Viaggio dai quark all’universo: l’uomo e la conoscenza scientifica tra misure, scoperte ed incognite

Quali realtà si trovano dentro e fuori dall’uomo? Quali sono i mondi che si possono conoscere osservando la realtà attraverso l’infinitamente grande e l’infinitamente piccolo? Una risposta viene data da “Potenze di 10”, mostra fotografica organizzata da Euresis (Associazione nazionale per la promozione e lo sviluppo della cultura scientifica) in collaborazione con il Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Catania e il Metanexus Institute di Philadelphia, allestita dal 9 al 20 maggio all’interno del Dipartimento di Fisica -Cittadella universitaria.
Tra il primo pannello fotografico, dentro il nucleo di un atomo, e l’ultimo, l’universo nella sua estensione, si passa attraverso una successione per allontanamenti o avvicinamenti di immagini in progressione sempre dell’ordine di una potenza del 10, ricavate da una semplice immagine (la mano di un uomo sdraiato su un prato) presa nella scala della quotidianità della percezione sensoriale umana. Per saperne di più abbiamo intervistato uno degli organizzatori della mostra, il professor Francesco Riggi, ordinario di Fisica Sperimentale della Facoltà di Scienze.

Da dove deriva il titolo di questa mostra “Potenze di 10”?
E’ stato dato questo titolo alla mostra perché sono rappresentate nei vari pannelli le scale di grandezza in metri che vanno da 10(-16), corrispondente a 0.1 micron, sino a 10(26),  equivalente a 10 miliardi di anni luce. In campo scientifico le potenze si usano per semplificare i numeri composti da venti o più cifre. Questa mostra prende spunto anche dal libro dello scienziato statunitense Philip Morrison intitolato per l’appunto “Potenze di 10”.

Qual è la prospettiva dell’uomo di fronte a misure e scale di grandezza infinitesimali o macroscopiche?
Al centro dell’attenzione ci sta sempre l’uomo, soggetto di conoscenza della realtà. L’uomo con la sua prospettiva è centrale nel processo di osservazione della realtà. Ad esempio, quando un bambino inizia a conoscere l’ambiente attorno a sé, vede una realtà che gli è familiare fatta di oggetti di dimensioni più o meno grandi che misurano metri e centimetri. In seguito, crescendo, conosce cose sempre più grandi o sempre più piccole attraverso le unità di misura.
Nella scienza l’uso degli strumenti di misura ha potenziato i nostri sensi diretti. Tutto questo trae origine dal primo strumento di misura: il cannocchiale di Galilei. Comunque è essenziale sapere che il potenziamento dei sensi sta alla base della conoscenza scientifica.

Come si presenta strutturalmente l’universo? E’ possibile dare una risposta a questo “enigma” scientifico o resta sempre una questione aperta?
La carrellata di immagini mostra lo status delle nostre conoscenze oggi, dal mondo dei quark all’universo. Non sappiamo in realtà cosa c’è al di là dei quark o se esiste qualcosa di più grande dell’intero universo. Il mondo noto ai tempi di Galilei era molto ristretto. Negli ultimi trecento anni abbiamo appreso di più, ma non è detto che oggi si sia giunti al punto d’arrivo o al limite della realtà. Esistono ancora domande aperte, non solo alle due estremità di questo viaggio scientifico, cioè nel mondo delle particelle elementari e in quello del cosmo, ma i punti interrogativi stanno anche all’interno di ogni fase, di ogni passaggio (come viene raffigurato da ogni pannello della mostra), perché esistono sicuramente altri fenomeni, ancora ignoti, fra questi due estremi. E’ proprio questo che rende la scienza affascinante ed interessante.

L’osservazione della realtà attraverso un microscopio o un telescopio spalanca le porte alla conoscenza umana di nuovi orizzonti più o meno esplorati o misteriosi. Com’è cambiata nel corso dei secoli questa visione?
Fino a tre secoli fa l’osservazione della realtà passava solo attraverso i sensi diretti e quindi la conoscenza dell’uomo si fermava al millimetro per gli oggetti più piccoli mentre per i pianeti, enormi corpi celesti, si limitava a quelli più grandi, cioè Giove e Saturno, grazie al cannocchiale di Galilei che permetteva di vedere parte del mondo celeste, già considerato una realtà macroscopica allora.
Ma come sappiamo, l’uso di questo cannocchiale ha suscitato all’epoca molte polemiche, perché ad esempio si riteneva che le macchie solari fossero imperfezioni delle lenti a causa dello strumento poco perfezionato. Le teorie ottiche ai tempi di Galilei non esistevano e quindi era lecito considerare “magici” questi strumenti. Poi grazie all’uso odierno di strumenti di misura a poco a poco sempre più complessi come il microscopio e l’acceleratore di particelle si è potuto osservare l’intero universo del biologico (cellule, virus, batteri) e il mondo dei nuclei.

Il Prof. Raffaele Bonomo, docente della Facoltà di Chimica e coordinatore della mostra, mentre stava illustrando a un gruppo di studenti le varie immagini, ha riportato uno spunto di riflessione interessante, non solo dal punto di vista scientifico, ma anche per comprendere altri punti di vista: “Come faccio a vedere e studiare la galassia in cui mi trovo io? Ho bisogno che qualcuno di un’altra galassia me ne parli e mi aiuti a capire. Ma se non ci fosse nessuno a dirmelo, allora io come posso conoscerla? E’ semplice, basta guardare un’altra galassia per capire la mia, perché per capire chi sono io, ho bisogno di guardare un altro”.

Infine concludo riportando una frase citata dalla filosofa tedesca Hannah Arendt da cui scaturisce proprio il senso di questa mostra: “Ciò che muove lo stupore degli uomini è qualcosa di familiare, e tuttavia normalmente invisibile, qualcosa che gli uomini sono spinti ad ammirare”.

È inoltre possibile vedere la mostra on-line cliccando sul link:
http://www.ct.infn.it/~rivel/mostrap10/poster.html

http://euresis.ispp.it/

http://www.ct.infn.it/