mercoledì 22 dicembre 2010

E' gia' successo.

Mi trovo in imbarazzo quando mi chiedono di cosa mi occupo. Probabilmente perche' cio' di cui mi occupo mi crea imbarazzo. Prima il problema era solo la complessita' della materia. La risposta al "di cosa ti occupi?" non poteva essere troppo stringata per scadere in filosofia banale ma non poteva neppure articolarsi troppo con la certezza di perdere l'attenzione di chi ascolta. Tuttavia, l'entusiasmo aveva il proprio ruolo perche' gia' in se', permette di trasmettere quantomeno la passione.

L' imbarazzo presente invece e' figlio di un fenomeno diverso perche' nel profondo, quello che temevo e' gia' successo. Praticamente ho smesso di fare fisica.
La ragione e' anche palese, dato l'ambito oggi. La ricerca di una teoria microscopica, che descrivesse le interazioni fondamentali della natura, ha raggiunto il collo della bottiglia con il Modello Standard. Le teorie fondamentali, per come le concepiamo oggi, sono in un certo senso poco maneggevoli perche' non siamo in grado di estrarre completamente tutta l'informazione che contengono quando vogliamo fare delle predizioni sui processi fisici.
E' un po la stessa condizione in cui si trova un ingegnere di fronte alle equazioni di Navier-Stokes, dato che le soluzioni si possono ottenere solo entro certe approssimazioni. Ciononostante, ci piace credere che dentro quelle misteriose equazioni, come dentro tutte le teorie microscopiche di cui dispone la comunita' scientifica, sia contenuta esattamente la logica con la quale gli eventi fisici si presentano. Ci piace crederlo.

Nel momento in cui ci viene fornita una teoria del genere, quindi, la sua fruibilita' e' limitata, in un certo senso. Questa limitazione, nel caso del Modello Standard, e' data precisamente dalla necessita' di usare una teoria perturbativa, la quale agisce da interfaccia fra la nostra abilita' di calcolo e la teoria stessa.
Esprimere le probabilita' di interazione fra particelle subatomiche (sezioni d'urto) come serie perturbative ci da una stima di quella che e' la predizione della teoria entro certi limiti. Diciamo che e' come noi avessimo una funzione sconosciuta
ma di cui possiamo calcolare i primi termini dello sviluppo di Taylor. E qui viene il bello. Quanti termini? Quanti termini pensate che possano servire? Pochi? Tanti? La risposta chiaramente dipende da quanto e' piccolo il parametro di espansione della serie! Ma in ogni caso, c'e' un limite fortissimo imposto dalla nostra limitata abilita' di calcolo ed e' due. In alcuni casi semplici, la gente si e' spinta oltre, ma diciamo che, almeno mediamente, due e' il massimo che sappiamo fare.

Sembra deludente, ma per molti non lo e', d'altra parte, ripeto, dipende da quanto e' piccolo il parametro di espansione: quanto piu' e' piccolo, tanto piu' l'approssimazione al second'ordine si avvicinera' al valore vero previsto dalla teoria in questione.
Qui casca l'asino. Tutti questi calcoli, sono solo calcoli. E' chiaro che alla fine di un ragionamento razionale volto a rispondere alla domanda "quanto fa?" ci deve essere un calcolo numerico, ma il problema e' che questi "calcoli" sono davvero lunghi, si parla di mesi o anni. Tutto sommato, questi "calcoli" alle volte rivelano strutture nascoste nella teoria e proprieta' inattese. Queste proprieta', che a volte possono essere delle relazioni con altre teorie, per fare un esempio, non solo rendono il calcolo molto piu' rapido e maneggevole (anche se stiamo parlando comunque di sforzi enormi lunghi mesi) ma aiutano a comprendere meglio la fisica soggiacente che stiamo studiando. Questo si che e' interessante! Arriva pero' il momento, e qui parlo proprio di OGGI, in cui tutti i conti "possibili" sono stati gia' fatti. Cosa si fa? Si fanno dei test con i dati sperimentali. Quando in fisica delle alte energie si parla di "fenomenologia", ci si riferisce proprio a questo genere di confronti.

Fare Fenomenologia, non significa dire "toh! a me viene 22,3 e lo sperimentale ha visto 21,4 +/- 1,2", questo perche' i dati da confrontare sono tantissimi. Per questo sono necessari dei codici numerici complicati (codici Montecarlo) che sfruttano i "calcoloni" per ottenere qualcosa di confrontabile con i dati provenienti dagli acceleratori adronici.

Quindi, alla fine, si tratta di far girare dei codici. Dov'e' la fisica? Dov'e' quell'ideale romantico dello scienziato che con carta e matita deriva le equazioni della natura? Non c'e' piu'...

2 commenti:

  1. povero il mio fratellone bavoso ç_ç (non ho capito niente comunque XD), dai tirati su *_* la fisica ti ama lo stesso anche se tu non fai il fisico, sai. (me l'ha detto lei)
    Buona giornata, lero! ^^)/

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  2. Io ho capito, ma non capisco cosa ti sconvolga. Non lo sapevi? (lo sapevi, lo sapevi). Con carta e matita fai fatica a far saltar fuori l'accelerazione di gravità (dai, alla fine o sanno TUTTI che funziona tutto bene con i metri e i secondi, ma poi ci metti dentro la velocità in km/h! Ci han fatto cadere una sonda su marte: avevano l'accelerazione in m/s, ma si sono dimenticati e pensavano fossero piedi... Hanno toppato di un fattore 3 e qualcosa la forza...). Vedila così: al posto di carta e penna, hai bisogno di un computer, grande. Molto grande. Ma non cambia NULLA!

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