiuto` in un primo momento le deduzioni che Friedmann e Lemaitre, indipendentemente fra loro, ricavarono negli anni Venti dalle sue stesse equazioni sulla relativita` generale, quando arrivarono a dimostrare che l’universo era in espansione.

Anche questo dava fastidio ad Einstein, che arrivo`, per negarlo, a correggere quelle equazioni, introducendovi una costante cosmologica, che doveva servire a mantenere l’universo in equilibrio, e che era del tutto cervellotica.

Ma le osservazioni smentirono tutto e alla fine Einstein dovette arrendersi all’evidenza e ritornare sui suoi passi.

Questa volta lo fece e riconobbe pubblicamente di avere preso un abbaglio, il piu` grande che avesse preso in vita sua, diceva lui: ma forse qui riconobbe l’errore perche` l’espansione dell’universo non era poi cosi` grave.

. . .

Ma nessuna risposta Einstein seppe dare neppure ai problemi che nascevano dall’esigenza di postulare nell’universo una materia oscura e forme di energia oscura.

. . .

Einstein infine rifiuto` per tutta la vita con ostinazione e grande determinazione di accettare il principio dell’entanglement, che effettivamente scardina del tutto la sua visione del mondo, col suo carattere assolutamente misterioso ed inesplicabile.

L’entanglement e` quel fenomeno previsto dalla fisica quantistica per il quale particelle sottoposte alle stesse interazioni, conservano un legame fra loro anche ad enormi distanze e reagiscono a sollecitazioni che richiedono risposte casuali esattamente ed istantaneamente alla stessa maniera.

Era come se, lanciando una coppia di dadi, uno sulla Terra e uno nella galassia di Andormeda, questi mostrino sempre ed istantaneamente la stessa identica faccia.

Cioe` si comportano in pratica come se fossero una particella sola.

L’idea che una particella potesse influenzarne un’altra a distanza, indipendentemente dalla legge della insuperabilità` della velocita` della luce, gli e` sempre sembrata totalmente assurda.

Ma purtroppo questo ` proprio quello che succede.

E questo semplice fenomeno, al momento, pare in grado di scardinare del tutto la rassicurante immagine del mondo di Einstein, dove lo spazio-tempo e` liquido, ma le particelle sono ancora solide e ben distinte fra loro, come ai tempi di Newton e in barba al principio di indeterminazione di Heisenberg, formulato qualche anno dopo le due teorie della relativita`.

. . .

A questo punto un diavoletto maligno si e` impadronito di me e mi spinge a non esitare a coprirmi di ridicolo.

Chiedo venia di questa bizzarra vena letteraria che si insinua in un articolo che sinora ha cercato di rimanere serio ed attendibile.

Chi non e` disposto a giocare con la mente liberamente, si fermi qui.

. . .

Che cosa dimostra l’entanglement se non il carattere apparente dello spazio?

Se l’effetto della corrispondenza a distanza istantanea del comportamento casuale di due particelle e` confermato come altro si puo` spiegare se non ammettendo che quelle appaiano a noi come due particelle, ma in realta` sono una sola?

E dunque che i due diversi luoghi nei quali appaiono sono soltanto un gioco di specchi…

Einstein non volle rinunciare alla solidita` dello spazio come punto di riferimento, lo rese flessibile, ma questa non era una novita`, e dunque la vera novita` della sua teoria (e del romanzo di Wells che lo precedette) fu di avere affermato l’aspetto relativo anche nella dimensione del tempo.

Ma se lo spazio e` soltanto illusorio?

Se proviamo ad immaginare di vivere in un universo a quattro dimensioni apparenti, dove lo spazio e` soltanto la dimensione olografica, attraverso la luce, della vera e unica dimensione realmente esistente che e` il tempo?

Se dovessimo cominciare a pensare che l’unica vera realta` dell’universo e` il tempo? E che e` il tempo a produrre lo spazio per manifestarsi?

Si`, ma gli orologi? Quelli che ritardano se li mettiamo in orbita a velocita` enormi?

Ditemi: ma voi siete sicuri che gli orologi misurino davvero il tempo?

Non consideratela una domanda troppo sciocca: siamo davvero capaci di misurare il tempo?

Oppure gli orologi misurano soltanto il movimento che le lancette o il sole e la luna, e dunque anche il Sole e la Luna, compiono attraverso il tempo?

Se la variazione apparente del tempo sugli orologi che ritornano dalla luna fosse in realta` soltanto la misurazione inversa dello spazio che hanno percorso?

. . .

Non lo dico certo da scienziato, che non sono, ma da sognatore, parte che mi riesce meglio.

Il mondo vive in linea retta e questa linea e` il tempo.

Non e possibile viaggiare nel tempo, perche` questa e` la dimensione centrale unica della natura.

L’astronauta che ritorna da un viaggio interstellare a velocita` altissima e` soltanto un orologio che ha misurato il percorso compiuto sottraendolo dal tempo standard trascorso per gli altri.

Puo` sembrare che abbia viaggiato nel tempo: ma ha soltanto viaggiato nello spazio e raggiunge la Terra in un punto dello spazio molto diverso da quello nel quale era partito.

E` lo spazio che e` cambiato, non il tempo.

E` lo spazio che da` l’apparenza del tempo.

. . .

E adesso, musica maestro, tempo sincopato, oh yeah!