percorso di Francesco Vissani
E siamo così arrivati alle soglie dei giorni nostri. Ma forse, qualche lettore sarà stato colto dallo sconcerto e magari avrà pensato qualcosa del genere: come sarebbe a dire? Si inventano nomi per cose mai viste e ci si affida ad essi? Parliamo di modelli o parliamo di cose vere? Intervengono chimici, fisici e filosofi nello stesso dibattito scientifico, procedendo avanti e indietro sugli stessi passi? E soprattutto: ci vorresti raccontare che gli scienziati buttano là delle ipotesi, un po’ come se tirassero ad indovinare? Prima mi immagino un migliaio di elettroni, poi no, contrordine, ne bastano pochi, ma a questo punto tiro fuori dal cappello un nucleo con strane caratteristiche e, per far tornare il quadro generale, condisco il tutto di proprietà strampalate e anti-intuitive?
Il punto è questo: anche se le osservazioni, ripetibili dagli altri, avevano dato accesso a situazioni nuove e stupefacenti, quegli scienziati non stavano inventando niente di nuovo per quanto riguarda il metodo di indagine. Essi stavano semplicemente seguendo i precetti enunciati dai primi pensatori greci, e procedevano a costruire - o, forse meglio, a definire - il concetto di atomo.
Lo scopo prioritario delle teorie scientifiche resta sempre lo stesso: quello di ‘salvare i fenomeni’ come dicevano i greci, ovvero quello di essere coerenti con i risultati dell’osservazione - o se preferite, con i fatti acquisiti. Una volta che la teoria ha preso forma assiomatica, ovvero, quando sono state chiarite le ipotesi e le regole di deduzione, si passa a tirarne le conseguenze (aspettative, predizioni, teoremi) o poi le si usa per organizzare qualche cosa di nuovo: un sistema di pensiero, una invenzione, un esperimento, ecc. Si riparte da capo non appena l’osservazione offre la prossima sorpresa, ovvero quando emerge un fenomeno che non rientra nelle aspettative della teoria vigente.
Figura 4: Modellini di atomo realizzati a scuola.
Piuttosto, mi sembra che queste storie evidenzino quanto sia prezioso il contributo della nostra immaginazione ai fini di dare l’abbrivo a qualche conoscenza di filosofia naturale - o ‘conoscenza scientifica’, se preferite. Per dirla con Einstein:
L’immaginazione è più importante della conoscenza.
La conoscenza è limitata.
L’immaginazione abbraccia il mondo.
Parole tratte da una famosissima intervista pubblicata sul The Saturday Evening Post.
Sono convinto che sia utile considerare la storia delle acquisizioni scientifiche con rispetto, e sia importante provare compartecipazione verso chi ci ha consentito di fare significativi passi avanti. Riuscire ad avvicinarsi alla divulgazione scientifica o alla didattica della scienza con atteggiamenti del genere, poi, mi sembra veramente importante.
Sulla scorta di simili considerazioni, credo che i modellini di atomi che vengono a volte costruiti dagli allievi delle scuole medie con plastilina o altri materiali, o i disegni schematici degli orbitali proposti nei libri di chimica, siano ausili più utili per l'immaginazione che viceversa.
Il pensiero che queste siano solo approssimazioni di quello che "l'atomo è veramente" non mi turba troppo. È vero che ci sono stati tanti progressi e abbiamo sviluppato modelli migliori con solide basi matematiche, ma non è sempre necessario conoscerne tutti i dettagli; a volte servono solo concetti relativamente semplici, come quelli adottati dal modello planetario o da quello di Bohr. Per esempio, essi ci bastano per discutere come siamo arrivati a capire che le stelle sono fatte degli stessi elementi che sono sul nostro pianeta; e non mi sembra poco.
Riferimenti e siti web
1. Testo basato sull’articolo pubblicato su Linkedin https://www.linkedin.com/pulse/atomi-ed-elettricit%C3%A0-francesco-vissani-phd/
2. Andrea G. Van Melsen, Da Atomos a Atomo. Storia del concetto di atomo, Società editrice internazionale, Torino (1957)
3. Stanford Encyclopedia of Philosophy, https://plato.stanford.edu/ pagine su Presocratic philo- sophy per Talete (Thales), Atomismo antico (Ancient atomism), Leucippus, Democritus, Bohr e Einstein
4. Premio Nobel in fisica del 1926 a Jean Baptiste Perrin https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1926/perrin/facts/
5. Premio Nobel in fisica del 1905 a Philipp Eduard Anton von Lenard https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1905/summary/
6. Premio Nobel in fisica del 1906 a Joseph John Thomson https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1906/summary/
7. Premio Nobel in fisica del 1909 a Karl Ferdinand Braun e Guglielmo Marconi https://www.nobelprize.org/prizes/physics/1909/summary/
8. Elettricità e Materia di JJ Thomsonhttp://www.opal.unito.it/psixsite/Miscellanea%20di%20testi%20di%20genere%20diverso/Elenco%20opere/imgMar2592.pdf
9. Articolo di Rutherford del 1911https://www.math.ubc.ca/~cass/rutherford/r.pdf
10. Intervista di Albert Einstein a George Sylvester Viereck sul T he Saturday Evening Post del 1929 in traduzione italiana https://scienzapertutti.infn.it/rubriche/un-libro-al-mese/3910-buon-compleanno-isaac-asimo