Peter Atkins
Perché l'universo funziona così
L'origine delle leggi della natura
Zanichelli
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Pianeta Libri news. Torino, 3 maggio 2022 – La meravigliosa complessità del mondo è conseguenza di leggi fisiche che poco a poco negli ultimi secoli siamo riusciti a svelare. Ma da dove vengono queste leggi? Chi le ha create?
Con rigore scientifico, ma non senza umorismo, Peter Atkins rivisita qui i grandi princìpi di conservazione, la meccanica classica e quantistica, la termodinamica e l’elettromagnetismo, ne distilla l’essenza più profonda e propone un’idea sorprendente: le leggi della natura sono nate spontaneamente, senza alcun atto creativo.
Atkins mostra infatti che per generare le leggi basta una combinazione di indolenza (non si altera la simmetria perfetta del Nulla primigenio), di anarchia (ogni particella è libera di muoversi a proprio piacimento) e di ignoranza (non si conosce il comportamento individuale delle particelle, soltanto quello collettivo).
Se così è, restano da spiegare soltanto i valori di alcune costanti fondamentali, come la carica dell’elettrone, e il prodigio forse più grande: perché la matematica inventata dall’Homo sapiens sia così efficace nel descrivere l’universo.
Indice
Prefazione 7
1. Ritorno all’eternità: la natura delle leggi 9
Che cosa sono, come si esprimono e da dove vengono le leggi:
la forza creatrice di pigrizia, anarchia e ignoranza.
2. Molto rumore per nulla: come le leggi
possono nascere dal Nulla 31
Le leggi di conservazione emergono grazie a una caratteristica
fondamentale del Nulla: la simmetria.
3. Il regno dell’anarchia: come alcune leggi
nascono dall’assenza di leggi 61
Un raggio di luce arriva al vostro occhio seguendo sempre
la traiettoria che minimizza il tempo di percorrenza,
pur senza conoscerla in anticipo: è merito dell’anarchia.
4. Nel fuoco dell’azione: leggi relative
alla temperatura 85
Le idee di Ludwig Boltzmann spiegano come mai
nel mondo quotidiano la materia abbia una certa stabilità,
e perché riscaldandola si dia libero corso ai cambiamenti chimici.
5. Oltre l’anarchia: com’è possibile
che qualcosa succeda 111
L’entropia dell’universo, cioè il disordine, può solo aumentare.
Localmente, però, sono possibili cali di entropia: la vita
sulla Terra ne è una dimostrazione.
6. La forza creativa dell’ignoranza:
come la materia reagisce ai cambiamenti 139
Le leggi che descrivono i gas nascono dall’ignoranza
del comportamento di ogni singolo atomo o molecola,
ma anche il rapporto tra energia e spostamento in una molla
o un pendolo si possono descrivere senza conoscere la forza
che li aziona.
7. La luce dell’universo:
le leggi dell’elettricità e del magnetismo 159
La forza elettrica e quella magnetica sono due facce
della stessa medaglia, e di nuovo le leggi che le descrivono
nascono dalla simmetria del Nulla.
8. Misura per misura:
l’origine delle costanti fondamentali 181
Le conseguenze delle leggi di natura dipendono dai valori
delle costanti fondamentali, ma non tutte sono fondamentali
allo stesso modo. Scegliendo le giuste unità di misura, alcune
possono addirittura scomparire dalle nostre equazioni come
la velocità della luce. L’origine di altre costanti, invece,
rimane un mistero.
9. Un grido da luoghi profondi:
perché la matematica funziona 211
La matematica è un linguaggio utile agli scienziati, l’unico
in grado di descrivere con rigore il comportamento del mondo.
Vuol dire che la Natura stessa è intimamente matematica?
Note dell’autore 229
Note dell’edizione italiana 249
Indice analitico 251
L'autore
Peter William Atkins, professore al Lincoln College di Oxford, ha scritto manuali di chimica su cui si sono formate generazioni di studenti di tutto il mondo. Nei suoi saggi la competenza del didatta si accompagna a un brillante talento per la divulgazione. Nelle Chiavi di lettura sono già apparsi Il regno periodico (2008), Le regole del gioco (2010) e Che cosa è la chimica? (2015).
Peter Atkins
Perché l'universo funziona così
L'origine delle leggi della natura
A cura di Stefano Dalla Casa
Traduzione di Luisa Doplicher
Zanichelli, Bologna. Prima edizione: ottobre 2019
Collana: Chiavi di lettura 49
Pagine: 256. Brossura cucita, con alette
ISBN: 9788808720351
Prezzo: € 14,20
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