Fisica e filosofia. Einstein, Infeld, De Broglie, Heisenberg, Planck

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Non è che da principio gli dèi abbiano rivelatG tutte le cose ai mortali, ma col tempo essi cercando ritrovano il meglio.

Senorane di Colofone, VI-V

sec.

a. c.

Non il possesso della verità, ma la sua ricerca fortunata rende fecondo e felice il lavoro dello scienziato.

Max Planck. XX

sec.

d.

C.

GIOVANI\ l CASERT Al"O

FISICA E

FILOSOFIA EINSTEIN - INFELD DE BROGLIE HEISENBERG PLANCK

f l 9 7 5

EDIZ!Ot\1

"IL TRIPODE,, s.r.l.

.

NAPOLI

PROPRIETA' LETTERARIA RISERVATA

PREFAZIONE

Nessuno, oggi, può ancora considerare un Einstein, o un Planck, per esempio, come un semplice studioso di determinate discipline, come un semplice esperto in un campo tutto particolare e specialistico, privo di connessioni con la riflessione filosofica e con l'attività culturale in genere. Concetti come tempo, spazio, energia, materia, indetermina­ ztone, tanto per fare solo qualche esempio, che sono usati cosi spesso nelle ricerche e nelle pagine dei «filosofi :t, hanno un senso b en preciso nel campo della fisica, ed è un senso che chiunque pretenda di parlare di filosofia non può ignorare. In effetti, se vi sono degli atteggiamenti mentali che oggi appaiono sempre piu insoddisfacenti ed inconsistenti, questi sono, da un lato, il disdegno (piu o meno crociano> per le scienze esatte ed il loro valore teoretico e conoscitivo, e d all'altro quello ( pi!i. o meno positivistico) per i discorsi scientifici d'ordine «generale :t, o metodologico, nella convin zione assurda che anche lo sviluppo moderno della fisica,

e si è detto che la libertà di volere è un argomento a favore dell'ipotesi di una

causalità esclusivamente statistica. Come

ho già affermato in altre occasioni, io non posso associarmi a questo modo di vedere. Se esso fosse giusto, la volontà umana sarebbe degradata al livello di un organo del cieco caso. Se­ condo me la questione del libero arbitrio non ha nulla a che fare col contrasto fra fisica causale e fisica statistica, ed ha un significato assai piu profondo, i ndipendente da qualunque ipotesi fisica o biologica. La soluzione del dilemma va cercata, come io credo in pie­ no accordo con eminenti filosofi, da tutt'altra parte. L'alter­ nativa se la volontà umana sia libera oppure determinata in modo

rigidamente causale risulta

fondata,

a guardar bene,

sopra un'illecita disgiunzione logica. Queste due eventualità op­ poste non si esci udono. Che significa, infatti, dire che la volontà umana è causai­ mente determinata? Non può voler dire altro che questo, che ogni azione di un uomo con tutti i suoi motivi può essere prevista e predetta, ma naturalmente solo da chi di quest'uomo conosca con assoluta precisione le qualità fisiche e spirituali, il cosciente ed il subcosciente, da chi dunque possegga un oc­ chio mentale di

assoluta chiaroveggenza, un occhio divino.

Questo possiamo e dobbiamo concederlo senza discutere.

Di

fronte a Dio tutti gli uomini, anche i piu geniali, anche un Goethe ed un Mozart, sono creature primitive, ed i loro piu segreti pensieri, i loro piu raffinati stati d'animo si allineano in successione regolare sotto il Suo occhio come le perle di una collana. Con ciò non si toglie nulla alla dignità di questi grandi. Ma sarebbe temerario ed assurdo tentare di imitare l'occhio divino e di ripensare completamente i pensieri della 1 46

mente

divina.

L'intelletto

comune

dell'uomo

non

saprebbe

comprenderne i profondissimi pensieri neppure se gli venis­ sero comunicati. Perciò il principio della determinazione dei processi psichici si sottrae in molti casi ad ogni controllo; esso è di natura metafisica, come il principio che esiste un mondo esterno reale. Ma è logicamente inattaccabile e possiede un al­ tissimo significato, tanto è vero che lo si pone a fondamento di ogni tentativo scientifico

di investigare il nesso che collega

i processi psichici. Nessun biografo crederà di esimersi dal ri­ cercare i motivi di una azione del suo eroe, limitandosi ad af­ fermare che essa fu dovuta al caso, ma attribuirà la mancanza di una spiegazione

soddisfacente

o

alla incompletezza delle

fonti oppure, se è abbastanza intelligente, ai limiti della pro­ pria capacità di intendere ; ed anche nella vita pratica noi re­ goliamo il nostro contegno di fronte ai nostri simili sulla pre­ messa che le loro parole e le loro azioni abbiano cause ben de­ terminate poste in loro stessi o nell'ambiente, benché esse so­ vente non siano da noi conoscibili. Che vuoi dire, d'altra parte : la volontà dell'uomo è libera? Vuoi dire che chiunque a cui sia data la possibilità di com­ piere due azioni sente in sé la forza di decidersi a suo piaci­ mento per l'una o per l'altra azione. Tutto ciò non è affatto in contraddizione con quanto abbiamo affermato prima. Non ci sarebbe contraddizione che nel caso che un uomo potesse scrutare entro sé stesso cosi completamente come potrebbe farlo un occhio divino. Poiché allora, in base alla legge causale, egli potrebbe prevedere le proprie azioni volontarie, e la sua volontà non sarebbe piu libera. Ma questo caso è logicamente impossibile. Infatti nemmeno l'occhio piu acuto può guardare sé stesso, come nessun strumento può lavorare sé stesso. L'og­ getto ed il soggetto dell'attività conoscitiva non possono mai essere identici, perché può esservi conoscenza soltanto quan­ do l 'oggetto da conoscere non è influenzato dai processi che si svolgono nel soggetto che conosce. Quindi la questione della validità della legge causale, se applicata alle proprie azioni volontarie, è a priori senza senso, come è senza senso chie147

dersi se sia possibile, a forza di arrampicarsi, sollevarsi al di sopra di sé stessi, o superare la propria ombra in una gara di corsa. Ognuno per principio può applicare la legge causale, entro i limiti concessigli dalla propria intelligenza, a tutti i processi fisici e psichici del mondo che lo circonda, ma soltanto se essi non ne vengono influenzati; non può quindi applicarla ai pro­ prii pensieri né ai proprii atti volontari presenti o futuri. Que­ sti sono l 'unico oggetto che per lui si sottragga per principio, concettualmente, all'impero della legge

causale, e purtroppo

sono appunto quell'oggetto che costituisce il suo possesso piu prezioso, e dal cui giusto governo dipen dono la sua pace e la sua felicità. La legge causale non gli può quindi garantire una direttiva per le sue azioni, non lo può sciogliere dalla respon­ sabilità morale che gli è imposta da u n'altra legge che colla legge causale non ha nulla da fare, e che ognuno porta con sé nella propria coscienza, dove è abbastanza chiaramente ri­ conoscibile, se egli la vuol capire. M. PLANCK, La conoscenza del mondo fisico, cit., pagg. 256-258.

148

INDICE

Prefazione

pag.

Notlclna bibliografica La prima grande rivoluzione

nella

fisica

5

•

7

•

9

contemporanea :

Einstein. l. Tempo, distanza.

relatività

2. Relatività e meccanica. Massa ed energia

•

16

3. Il continuo quadridlmenslonale. Campo e materia

•

23

4. Relatività e assoluto (pur sempre relativo >

•

29

5. Ancora su campo e materia .

•

35

•

38

•

50

•

61

•

78

La seconda rivoluzione nella fisica contemporanea : Planck. 6. Teoria del

quanti

La prtma ditficoltà :

onda o corpuscolo?

7. Le relazioni di lndetermlnazione di Heisenberg e il dualismo

onda-corpuscolo

Heisenberg fa un po' di storia della filosofia ( e della scienza) e parla di Platone. àt Aristotele, di Kant ...

8. I

problemi Heisenberg

ftlosoftci

della

fisica

atomica

... ma non riesce a convincere tutti e allora

secondo

parla della

finalità. 9. Le particelle elementari. Platone e il finalismo

149

Qui ritornano vecchi concetti fl,losofl,ci come caso e necessità, determinismo e possibilità. 10. Heisenberg

pag.

e l'indeterminismo

82

Anche Planck si cimenta con la storia della fl,losofl,a, e finisce per fare la storia del problema della causalità e per parlare della complementarità fra scienza e ftlosofl,a. 1 1 . Causalità

92

e determinismo

Il mondo dei sensi non è quello reale né quello della scienza. Ma lo scienziato non è che un fanciullo e i problemi scientifici non sono che le parole incrociate della natura. 12. Senso comune e scienza. Il lavoro dello scienziato

Qui Planck se la prende con i

«

fl,ssati

1 3 . Scienza ed empiriocriticismo

•

•

111

•

1 30

•

144

delle sensazioni

.

Ma allora : se tutto è determinato, non siamo liberi