giovedì 17 novembre 2011

Perché le leggi della Fisica sono giuste?

Uno dei cavalli di battaglia di coloro che non hanno fiducia nella scienza è quello di affidarsi a un famoso esempio. L’esempio è quello, arcinoto, del volo del calabrone (in realtà non si tratterebbe del calabrone, perché storicamente ci fu un errore di traduzione, ma del bombo. La qual cosa non fa differenza e nel resto dell’articolo mi riferirò sempre al “volo del calabrone”). Secondo le leggi della Fisica conosciute il calabrone non dovrebbe volare, però vola, quindi, secondo questi signori, c’è qualcosa che non va nelle nostre conoscenze scientifiche. Il calabrone è troppo pesante e massiccio, mentre le sue ali sono troppo piccole per sostenerlo in volo. Il ragionamento sembrerebbe valido, dopotutto non abbiamo la certezza assoluta che le nostre conoscenze siano così solide da giustificare una fiducia completa in esse. Il volo del calabrone non sarebbe altro che un buon motivo per non fare troppo affidamento nelle nostre conoscenze scientifiche. E qui potrei anche essere d’accordo: la scienza non può arrivare a conoscere tutto né si può porre questo come obiettivo finale.

volo del calabrone

Ma, alla fine, perché il calabrone vola nonostante violi le leggi della Fisica? Quindi c’è davvero qualcosa di sbagliato nelle nostre conoscenze dell’aerodinamica?

In realtà le leggi della Fisica non hanno nessuna colpa nel volo del calabrone. La spiegazione è stata trovata già un po’ di tempo fa (1975), quando, osservando la struttura microscopica delle ali del calabrone (e anche di tanti altri insetti), si è scoperto che queste non sono per niente lisce ma possiedono una superficie corrugata che provoca delle turbolenze dell’aria durante il battito. Sono proprio queste turbolenze che “tengono su” il calabrone durante il volo. Si potrebbe dire che la Natura, sfruttando in maniera ottimale le leggi della Fisica, ha fatto in modo che il calabrone riuscisse a volare massimizzando il suo peso corporeo e minimizzando la superficie delle sue ali. Mica poco! Inoltre il movimento delle ali degli insetti durante il volo è piuttosto complesso, perché possono orientare la loro superficie in modo da passare da posizioni orizzontali a posizioni verticali. In questo caso si parla di aerodinamica instabile.

Infatti nel 2005 si effettuarono indagini accurate utilizzando riprese ad alta velocità di un calabrone adulto. Ciò ha confermato che il calabrone non viola nessuna legge fisica poiché il suo battito alare (di ben 230 colpi al secondo), unito al particolare movimento effettuato dall'ala genera una spinta più che sufficiente per mantenerlo sospeso in aria.

Il caso del volo del calabrone però viene ancora utilizzato dai detrattori della scienza come l’emblema del suo fallimento, facendo finta che la risposta al dilemma non sia mai stata trovata! In poche parole è diventata una leggenda, una leggenda pericolosa, suggerirei io.

Qualcuno ha anche detto che il calabrone vola perché non sa di non poterlo fare! Questa è proprio bella e infatti viene usata spesso dai fautori della “crescita personale” o del “pensiero positivo” per convincere la gente che per raggiungere i propri obiettivi nella vita non c’è bisogno di avere le giuste capacità…

Ma non voglio divagare. Veniamo all’argomento del post. Perché le leggi della Fisica sono giuste? Perché le leggi della Fisica sono il risultato di esperimenti e non solo di ragionamenti. Ma gli esperimenti non potrebbero essere sbagliati? Certo che potrebbero essere sbagliati, ma per fortuna gli esperimenti possono essere ripetuti molte volte, possono essere affinati, possono essere aggiornati. Se un esperimento ripetuto molte volte da persone diverse in luoghi diversi ottiene sempre lo stesso risultato, significa che quel fenomeno avviene davvero in quel modo.

La Fisica (ma anche la Chimica e la Biologia e anche le altre scienze) non è un’accozzaglia di nozioni scritte sui libri. Se così fosse, io sarei il primo a prendere tutti questi libri e a farne un allegro falò. I libri riportano queste nozioni perché sono il risultato di numerosi ed accurati esperimenti. In molti di questi libri c’è anche scritto come sono stati fatti questi esperimenti e come è possibile realizzarli in un proprio laboratorio. Alcuni sono talmente semplici che si possono realizzare anche in casa. Se volete, ad esempio, verificare una delle leggi fisiche più famose, il Principio di Archimede, avete bisogno di pochissimi strumenti. Una vaschetta d’acqua, una bilancia, un metro, ma anche qualcosa di più semplice, come possiamo vedere qui. Volete verificare la legge di Hooke? Basta un supporto metallico, una molla, alcuni pesetti, un righello, carta e penna. Volete verificare la legge di Stevino? Basta una bottiglia piena d’acqua e un oggetto appuntito per fare dei buchi. L’elenco potrebbe continuare per pagine e pagine, ma la conclusione sarebbe sempre quella.

Quindi le leggi fondamentali della Fisica sono corrette. Ma anche alcune teorie che per essere verificate richiedono strumentazioni che in casa non possiamo avere sono corrette, perché tali teorie si basano su leggi fisiche fondamentali.

Possiamo essere sicuri che i principi della Termodinamica siano davvero corretti? Se così non fosse i nostri frigoriferi, caloriferi, pentole a pressione, motori a combustione, macchine a vapore non funzionerebbero. Queste cose sono state realizzate grazie alla nostra conoscenza delle leggi della Fisica. E le leggi dell’elettromagnetismo sono corrette? Se così non fosse tutti i nostri immensi e complessi impianti elettrici non sarebbero altro che un inutile groviglio di fili. La teoria della relatività è corretta? Se così non fosse i nostri sistemi GPS non funzionerebbero. E se fosse sbagliata anche solo una delle leggi dell’ottica, cosa succederebbe? Le lenti e gli occhiali sarebbero solo dei pezzi di vetro! Anche questo elenco si potrebbe prolungare per pagine e pagine.

In conclusione non c’è alcun motivo di dubitare della validità della scienza. Quando ero studente di Fisica ho effettuato personalmente numerose esperienze di laboratorio e ho potuto toccare con mano la validità di quelle che possono essere considerate le “fondamenta della Fisica”. Chi non ha mai visto di persona queste cose non perda tempo e si documenti. Anche su YouTube ci sono innumerevoli filmati di esperimenti di Fisica, di Chimica, di Biologia e di altre scienze che possono essere interessanti. Ci sono anche numerosi laboratori itineranti che mostrano tantissime esperienze scientifiche interessanti e divertenti. Dopo avere visto tutto questo, non sarà più possibile guardare alle pseudoscienze con lo stesso sguardo affascinato. Quelle non sono “scienze alternative”, sono solo alternative per coloro che non hanno ancora visto…

Alla prossima Sorriso


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