Tutti i segreti della fisica moderna

Dai buchi neri all’adroterapia – un viaggio nella fisica moderna

Springer 2013, pp. 324, euro 22,99

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“Un viaggio nella fisica moderna”, promette Catalina Oana Curceanu, ricercatrice all’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare dei Laboratori Nazionali di Frascati e autrice del libro “Dai buchi neri all’adroterapia”, edito da Springer in versione cartacea ed elettronica. La promessa è mantenuta nelle oltre trecento pagine del lavoro, “un libro che parla della fisica moderna e delle sue scoperte, delle sue ricadute nella tecnologia”, racconta Curceanu, “ma anche delle ricerche attuali, delle strade che si presentano davanti a noi: a volte ampi viali illuminati a giorno, altre volte sentieri appena accennati: dove porteranno?”. 

Il libro cerca di rispondere a questa domanda accompagnando i lettori lungo un percorso graduale, organizzato in tre parti distinte. La prima è una cavalcata storica che ripercorre le tappe principali della branca della scienza comunemente nota come “fisica moderna”: temi come la struttura dell’atomo, la dualità onda-particella e il modello standard. In un viaggio che spazia dall’infinitamente piccolo – elettroni, quark e neutrini – all’infinitamente grande – buchi neri, nebulose e galassie –, l’autrice racconta come si è evoluto l’Universo e quali sono i meccanismi che lo hanno portato a diventare così come lo conosciamo. In particolare, Curceanu indaga i due grandi pilastri su cui si regge l’intero impianto della fisica moderna, la meccanica quantistica e la teoria della relatività, servendosi di esempi della vita di tutti i giorni – navigatori gps e laser, per esempio – per chiarificare i concetti più ostici anche ai profani. Perché, come ribadisce l’autrice, il libro non è appannaggio esclusivo degli addetti ai lavori, ma si rivolge “a tutte le persone curiose che si chiedono cosa facciamo noi, i fisici, nei nostri laboratori, di cosa ci occupiamo, cosa ci spinge e a cosa serve quello che stiamo scoprendo”.

La seconda parte del libro è dedicata alle ricadute della fisica moderna. Ed è qui che il lettore scoprirà un mondo dove “la fisica si trova ad ogni passo”, per dirlo con le parole dell’autrice. Ed è anche estremamente utile: basti pensare, per esempio, all’antimateria usata in ambito sanitario per la tomografia a emissione di positroni, una tecnica diagnostica utilizzata per la diagnosi dei tumori. O agli acceleratori di particelle che generano fasci di protoni o di ioni di carbonio per debellare il cancro con la cosiddetta adroterapia. Nell’ultima parte, Curceanu cerca finalmente di dare una risposta alla domanda iniziale. I misteri, le ricerche future, le strade aperte, quello che ancora non sappiamo. Perché se da una parte “la fisica moderna ha risposto molte domande”, dall’altra ne ha anche “sollevate altrettante”. Cosa c’è oltre al modello standard? Si riuscirà un giorno a “mettere d’accordo” relatività generale e meccanica quantistica? Cosa sono materia ed energia oscura? Gli orizzonti sono vastissimi, ricorda Curceanu, e c’è ancora moltissimo da esplorare. E, magari, “immaginare di trovare in futuro applicazioni [oggi] impensabili, come viaggiare da una parte all’altra dell’Universo su scorciatoie che sfruttano le extra-dimensioni”. È vero. Sembra impensabile. Ma cent’anni fa anche arrivare sulla Luna lo era.