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Edicola – “Le Scienze” n°501, maggio 2010: “La falsa partenza della fusione nucleare” 04/05/2010

Posted by Antonio Genna in Le Scienze, Scienza e tecnologia.
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Di seguito propongo copertina, principali contenuti ed allegati facoltativi del numero 501 – Maggio 2010 del mensile “Le Scienze”, edizione italiana di “Scientific American”, in edicola dallo scorso venerdì 30 aprile.
La rivista è pubblicata dal Gruppo Editoriale L’Espresso ed in vendita al prezzo di 3,90 €.

I principali contenuti di questo numero:

Nel numero di «Le Scienze» di maggio 2010 in edicola:

La falsa partenza della fusione

Per molto tempo gli scienziati hanno immaginato di sfruttare la fusione nucleare, grazie a cui splendono le stelle, per avere energia sicura, pulita e illimitata. Ora, grazie a prototipi in costruzione negli Stati Uniti e in Europa, siamo vicini a una svolta storica. Ma per gli scettici un reattore a fusione,
che dovrebbe generare più energia di quella necessaria per alimentare la fusione stessa, non entrerà mai in funzione a causa di problemi ingegneristici estremamente difficili da risolvere.

Inoltre, sul numero di maggio di «Le Scienze»:

Che acqua beviamo? I risultati di un’indagine sulle acque minerali indicano che urgono nuove regole per fissare i limiti di alcune sostanze dannose per la salute.

L’attività del cervello a riposo. Le regioni cerebrali che mostrano un alto livello di attività quando la nostra mente vaga oziosamente potrebbero rivelarsi essenziali per capire alcuni disturbi neurologici, e forse addirittura la coscienza.

La luna che voleva essere un pianeta. Titano, la più grande delle lune di Saturno, ha un’atmosfera più densa di quella terrestre e una superficie variegata dal punto di vista morfologico.

L’evoluzione dei minerali. Lo studio del passato delle rocce ha portato a una conclusione sorprendente: molti dei minerali che conosciamo devono la loro esistenza agli esseri viventi.

Inoltre, con Le Scienze di maggio, a richiesta e a pagamento:

– il 3° DVD della serie in 6 dischi “La conquista dello spazio”, intitolato “Verso i pianeti esterni”, dal viaggio della Salyut 1 a quello delle sonde Voyager.

1972-1980: dalla Salyut 1 al viaggio delle sonde Voyager
Il volo dell’Apollo 17 chiude il programma Apollo: la NASA inizia lo sviluppo di un nuovo, rivoluzionario velivolo spaziale, lo shuttle, un po’ astronave e un po’ aereo. Intanto, perduta la gara per la Luna, i sovietici si concentrano sulla costruzione della prima serie di stazioni in orbita intorno alla Terra, le Salyut, a cui la NASA risponde nel 1973 con lo Skylab. Nel frattempo le due superpotenze mandano nello spazio sonde robotizzare destinate all’esplorazione del sistema solare. Le immagini e i dati raccolti dalle sonde Venus, Mariner, Venera, Pioneer e Viking cominciano a svelare i segreti dei pianeti più vicini alla Terra, mentre le due Voyager iniziano il loro viaggio verso lo spazio profondo.

– il 36° volume della collana “Biblioteca delle Scienze”, “L’universo senza stringhe” di Lee Smolin, che critica la controversa teoria delle stringhe sulla natura della realtà.

C’è dibattito sull’infinitamente piccolo e sull’infinitamente grande. Un dibattito, a volte anche molto acceso, su quale sia la teoria più adatta a descrivere le particelle elementari e le forze che governano il cosmo e a risolvere alcuni problemi della fisica attuale, per esempio conciliare in un quadro coerente le due grandi rivoluzioni del XX secolo: la relatività e la meccanica quantistica.
Nell’ambito di questa discussione, da una ventina di anni ormai la teoria del modello standard è incalzata dalla teoria delle stringhe, secondo cui particelle e forze possono essere descritte come corde infinitesimali che vibrano nello spazio. Ma, con il crescere della popolarità, per le stringhe, e soprattutto per i sostenitori di questa teoria ricca di formalismi matematici estremamente complessi, sono arrivate le critiche. Anche da scienziati che nella teoria delle stringhe ci ha messo le mani in prima persona, come Lee Smolin, autore di L’universo senza stringhe, allegato a richiesta con il numero di maggio di «Le Scienze».
La critica del fisico teorico statunitense, uno dei fondatori del Perimeter Institute of Theoretical Physics di Waterloo, nell’Ontario, parte dai cinque grandi problemi della fisica teorica, che danno il titolo al primo capitolo. In ordine di apparizione: combinare la relatività e la teoria dei quanti in un’unica descrizione completa della natura; risolvere i problemi che riguardano i fondamenti della meccanica quantistica; determinare se forze e particelle possano essere unificate in una teoria che le spieghi tutte come manifestazioni di un’unica entità fondamentale; spiegare come sono scelti in natura i valori dei parametri liberi del modello standard della fisica delle particelle; e infine spiegare la materia oscura e l’energia oscura o, se non esistono, determinare come e perché la gravità si modifica a grandi scale.
La lista permette a Smolin di produrre una critica puntuale e di raccontare oltre vent’anni di intenso ma improduttivo lavoro sperimentale dedicato alla teoria delle stringhe. Un arco di tempo durante il quale Smolin non ha certo sofferto di solitudine intellettuale, visto che la maggior parte dei fisici teorici è stata impegnata in un’elaborazione coerente della teoria, partendo dalle intuizioni iniziali.
Non deve essere facile ammettere di avere sbagliato. Tuttavia Smolin dichiara il fallimento delle teoria delle stringhe, facendo però di questa fine un punto d’inizio del libro. Smolin racconta infatti le teorie alternative a quella a cui ha lavorato per lungo tempo. Descrive le idee più eretiche della fisica contemporanea: dalla teoria MOND, che vorrebbe modificare la legge di gravità per valori piccolissimi dell’accelerazione, alla relatività doppiamente speciale, un’idea del teorico italiano Giovanni Amelino-Camelia per cui la lunghezza di Planck sarebbe indipendente dal sistema di riferimento, né più né meno come la velocità della luce. Per arrivare alla gravità quantistica a loop, un’affascinante teoria quantistica dello spazio-tempo elaborata proprio da Smolin insieme a Carlo Rovelli e pochi altri abbastanza coraggiosi da abbandonare la scuola dominante della teoria delle stringhe.
L’onestà intellettuale porta Smolin non solo a riconoscere il fallimento delle stringhe, ma anche a osservare che le teorie alternative non hanno ancora raggiunto una completezza tale da poter essere ritenute soddisfacenti, sebbene facciano previsioni verificabili sul mondo reale. Queste previsioni possono essere messe alla prova con esperimenti. E per di più esperimenti che sono già in corso.
Gli ultimi capitoli sono dedicati a un tema coraggioso: «Che cosa ha lasciato in eredità a questi giovani scienziati la mia generazione?», si chiede Smolin. Per poi lanciarsi in un’appassionata invettiva contro i metodi conservativi del reclutamento in fisica teorica, altro argomento di feroce dibattito. Metodi che, secondo lo scienziato, in una materia sempre più arcana e intricata tendono a favorire chi ha buone doti tecniche ma segue strade già battute rispetto a chi ha inventiva e vorrebbe aprire nuove vie. È una vecchia storia. Che finirà, come sempre, con l’arrivo di qualcuno che avrà un’intui-zione, un lampo: e tutti scopriranno di aver avuto la soluzione lì, a portata di mano…

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