Un percorso annuale di approfondimento su temi legati al ruolo e alle molteplici implicazioni della scienza nella società contemporanea, con particolare attenzione alle scienze della vita.

Sono gli studenti, coinvolti dai docenti disponibili, i protagonisti attivi di questa esperienza che si articola in varie tappe: lettura approfondita e guidata di saggi scientifici opportunamente selezionati, elaborazione e realizzazione di lavori coerenti con le tematiche proposte, incontri di approfondimento con docenti universitari, presentazione dei lavori (filmati, dialoghi, interviste, recite, tesine.)

Il progetto, che non ha fini di lucro, è mirato a precisi obiettivi:

- Stimolare nei giovani il piacere e la curiosità per la lettura

- Proporre argomenti nuovi o già trattati nei programmi scolastici in un’ottica più dinamica e di maggiore coinvolgimento

- Allargare gli orizzonti culturali oltre i rigidi confini delle singole discipline

- Porre l’accento sul metodo, i limiti, il significato della scienza  

- Evidenziare gli aspetti meno noti e più stimolanti dell’impresa scientifica  

- Orientare i ragazzi verso scelte universitarie motivate e consapevoli 

Il filo rosso dei saggi di Carlo Rovelli

“La scienza prima di essere esperimenti, misure, matematica, deduzioni rigorose, è soprattutto visioni. Il pensiero scientifico si nutre della capacità di «vedere» le cose in modo diverso da come le vedevamo prima.
La natura del pensiero scientifico è critica, ribelle, insofferente a ogni concezione a priori, a ogni riverenza, a ogni verità intoccabile. La ricerca della conoscenza non si nutre di certezza: si nutre di una radicale mancanza di certezze”.

Questa idea di scienza è la chiave di lettura di una nuova immagine del mondo disegnata nei primi decenni del ventesimo secolo da Albert Einstein, Max Planck, Niels Bohr, Werner Heisenberg, Wolfgang Pauli, Erwin Schrödinger e da altri geni della fisica. Una rivoluzione del pensiero che ha generato la teoria della relatività e la meccanica quantistica, tra l’infinitamente grande e l’infinitamente piccolo. La realtà deterministica descritta dalla fisica di Newton cede il passo a una realtà di flessibilità, indeterminazione, probabilità.
Nell’incandescente confronto delle idee cominciano a sgretolarsi le “certezze” della fisica classica, mentre si va rielaborando una diversa interpretazione del tempo, dello spazio, della gravità, del rapporto tra materia ed energia, dell'architettura del cosmo…

Il fermento, le conquiste, i dubbi e gli orizzonti aperti da questa rivoluzione sono i nodi concettuali dei saggi di Carlo Rovelli, fisico teorico e divulgatore di successo che riesce a ricreare nei suoi scritti l’atmosfera elettrizzante dell’avventura intellettuale di quella stagione. Emerge il profilo di uno scienziato visionario, attratto dall’ignoto, un po’ poeta, un po’ filosofo, che ama immaginare viaggi verso territori sconosciuti per andare a vedere quello che si nasconde “oltre la collina”.
Scrive pagine piene di entusiasmo, di riflessioni profonde sul fascino della scienza, sul senso della nostra presenza in un universo sconfinato, sulla voragine della nostra ignoranza di fronte alla realtà profonda in cui siamo immersi, «perché la scienza ci mostra come meglio comprendere il mondo, ma ci indica anche quanto vasto sia ciò che ancora non sappiamo ».
Con leggerezza e rigore scientifico cattura la curiosità del lettore, intrecciando i misteri della fisica di frontiera con divagazioni suggestive di grande impatto.

Lo spazio concepito da Newton è un rigido contenitore vuoto in cui si muovono gli oggetti lungo «traiettorie precise » , sotto l’azione di una misteriosa forza di gravità. Lo spaziotempo di Einstein è qualcosa di dinamico che si incurva come «un gigantesco mollusco flessibile». Nasce una nuova teoria della gravità, conseguenza della curvatura dello spazio-tempo sotto l’azione delle masse. In questo radicale cambio di prospettiva anche il tempo si incurva; passa più veloce in montagna e più lento vicino alla terra.
«Un mondo colorato e stupefacente, dove esplodono universi, lo spazio sprofonda in buchi senza uscita, il tempo rallenta abbassandosi su un pianeta, e le sconfinate distese di spazio interstellare s’increspano e ondeggiano come la superficie del mare (… ) uno sguardo verso la realtà, un po’ meno velato di quello della nostra offuscata banalità quotidiana. Una realtà che sembra anch’essa fatta della materia di cui sono fatti i sogni, ma pur tuttavia più reale del nostro annebbiato sogno quotidiano».

Tutta la materia conosciuta è fatta da un numero limitato di particelle descritte dalla meccanica quantistica. « Come le tessere di un LEGO gigantesco » queste particelle elementari interagiscono e creano la realtà variegata del mondo in cui viviamo. Anche noi siamo tessere di quel lego.
Entriamo nel mondo dei quanti, un mondo strano e affascinante, a struttura granulare, dove un oggetto esiste solo se interagisce con qualcosa, dove nulla è prevedibile, tutto è indeterminaziome , probabilità, interazione tra eventi.
«Per adesso, questo è quello che sappiamo della materia. Una manciata di tipi di particelle elementari, che vibrano e fluttuano in continuazione fra l’esistere e il non esistere, pullulano nello spazio anche quando sembra non ci sia nulla, si combinano assieme all’infinito come le venti lettere di un alfabeto cosmico per raccontare l’immensa storia delle galassie, delle stelle innumerevoli, dei raggi cosmici, della luce del sole, delle montagne, dei boschi, dei campi di grano, dei sorrisi delle ragazze alle feste, e del cielo nero e stellato la notte» .

La meccanica quantistica è la base di tutta la tecnologia di cui disponiamo, ma presenta ancora oggi aspetti incomprensibili.
«che cos’è la teoria dei quanti a 100 anni dalla nascita? Uno straordinario tuffo profondo nella natura della realtà? Un abbaglio, che funziona per caso? Un pezzo incompleto di un puzzle? O un indizio di qualcosa di profondo che riguarda la struttura del mondo e che non abbiamo ancora ben digerito?». Se lo chiedono fisici e filosofi , ma la risposta ancora non c’è.

Il divario tra i nostri limiti e il mistero che ci avvolge si coniuga con la consapevolezza che siamo parte del mondo e non spettatori che guardano il mondo dall’esterno. «Siamo fatti degli stessi atomi e degli stessi segnali di luce che si scambiano i pini sulle montagne e le stelle nelle galassie. Nel mare immenso di galassie e di stelle, siamo un infinitesimo angolo sperduto; fra gli arabeschi infiniti di forme che compongono il reale, noi non siamo che un ghirigoro fra tanti.La nostra conoscenza del mondo continua a crescere. Ci sono frontiere, dove stiamo imparando, e brucia il nostro desiderio di sapere.Sono nelle profondità più minute del tessuto dello spazio, nelle origini del cosmo, nella natura del tempo, nel fato dei buchi neri, e nel funzionamento del nostro stesso pensiero. Qui, sul bordo di quello che sappiamo, a contatto con l’oceano di quanto non sappiamo, brillano il mistero del mondo, la bellezza del mondo, e ci lasciano senza fiato ».

La teoria dei quanti e la teoria della relatività funzionano perfettamente, governano la realtà del mondo, ma non si parlano. La teoria della relatività parla di uno« spazio curvo dove tutto è continuo », la teoria dei quanti parla di uno « spazio piatto dove saltano quanti di energia».
Il tentativo di superare questa schizofrenia è nella gravità quantistica a loop, campo di ricerca di Rovelli e della la comunità dei fisici a livello internazionale.Una sfida elettrizzante, un nuovo territorio da esplorare, un salto verso una nuova visione della realtà che potrebbe aprire spazi inimmaginabili per guardare sempre più lontano.

«Qui, sul fronte, oltre il bordo del sapere attuale, la scienza diventa ancora più bella. Nella fucina incandescente delle idee che nascono, dei tentativi, delle strade intraprese e poi abbandonate, degli entusiasmi. Nello sforzo di immaginare quello che ancora non è stato immaginato».

I saggi

- Sette brevi lezioni di fisica, Adelphi, 2014
Un agile volumetto rimasto a lungo ai primi posti nella classifica dei libri più venduti. Un approccio originale, poche pagine per disegnare un quadro sintetico e accessibile dei grandi temi che hanno cambiato l’immagine del mondo.

- La realtà non è come ci appare.La struttura elementare delle cose, Cortina, 2014
Crediamo di conoscere la realtà in cui viviamo, ma Il nostro sguardo è offuscato, avvolto dalla nebbia.
Non siamo in grado di percepire la realtà a scala microscopica descritta dalla meccanica quantistica.
«Da quando abbiamo imparato che la terra è rotonda e gira come una trottola pazza, abbiamo capito che la realtà non è come ci appare: ogni volta che ne intravediamo un pezzo è un’emozione. Un altro velo che cade»

-L’ordine del tempo, Adelphi, 2017
La natura del tempo resta il mistero forse più grande, sostiene Rovelli «Strani fili lo legano agli altri grandi misteri aperti: la natura della mente, l’origine dell’universo, il destino dei buchi neri, il funzionamento della vita ».Il tempo che fa parte della nostra esperienza è solo un’approssimazione. Nella visione della fisica moderna Il tempo non scorre, si sfalda, si frantuma in una miriade di tempi diversi; nei buchi neri non esiste più; s’intreccia con lo spazio nello spaziotempo. Una rete flessibile e dinamica di eventi che s’influenzano a vicenda forma la trama di una realtà cosmica su cui ci affacciamo dal nostro piccolo angolo di mondo.

-Helgoland, Adelphi,2020
Helgoland, un’isola ventosa del mare del Nord, dove, in assoluta solitudine e in preda a delirio creativo, Werner Heisenberg, giovane fisico tedesco ventitreenne, «ha trovato un’idea che ha permesso di rendere conto di tutti i fatti recalcitranti e di costruire la struttura matematica della meccanica quantistica, la teoria dei quanti. Forse la più grande rivoluzione scientifica di tutti i tempi».

- Buchi bianchi. Dentro l’orizzonte Adelphi,2023
«Se arrivato in fondo alla sua corsa un buco nero rimbalza e ripercorre indietro nel tempo la sua storia precedente, come un pallone da basket che rimbalza, allora…si è trasformato in un buco bianco». Un viaggio immaginario nell’abisso di un buco nero per vedere con gli occhi della mente e con stupore quello che succede.

Concorso per studenti

Reggio Emilia, novembre 2017

RACCONTARE LA SCIENZA

Agli studenti 

Vuoi inventare una storia? Quale storia?

Inventa una storia ispirandoti alle conquiste e agli orizzonti della ricerca scientifica e tecnologica. Il ritmo incalzante dei progressi della tecnoscienza e delle relative implicazioni tocca da vicino la vita di tutti, a vari livelli. Di volta in volta, dopo lunghi e accidentati percorsi di indagine tra valli, monti, ostacoli di varia natura, arrivano risultati che suscitano sorpresa, meraviglia, attese, disorientamento … A questo panorama variegato della ricerca potrai riferirti per costruire la tua storia.

Prima di cominciare metti nella cassetta degli attrezzi alcuni ingredienti che ti potrebbero servire:

- curiosità, immaginazione, sfida con te stesso, creatività…

- la fantasia come se tu fossi un artista che deve creare la sua opera.

Buon lavoro!!

Note

- adesione all’iniziativa: entro e non oltre il 31 gennaio 2018 (scheda di adesione)

- docenti referenti all’interno di ciascun istituto faranno una prima selezione degli elaborati

- non superare il numero di 3 cartelle per quanto riguarda l’estensione di ciascun elaboratoo consegnare entro il 30 aprile 2018 al seguente indirizzo: lucia.torricelli@libero.it

- la redazione della rivista on line Naturalmente Scienza (www.naturalmentescienza.it) procederà alla valutazione degli elaborati

- i lavori più interessanti saranno pubblicatio eventuali ulteriori dettagli organizzativi saranno comunicati in tempo utile.

Lucia Torricelli (redazione web Naturalmente Scienza)

Sintesi del percorso dal 2001 al 2015

Leggere la Scienza (2001-2002); 

Comunicare la Scienza (2002-2003); Sperimentare la scienza (2003-2004); Nuovi scenari disegnati dalla ricerca genetica (2004-2005);  Nel linguaggio della cellula il segreto della vita (2005-2006);Evoluzione, la storia della vita tra continuità e cambiamento (2006-2007);Frontiere della conoscenza (2007-2008) Nel mistero della mente (2009-2010);Recitare la scienza (2011-2013); Approfondimenti (2012-2013);  Che cos’è la scienza? (2014-2015).

I percorsi con gli studenti di scuola superiore attraverso i temi più attuali della ricerca scientifica attraverso testi, conferenze, incontri con gli autori.