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Titolo: La fisica

Sono un liceale (Liceo Scientifico) e ho 14 anni. Vorrei chiarire una cosa:
non ho capito bene che cosa è la fisica.
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"Noi siamo i Borg, abbassate i vostri scudi e arrendetevi. Assimileremo le
vostre peculiarità biologiche e tecnologiche alle nostre, la vostra cultura
si adatterà a servire noi. La resistenza è inutile!"


Be` e` una bella domanda secondo me e tuttaltro che
 facile e` dare una risposta. 
Io personalmente ne ho una. A me piace definire il fisico come 
l`inverso del matematico. Mi spiego meglio. Assumiamo vero che
tutte le nostre esperienze sensibili siano in qualche modo riconducibili 
ad una teoria matematica. In una teoria matematica solitamente si assumono
certi concetti come condivisi da ogni esser umano (concetti primitivi) e quindi
quando se ne parla si assume che l`interlocutore sappia cosa intendiamo.
Poi si assumono certe affermazioni riguardanti questi concetti e le supponiamo
vere (i postulati). Infine date queste cose, con le regole della logica si 
cominciano a formulare i teoremi. Bene i fisici si trovano invece davanti una
miriade di teoremi se vogliamo. Tali teoremi sono i risultati sperimentali
(le orbite dei pianeti sono ellittiche, una mela cade sulla terra, un gas 
riscaldato in un recipiente aumenta di pressione). Cio` che i fisici fanno
di solito e` cercare una serie di concetti primitivi e di postulati che messi
insieme in un contesto logico diano luogo a tali teoremi.
Cosi` ad esempio nel 1700 le leggi del magnetismo tra i corpi e le leggi dell´
ottica sembravano due insiemi di postulati distinti tra loro.
Con la comprensione delle equazioni di Maxwell si puo` spiegare ogni
esperimento
di ottica in termini di relazioni tra campo elettrico e magnetico.
Quindi leggi dell`elettromagnetismo+concetto di onda elettromagnetica=ottica.
I fisici hanno ridotto il numero di postulati necessari a spiegare certi esperi
menti ovvero hanno trovato una teoria matematica che contiene entrambi gli insi
emi di teoremi.
Il lavoro del fisico e` quindi in generale quello di unificare i miliardi di 
fenomeni fisici a cui assistiamo ogni giorno in un insieme (limitato) 
di postulati e concetti primitivi che ci dia ragione matematica di essi
(la cosiddetta teoria finale).
E la fisica e` la scienza che si cura di cercare questo insieme.   
Va detto che non e` assolutamente certo che esista solo un insieme di 
tale tipo (vedi ad esempio l`articolo di E. Minguzzi "On the conventionality 
of simultaneity" gr-qc /0103049).
 
Ciao
the Volk
-- 
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danu.laser.physik.uni-muenchen.de
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 l`inverso del matematico. 
Bella anche la risposta. Ci provo anch'io, citando due persone. La prima e' una
mia ex alunna, Alessia, che, quando faceva la terza liceo, ha scritto: la
fisica e' un modo per spiegare il mondo. La seconda e' una frase di uno
scienziato assai eminente, secondo il quale la fisica e' innanzitutto "bella",
ed e' bello lasciarsi "sedurre" da lei. Ciao
 Paola  
-- 
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nabucco.med.unipr.it
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

Ricordo una bella "definizione" della Fisica, credo che fosse
di Jean Perrin, diceva più o meno:
"La Fisica è quella scienza che cerca di spiegare il visibile
e complesso con l'invisibile ma semplice".
Pur riflettendo senz'altro un sostanziale aspetto di questa
disciplina mi pare però qesta una definizione un po' datata,
legata alla Fisica del tempo (Perrin ipotizzò il modello
planetario dell'atomo verso la fine dell'800).
Ha inoltre (per alcuni), un fastidioso contenuto riduzionista
non molto apprezzato attualmente.
Vorrei comunque dire il mio punto di vista su "cosa è la Fisica",
che è poi quello che racconto ai miei studenti,
e mi piacerebbe conoscere anche quello degli altri partecipanti alla lista.
La Fisica è certamente un sistema per interpretare il mondo e come tale
sarebbe sullo stesso piano di qualunque religione, filosofia o mitologia.
Ma, il fisico, ha una pretesa in più, che è quella di voler, oltre che interpretare
il mondo, anche "conoscere"  la realtà che descrive.
Il senso che dò alla parola "conoscere" è molto concreto:
Io "conosco" la legge che descrive un fenomeno se riesco a predire il suo
verificarsi, ovvero se riconosco il nesso causale tra alcuni eventi che chiamo
cause e il fenomeno che necessariamente accade in presenza di queste cause.
Ma questo non è ancora sufficiente:
posso dire di conoscere la realtà solo se posso predire esattamente (cioè
quantitativamente) quali fenomeni si produrranno modificando le cause
in una maniera qualunque.
Certamente, in questo senso, la meccanica quantistica (se è corretta)
ci dice che la realtà non si può "conoscere" , almeno non a livello
microscopico. Infatti se non sussistessero nemmeno le regolarità statistiche
macroscopiche non esisterebbe del tutto la possibilità di fare della Fisica.
Il resto che attiene alla Fisica è, a mio avviso, accessorio.
La costruzione di modelli, la ricerca di unità, o di semplicità delle teorie
sono requisiti che, per quanto desiderabili e suggestivi, non appartengono
alla finalità primaria di questa scienza.
La matematica stessa va intesa come strumento descrittivo e predittivo
e bisogna resistere alla tentazione di sopravvalutarla fino a vedere la realtà
nella matematica stessa.
Questo conduce spesso a discorsi fisicamente poco significativi quando
si tenta di estapolare da equazioni matematiche dati sperimentalmente
inaccessibili anche solo concettualmente.
Ad esempio, quando si descrivono i primi momenti dell'universo come se
avesse un senso ben definito parlare di tempo e spazio in tali situazioni:
Tempo e spazio misurati da quali orologi? E da quali metri?
Sicuramente si può inventare qualche definizione consistente delle
grandezze fisiche anche in situazioni estreme.
Tuttavia andrebbe sempre tenuto presente che questo modo di
fare Fisica ha come unico obiettivo creare una modello esteticamente
soddisfacente che risponda a criteri di unitarietà, ma poco ha ha che fare
con la "conoscenza" della realtà intesa come sopra.
Ammetto che la ricerca di unitarietà nella Fisica abbia prodotto spesso
nel passato una maggiore "conoscenza" della realtà;
allora però, questo tipo di  ricerca andrebbe considerata
per quello che è:
cioè uno strumento euristico utile per produrre "conoscenza" ma certamente
non il fine ultimo della Fisica come spesso invece si sente dire.
Massimo Brighi

 ed e' bello lasciarsi "sedurre" da lei.
La frase dello scienziato mi è piaciuta, sono d'accordo, nonostante io
ancora NON faccia fisica (inizio in 3°, ma sto iniziando a sudiarla per
conto mio, perchè a me personalmente la fisica mi affascina moltissimo),
credo che la fisica sia la scienza più bella, la potrei definire "la scienza
delle scienze".
Comunque, sono d'accordo con la tua alunna, perchè con la fisica riesci a
spiegare molte cose (suppongo).


 
Mah non vedo nessun fastidio. Ora sembra che tu dici che un fisico solitamente
orienta i suoi studi ponendosi questa domanda:"Io ho davanti un fenomeno, un
esp
erimento realizzato in certe condizioni. Cosa succedera` se cambio le
condizioni?"
La capacita´ di rispondre a tale interrogativo e poi di verificarne sperimental
mente la validita` e` quello che tu chiami conoscenza.
Qui l`approccio puo` essere diverso:
1) Parto da leggi fondamentali ed invento una teoria matematica che mi da`
 conto dei risultati sperimentali finora ottenuti. Forte di questa teoria
 estrapolo i risultati del modello in ogni condizione che voglio e, se
 posso poi verificcare con l`esperimento ho la conoscenza.
2) Incomincio a verificare un certo insieme  di condizioni sperimentali
 e poi estrapolo una legge che mi tiene conto di tali risultati.
Cosi` ad esempio supponiamo voglia "conoscere" la resistenza di un metallo a
diverse temperature. Posso fare due cose:
1) Parto dalle leggi della fisica dello stato solido e predico secondo il
modello#
   la resistivita` 
2) Comincio a fare diversi test a diverse temperature ed estrapolo una curva
   che mi predice l`andamento a diverse temperature.
Qual e` la differenza? Nel primo caso ho bisogno di un modello di conduttore 
nel secondo caso no.
Qual e` di solito l`approccio che interessa la fisica, che viene fatto studiare
normalmente? Ovviamente il primo. Il secondo pur dandomi la conoscenza che
voglio
non e` inquadrato ,solitamente ,nel metodo fisico di risoluzione di un
problema.
Ecco secondo me quello che non va nella tua definizione.
La "conoscenza" nella tua accezzione puo` essere raggiunta in vari modi ma 
la fisica non e` interessata per me solitamente alla potenza predittiva della 
teoriama a quella unificante. La meccanica quantistica che citi ne e` un
esempio.
Se i fisici fossero stati interessati al potere predittivo della teoria, qui
avrebbero avuto un empasse notevole. Il loro interesse era invece quello
di capire ed unificare i nuovi esperimenti in una teoria che comprendesse
sia la vecchia fisica classica che la nuova fisica quantistica.
Ciao.
