La Fisica Quotidiana: La Materia è fatta di Atomi

Da sempre gli uomini si sono chiesti come fosse nato il mondo, che cosa fosse stato fatto, perché avvenissero i fenomeni della natura.
Da millenni si erano dati risposte che si somigliavano tutte, risposte che facevano riferimento ad intricate storie di spiriti, di dèi iracondi e litigiosi, di animali mitologici e immaginari, e cose simili.
Poi, a Mileto, all’inizio del VI secolo a.c., Talete, il suo discepolo Anassimandro e la loro scuola di Filosofia della Natura (Phisis, da cui Fisica), scoprirono un altro modo di cercare risposte. Un modo che non faceva riferimento a fantasiose entità esterne alle cose, ma che cercava risposte nella natura stessa delle cose.

Talete di Mileto

Questa grande rivoluzione di pensiero è da considerare l’alba del pensiero scientifico.
I Milesi scoprono che usando in maniera accorta l’osservazione e il pensiero critico, possiamo capire aspetti della realtà apparentemente invisibili ed imparare nuove cose.

Anassimandro ipotizzava che le cose e i fenomeni del mondo dovessero essere riconducibili a qualcosa di semplice, una sostanza elementare (Apeiron) che comprimendosi e rarefacendosi, potesse trasformarsi dall’uno all’altro degli elementi di cui è fatto il mondo. 

Democrito

Leucippo e Democrito (460 a.C. – 370 a.C. circa)  diedero corpo all’ ipotesi di Anassimandro e inventarono il concetto di Atomo (Monade) : l’Universo è uno sterminato spazio vuoto dove corrono gli Atomi, grani elementari della realtà, indivisibili, che si muovono liberi nello spazio vuoto, si scontrano, si uniscono, si respingono.
Dal combinarsi degli atomi elementari (92, si scoprirà ventitre secoli dopo!) deriva l’infinita varietà delle sostanze (la Materia) del mondo, così come combinando la ventina di lettere dell’alfabeto, si possono ottenere commedie, poemi, romanzi ecc.

Questa danza infinita di atomi è alla base della nostra vita, dei nostri pensieri, delle nostre emozioni. La luce che vediamo viene dagli atomi  e di atomi siamo fatti noi, la terra e le stelle. E’ una visione immensa, incredibilmente semplice e potente, sulla quale in seguito si costruirà il sapere dell’umanità.

Democrito scrisse decine di libri  su tutti gli aspetti del mondo, libri che purtroppo sono andati perduti, provocando la più grande tragedia intellettuale seguita alla caduta della civiltà antica!

Conosciamo il suo pensiero attraverso il De rerum natura (la Natura delle cose)  del poeta latino Lucrezio (I secolo a.c.) che «canta» la visione atomistica Democritea.

Nel De Rerum Natura c’è il senso di una profonda unità delle cose, che nasce dal sapere che siamo fatti della stessa sostanza  delle stelle. C’è l’idea che il moto casuale delle particelle microscopiche sospese in un fluido, sia dovuto agli atomi che vibrano:

«….se guardi con attenzione un raggio di sole che entra per un piccolo foro in una stanza buia, vedrai lungo la via luminosa muoversi tanti piccoli corpi. Fai bene attenzione, i corpuscoli spesso cambiano direzione e sono sospinti indietro, ora di qua ora di la, ora in alto ora in basso, in ogni direzione. Questo avviene perché gli atomi  della materia sottostante (l’aria) si muovono in modo autonomo e casuale e i corpuscoli vengono urtati dagli atomi e il loro moto è determinato da questi urti…..»

Diciotto secoli dopo, il botanico R. Brown studierà il moto dei corpuscoli in aria o in un liquido, oggi noto come moto Browniano.

Il moto Browniano, percorso casuale di un corpuscolo

Da questi studi partirà Albert  Einstein per dimostrare l’esistenza degli atomi e calcolarne le dimensioni.

Albert  Einstein

In quel testo lucreziano c’è l’idea di pensare il mondo in termini semplici, di poter indagare e capire i segreti della natura. C’è l’idea del moto libero e rettilineo nello spazio, l’dea dei corpi elementari (atomi) e delle loro interazioni, l’idea dello spazio come contenitore del mondo, e ci sono gli strumenti concettuali sui quali Galileo, Keplero e Newton costruiranno la Fisica moderna.

Il testo di Lucrezio, dimenticato per secoli, fu ritrovato nel 1417 ed ebbe un effetto profondo nel Rinascimento italiano ed europeo. Fu combattuto dalla Chiesa, ne fu proibita la lettura nelle scuole e nel 1551 il Concilio di Trento lo mise al bando.
Ma era troppo tardi: la visione Democritea, che era stata spazzata via dal pensiero Aristotelico medioevale, si riproponeva all’Europa avviando una rivoluzione scientifica senza precedenti.

Luigi Catalani nasce a Norma (LT) nel 1946. Si laurea in Ingegneria Elettronica con indirizzo Calcolatori e Controlli Automatici nel 1975. E’ assunto da una società romana leader nel settore della Meccanottica di precisione occupandosi di progettazione elettronica e software di sistemi di Aereofotogrammetria per applicazioni cartografiche civili e militari. Nel 1980 è assunto da una primaria azienda Aerospaziale italiana come dirigente del reparto progettazione e sviluppo di apparati avionici di bordo per aerei ed elicotteri militari e civili. Nel 1988 passa alle dipendenze di una società romana leader nel settore dei sistemi di difesa avionica con l’incarico di Project Manager per diversi contratti internazionali per lo sviluppo e produzione di apparati destinati alle aeronautiche di Italia, Germania, UK e Spagna. Nel 2007,nella stessa società, conclude la sua carriera in qualità di Responsabile Commerciale degli stessi contratti.

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