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Cercò di capire il tempo e finì suicida Cercò di capire il tempo e finì suicida Boltzmann, nato 150 anni fa, fondò la fisica statistica In teoria si può viaggiare verso il passato ma le probabilità che ciò si verifichi sono quasi nulle LO scorrere del tempo è al centro delle nostre sensazioni di consapevolezza e la sua irreversibilità è un fenomeno di cui siamo acutamente coscienti nella vita di tutti i giorni. Il tempo scorre e non può essere percorso all'indietro. Questo vale non solo per gli esseri viventi, ma anche per gli oggetti di dimensioni macroscopiche. Tutte le volte che si proietta un film a rovescio si suscita ilarità. E non solo perché le persone camminano all'indietro. Pensiamo per esempio a una tazzina di caffè che cade e si rompe spargendo a terra il suo contenuto. In un film proiettato al contrario si vedrebbero i cocci e il liquido ricomporre la tazza col caffè dentro, che salirebbe di nuovo sul tavolo. Lo strano è che tutte le leggi della fìsica sono simmetriche rispetto all'inversione dello scorrere del tempo; la tazzina che si ricompone e risale non viola alcuna legge della meccanica. Il primo a spiegare questo paradosso fu il fisico viennese Ludwig Boltzmann, di cui si celebrano i 150 anni dalla nascita con un convegno che si svolgerà da oggi a sabato 28 maggio a Roma presso l'Accademia dei Lincei. La fama di Boltzmann, nato a Vienna nel 1844 e morto suicida a Duino nel 1906, è legata a due contributi alla fisica: l'interpretazione della nozione di entropia come una misura matematica del «disordine» degli atomi, e l'equazione detta, appunto, «di Boltzmann». Questa equazione descrive le proprietà statistiche d'un gas di molecole ed è storicamente la prima equazione che regola l'evoluzione di una probabilità e (con le sue successive estensioni) ha grande importanza per le applicazioni all'aerodinamica delle navette spaziali, ai reattori nucleari a fissione e a fusione, allo studio delle atmosfere stellari, al progetto di chip di semiconduttore per calcolatori. Da questa equazione Boltzmann ricavò appunto una dimostrazione dell'irreversibilità dei fenomeni macroscopici. E' la diversità di scala fra gli oggetti, che osserviamo nella vita di tutti i giorni, e le molecole a spiegare l'irreversibilità attraverso le leggi del calcolo delle probabilità. Infatti un numero enorme di molecole (queUe del caffè e della tazza) ha un nume- al saa e nonte ti i non die gli gli roe si o si olo ano per affè do a un o si ido affè ovo eggi alL ro incredibile di interazioni (urti) in una dinamica che si svolge a distanze piccolissime (un milionesimo di millimetro, diciamo). Esiste un numero eccezionalmente grande di possibili successioni di interazioni (impercettibilmente diverse tra loro) che descrivono la caduta possibile e la rottura della tazzina, mentre ne esiste sostanzialmente una sola che descrive il processo inverso (in cui ogni impercettibile differenza cambierebbe l'intero andamento del fenomeno. E' vero che il pavimento e i pezzi hanno ricevuto nell'urto una quantità d'energia che sarebbe esattamente quella necessaria per ricomporre la tazza, farvi ritornare il caffè e farla risalire sul tavolo. Ma questa energia, data agli atomi in forma irregolare, disordinata, non dà luogo a movimento macroscopico, ma solo a un riscaldamento. Bisognerebbe che ogni singolo atomo desse proprio in un certo modo un colpetto ben mirato alla tazzina per osservare il processo che ci fa ridere nel film proiettato a rovescio. Noi non osserviamo mai certe stane cose non perché sono impossibili, ma solo perché sono estremamente improbabili. Un tempo, il fatto che non si osservassero certi fenomeni era ascritto alla loro impossibilità, sancita dal famoso secondo bondanza in ogni corpo in forma di calore (per l'entropia, che diviene disponibile attraverso il trasferimento dell'energia dal caldo sole alla fredda terra. Per sfruttare al massimo questo trasferimento, le piante aprono la superficie immensa delle loro foglie e forzano l'energia solare, prima che scenda alla temperatura della terra, ad effettuare... sintesi chimiche... I prodotti di questa cucina chimica sono oggetto della lotta del mondo animale.» L'originalità della visione di Boltzmann ha generato obiezione da parte dei suoi contemporanei, dimostratesi tutte infondate e basate su incomprensioni di quel che veniva da lui affermato. Oggi rigorosi teoremi matematici dimostrano la correttezza di tale visione. Studiando questioni come quelle affrontate da Boltzmann, ci rendiamo conto di come capire le leggi che regolano gli aspetti microscopici della fisica non è equivalente a comprendere le cose significative del mondo. Anche se la realtà è fatta di piccoli costituenti, è troppo difficile descrivere quel che avviene nel mondo in questi tempi. Quello che possiamo fare è, come ha mostrato Boltzmann in maniera magistrale, stabilire un ponte tra i vari livelli per formare un quadro coerente. Boltzmann è noto anche per la sua eccezionale abilità espo sitiva. I suoi Scritti divulgativi presentano la sua concezione della natura della scienza in ge nerale e della fisica teorica in particolare. L'interesse filosofico di questo testo attirò su di lui l'attenzione dei membri del Circolo di Vienna e di pensatori ad esso legati, come Wittgenstein. Boltzmann ci appare, quindi, sotto molti punti di vista, un antesignano della fisica moder na e di una visione moderna del sapere, in cui tutto sembra sle gato e indipendente, ma in realtà è sottilmente connesso da fili difficili da cogliere. Sono quei fili che rendono vero e falso nello stesso tempo il riduzionismo, e ribadiscono l'impor tanza di tutte le forme del sape re, dalla fisica alla letteratura, dalla chimica alla psicanalisi, nel quadro di un'unica cultura che tanti grandi, fra cui Boltzmann, hanno contribuito a creare. Ludwig Boltzmann (sotto) affrontò il problema della reversibilità del tempo nei fenomeni fisici osservati a livello microscopico