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Per una fortunata coincidenza, giovedì 3 settembre, nel Blog del “Fatto Quotidiano” è apparso un appello di Jacopo Fo titolato “Allo studente non far sapere che la fisica è stupefacente più delle pere!”, e in tutte le libreria d’Italia è andato in vendita l’ultimo libro di Carlo Rovelli titolato “Helgoland“. Niente di confrontabile, ma entrambi hanno richiamato l’attenzione sul tema dell’insegnamento della fisica nelle scuole.

Jacopo Fo riprende il suo appello alla Ministra della Pubblica Istruzione Lucia Azzolina del 19 Agosto 2020 titolato “la scuola è noiosa perché non parla dei misteri della scienza”, iniziando con una domanda “ha mai pensato di usare la fisica come argine alla diffusione del bullismo e della droga nella gioventù?” Quel che porta i giovani virgulti a percorrere strade autodistruttive è principalmente l’incapacità di dare un senso alla vita. E non è possibile farlo se non si scopre che l’universo nel quale viviamo è una follia stupefacente, un miracolo dell’improbabilità realizzato, un evento che va contro la logica comune.

In effetti, possiamo dire che fino al concepimento del modello atomico di Niels Bohr, intorno all’anno 1913, era diffuso un modello del mondo fatto da entità definite con proprietà specifiche. L’atomo era il mattoncino elementare di tutto, anche se le leggi della meccanica classica non spiegavano il moto degli elettroni e il loro saltellare da un’orbita all’altra. Una visione semplice, ma che tradotta in pratica è difficile da digerire. Quando si parla di atomi, a scuola non si sforzano di darci un’idea delle dimensioni. Robert Jastrow, astronomo della Nasa, ha detto che: “La grandezza dell’elettrone sta a un granello di polvere come un granello di polvere sta alla Terra”. Sui libri di scienze ci sono disegnini tranquillizzanti che ci fanno vedere il nucleo dell’atomo con intorno uno o più satellitini. Nella realtà se sono a Roma e porto la grandezza del nucleo dell’atomo a quella del nocciolo di una ciliegia, il primo satellitino che gli gira intorno sta sorvolando la Grecia e l’Albania, fino a raggiungere poi l’Austria e via così. La materia è quasi tutta vuota!  Anche gli esseri umani sono fondamentalmente costituiti da vuoto, quello che tiene insieme le particelle elementari, protoni elettroni e neutroni sono le forze elettriche regolate dalla legge di Coulomb.

Le cose si complicano con l’avvento della meccanica quantistica, inizialmente formulata nel 1925 dal giovane 23enne Werner Heisenberg, mentre era in vacanza sull’isola norvegese di Helgoland. Da qui il nome dell’ultimo libro di Carlo Rovelli. C’erano da tempo evidenze sperimentali del dualismo onda – particella. Mancava la formulazione di una teoria che spiegasse le evidenze sperimentali. Il giovane Werner rinuncia all’idea che un elettrone sia un oggetto che si muove lungo una traiettoria. Con la sua formulazione Heisenberg ha avviato quella che, secondo non pochi, è stata la più radicale rivoluzione scientifica di ogni tempo. Da decenni i fisici quantistici litigano perché sono nate molteplici interpretazioni della realtà che fanno a pugni tra loro. Le prime pagine dei libri di scienze dovrebbero riportare quel che disse il premio Nobel Richard Feynman: “Se pensi di aver capito come funziona la meccanica quantistica vuol dire che non hai capito come funziona la meccanica quantistica.”

Come bene spiega il libro di Carlo Rovelli, con la formulazione della meccanica quantistica il mondo si frantuma in un gioco di punti di vista, che non ammette un’unica visione globale. Una lampadina non emette una luce continua , emette una fitta gragnola di evanescenti piccoli fotoni. E’ necessario pensare che ogni cosa sia solamente il modo in cui agisce su qualcos’altro. Le caratteristiche di un oggetto sono il modo in cui esso agisce su altri oggetti. E’ a queste interazioni che dobbiamo guardare per comprendere la natura, non agli oggetti isolati. La teoria quantistica non ci dice dove si trovi una qualunque particella di materia quando non la osserviamo. Ci dice solo quale sia la probabilità di trovarla in un punto se la osserviamo. Da questa rivoluzione nasce il famoso principio d’indeterminazione di Heisenberg. Enunciato nel 1927, e confermato da innumerevoli esperimenti, rappresenta un concetto cardine della meccanica quantistica che ha sancito una radicale rottura rispetto alle leggi della meccanica classica.

La costruzione della teoria quantistisca è stata premiata da un numero di premi Nobel senza eguali. Oltre a Louis de Broglie nel 1929, lo stesso Heisenberg nel 1932, ci furono Paul Dirac e Erwin Schrodinger nel 1933, solo più tardi nel 1945 Wolfang Pauli e nel 1954 Max Born, tutti poco più che ventenni quando espressero i loro contributi alla creazione della teoria quantistica. Molti di loro cresciuti intorno a Niels Bohr, già premio Nobel nel 1922, che aveva raccolto intorno a sé i più brillanti giovani fisici che era riuscito a trovare. “La fisica dei ragazzi”, così la chiamavano all’epoca. Nonostante questi riconoscimenti, nonostante lo strepitoso successo, nonostante la tecnologia che ne è nata (dal laser alla risonanza magnetica nucleare, dall’informatica quantistica alla crittografia quantistica), la teoria quantistica resta ancora oscura per molti apetti e fonte di curiosità scientifica.

Citando dal libro di Carlo Rovelli “E’ stato un risveglio brusco dal sonno felice in cui ci avevano cullato le illusioni del successo di Newton. Ma è un risveglio che ci porta al cuore pulsante del pensiero scientifico, che non è fatto di certezze acquisite: è un pensiero in movimento continuo, la cui forza è proprio la capacità di rimettere sempre in discussione ogni cosa e ripartire, di non avere paura di sovvertire un ordine del mondo per cercarne uno più efficace, e poi rimettere ancora tutto in discussione, sovvertire tutto di nuovo. Non aver paura di ripensare il mondo è la forza della scienza.”

Cara Azzolina, la scuola è noisa: non insegna quel che serve sapere (Jacopo Fo, 11 Agosto, 2020).