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Titolo: I Campi

 
I campi gravitazionale ed elettromagnetico sono i soggetti più importanti dell’universo.
Il primo tiene insieme i sistemi planetari e le galassie e il secondo ci portano la luce di stelle e di galassie lontanissime.
 
Breve traccia storica 
 
Eulero a metà del Settecento ideò  una descrizione grafica di una corrente fluida che assegnava una velocità ad ogni punto del liquido in movimento. Definì così un campo di velocità.
 
Nell’Ottocento Faraday sviluppò il concetto di campo di forze riferito a quelle elettromagnetiche, che in seguito venne  esteso anche alle  gravitazionali. 
 
 
Fino alla fine dell’Ottocento il campo, elettromagnetico o gravitazionale, era considerato dalla grande maggioranza degli studiosi come uno stato fisico dell’etere. Nel Novecento, invece, venne soppresso l’etere e lo spazio fu identificato proprio con il nulla del vuoto.  Ma  vi fu lasciato il campo dentro!! 
E così il campo diventò “qualcosa di misterioso” non ben definito. 
 
Vediamo cosa scrivono alcuni autori nei loro libri di fisica riguardo al concetto di campo.
 
Eugene Hecht    FISICA    Ed. Zanichelli.
 
 
Definisce il campo gravitazionale come entità fisica, e scrive: - - Ogni corpo, essendo dotato di massa, permea lo spazio circostante con un campo. Il campo è una entità fisica e ogni altro corpo interagisce fisicamente con il campo subendo una forza attrattiva. Questa spiegazione dell’azione a distanza solleva quesiti interessanti che attendono ancora una risposta definitiva. --- 
 
Le domande principali che dobbiamo porci sono: in che modo l’oggetto permea lo spazio circostante; che cos’è questo nuovo stato fisico dello spazio circostante; come esso può esercitare forze su di un altro oggetto. 
 
L’autore prosegue:  --Venendo alle teorie più moderne, per la RG la materia è considerata come una deformazione localizzata dello spazio-tempo la cui distorsione si propaga verso l’esterno come un campo.--- 
Quindi è chiarissimo che l’autore considera il campo come un ente fisico nello spazio-tempo.
 
Amaldi �€" Bizzarri �€" Pezzella   FISICA GENERALE  Ed. Zanichelli
 
 
Riguardo al campo elettromagnetico a pag. 3  scrivono :  -- campo come  nuovo stato di cose  prodotto dal sistema S1 in tutto lo spazio circostante,   determinato dalla struttura (conformazione)   di S1. Secondo fatto: azione che tale campo esercita sul sistema S2 posto nelle vicinanze di S1 dove il campo elm. è diverso da zero. --
 
Gli autori usano l’espressione generica �€" come nuovo stato di cose  nello spazio circostante -  che può  essere interpretata come : nuovo stato fisico dello spazio circostante.
 
Douglas C. Giancoli.  FISICA    Ed Ambrosiana.
 
Scrive: --- L’idea della forza di gravità che agisce a distanza costituì un problema per i primi pensatori. Newton stesso si sentiva a disagio con questo concetto. 
 
Il concetto di campo (sviluppato a metà dell’Ottocento) evita alcune di queste difficoltà. Si deve sottolineare che il campo non deve essere considerato come una sorta di materia. E’ un concetto inventato dagli uomini per aiutarci ad analizzare il mondo.---
 
Da queste ultime righe si può intendere che l’autore considera il campo come un ente astratto,  un puro formalismo matematico e niente di fisico.  
 
James S. Walker   FONDAMENTI DI FISICA    Ed. Zanichelli
Non esprime nessuna idea sulla natura della forza gravitazionale e su quella del campo.
 
 J.W.Jewett - R.A. Serway    PRINCIPI I FISICA    Ed.  SES
 
Scrivono: -- Campo come  “qualcosa” che esercita una forza su di una massa di prova, piuttosto che la massa sorgente che esercita direttamente (a distanza) la forza su di un’altra massa. �€"
 
Questi tre  autori  rifiutano l’azione a distanza (falsamente attribuita a Newton da altri) e il “qualcosa” che hanno scritto può essere inteso in modo più esteso come  “qualcosa di fisico” nello spazio.  
 
 
Jerry B. Marion   LA FISICA E L’UNIVERSO FISICO  Ed.   Zanichelli 
 
Nella premessa del capitolo sui Campi gravitazionali, per le  azioni a distanza  l’autore considera la frase -- Hypotheses non fingo --  di Newton    (dimenticando che, invece, dopo un’ipotesi l’ha fatta, nell’OPTICS,  Query 21). 
 
 
 
Prosegue affermando che la soluzione più popolare del dilemma posto dalle forze agenti a distanza fu l’invenzione dell’etere. Mentre in realtà l’etere ha origini antichissime risalente all’origine delle  religioni orientali come argomento filosofico religioso, quindi alcune migliaia di anni prima  delle discussioni sulle forze a distanza tra Sole e pianeti che, nella forma a noi nota, sono da attribuire a Newton. 
 
Poi l’autore conclude molto sbrigativamente che Einstein tolse di mezzo il concetto dell’etere. Ma anche qui commette una grave  omissione dimenticando di dire che dopo la  RG lo ha riproposto.. 
 
Il campo gravitazionale viene definito solo in termini matematici con l’equazione g = G M/r^2 , aggiungendo che è un vettore diretto verso il centro della massa sorgente.
Quindi il Marion identifica  il campo come un puro formalismo grafico-matematico e lo spazio come il nulla del vuoto. 
 
 
Feymann    SEI PEZZI FACILI    Ed.  Adelphi
 
Per il campo elettrico scrive:--- La presenza di una carica  in qualche senso distorce, o crea una condizione tale nello spazio, che quando un’altra carica si trova in quella zona  “sente”  una forza (attrattiva se di segno opposto e repulsiva se di uguale segno). ---
Quindi  Feymann  intende il campo elettrico come condizione (fisica) nello spazio.
 
Possiamo estendere il concetto a quello gravitazionale che diventa  -- una condizione (fisica) nello spazio creata dalla presenza, anche lontana, di una massa --.  
 
Halliday- Resnick  FISICA   Terza edizione
 
 
Scrivono:--- Il concetto di campo suppone che una particella materiale ( un oggetto) modifichi “in qualche modo” lo spazio circostante e stabilisca un campo gravitazionale. Questo campo agisce su di ogni altro oggetto che si trovi in esso, che subisce una forza di attrazione gravitazionale.-----
E’ evidentissimo che gli autori esprimono il campo come  - condizione fisica dello spazio -. 
 
E.D. Purcell  LA FISICA DI BERCHELEY   Zanichelli   (Ed Italiana 1971)
 
 
 
 
Riguardo al campo elettrico scrive:  --- A questo punto forse qualcuno si chiede ancora che cosa sia un campo elettrico. E’ qualcosa di reale, o è soltanto un nome che si da ad un fattore che, in una certa equazione, deve venir moltiplicato per qual cos’altro in modo da ottenere un numero che esprima una forza….. Poi prosegue:---Il campo elettrico associa a ogni punto di un sistema una proprietà locale, nel senso che se conosciamo il valore di E in una piccola regione, conosciamo, senza bisogno di ulteriori informazioni, la forza che agirà su qualsiasi carica posta in quella regione.------  
 
 
 
L’autore quindi accenna appena al campo come  “proprietà locale dello spazio” ma fa intendere che non è importante indagare su questa proprietà locale. (Tanto nessuno ha ancora scoperto qualcosa). Ma, per l’autore, è molto più importante la semplicità e l’utilità dell’equazione F = q*E  che ci permette di calcolare immediatamente la forza agente sulla carica per effetto del campo. 
 
 
 
Conclusioni: 
 
 
Alcuni autori considerano il campo come un puro formalismo grafico-matematico nel nulla del vuoto. Altri, invece, come una condizione dello spazio, quindi come un  ente  fisico nello spazio. Tra questi il più chiaro è Eugene Hecht che sottolinea che la questione dei campi nello spazio e delle forze a distanza deve  essere ancora approfondita.  
 
 
Infatti se il campo è un ente fisico nello spazio, come è ragionevole ritenere, a questo punto occorre cercare di capire la sua natura fisica e quella dello spazio che con il suo stato da senso logico al campo. Ed è altrettanto necessario cercare di capire in che modo questo ente fisico nello spazio riesca ad esercitare forze su di un altro oggetto distante dall’oggetto sorgente del campo.
 
 
Nessuno mette in dubbio l’utilità e la semplicità delle equazioni   F = m*g   e   F = q*E,  ma  l’omettere di discutere, o almeno di accennare, alla condizione fisica dello spazio come senso logico dell’esistenza del campo, sembra una grave lacuna. Perché  nel  nulla del vuoto  non può esistere proprio nulla, mentre il campo genera forze fisiche, e altre cose.      

 
 
 
Insomma, tu, come molti altri, stai rimpiangendo l'assenza di una teoria 
su cosa *sia* un campo, in termini di entità accessibili attraverso 
concetti e descrizioni dell'esperienza quotidiana. Magari mescolati a 
concezioni ingenue dello spazio.
 
Posso capire il bisogno dal punto di vista psicologico. Ma non ne 
capisco la ragion di essere dal punto di vista di un atteggiamento 
razionale nei confronti della epistemologia. E ancora meno dal punto di 
vista della teoria fisica.
 
Un atteggiamento razionale dovrebbe partire dal chiedersi per quale 
ragione i fenomeni osservati dovrebbero essere sicuramente riducibili a 
categorie nate per la descrizione ed interpretazione di ben diversa 
fenomenologia. Si dà per scontato e si fa passare sotto soglia un 
riduzionismo concettuale senza neanche avvertire la necessità di 
giustificarlo. Per cui "capire la natura fisica" di un campo dovrebbe 
essere un programma scevro da pregiudizi, mentre invece parlare subito 
dopo di "natura fisica dello spazio che darebbe senso al campo" è un 
pregiudizio. Come è un pregiudizio, assimilare vuoto e nulla. Cosa 
peraltro abbastanza lontana rispetto a quanto si trova nella costruzione 
concettuale della fisica contemporanea.
 
Ma il punto più delicato è la contrapposizione tra  questa petizione di 
principio circa la "natura fisica" e la fisica come sviluppatasi negli 
ultimi 400 anni.
Evidentemente la lezione dell' "hypoteses non fingo" newtoniana, 
ancorché le citazioni siano abbondanti, non è stata compresa.
 
La teoria fisica elabora *modelli*. A volte i modelli possono suggerire 
modifiche alle nostre idee sull' ontologia ma lo scopo principale dell' 
elaborazione teorica è la costruzione di modelli che funzionano. Non di 
scoprire l'*essenza* delle cose. E questo atteggiamento *funziona*. Sia 
dal punto di vista pratico, sia da quello di risolvere il problema 
epistemologico: un lento lavoro di elaborazione di modelli ha portato a 
mettere a punto nuove categorie per la descrizione della realtà in 
situazioni molto lontane da quell della nostra esperienza sensoriale.
E i lavori sono in corso.

 E i lavori sono in corso.
 
D’accordo, ma occorre precisare bene che si tratta di *modelli di funzionamento* e non dell’essenza delle cose.    
 
 

 D’accordo, ma occorre precisare bene che si tratta di *modelli di funzionamento* e non dell’essenza delle cose.
 
La ricerca dell'essenza delle cose è stata abbandonata con successo da 
alcuni secoli.

 alcuni secoli.
 
Abbiamo fatto tante belle scoperte, nella fisica, 
nella biologia, nella medicina, e in altri campi. 
Ma avendo abbandonato la ricerca dellâ€™essenza delle cose, 
stiamo utilizzando male, forse malissimo, 
gran parte delle scoperte che abbiamo fatto. 
E molti addirittura sostengono che stiamo distruggendo il pianeta.
Forse sarebbe meglio riprendere 
la ricerca dellâ€™essenza delle cose.  
 
[mod: prego gli utenti di rimanere IT]