Page 13 - Un fisico in salotto
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Le leggi della Natura
Sono i nostri sensi a metterci in stretto contatto con il mondo che ci circonda e a
darci la possibilità di contemplare la Natura e la grande quantità di fenomeni che in
essa si manifestano: dall’alternarsi del giorno e della notte alla semplice caduta
verso il suolo di un oggetto; oppure a quella di un fulmine accompagnato dal tuono, a
un’eclissi di Sole o di Luna, a un’alta marea, alla crescita di una pianta, allo
svolgersi della vita stessa dell’uomo.
Gli antichi filosofi chiamavano fisica la scienza della Natura, che dunque
abbracciava un campo di studio molto ampio.
Con il passare dei secoli e l’aumentare delle conoscenze, gli studiosi sono stati
costretti a suddividere la fisica in tante diverse branche: sono nate l’astronomia, la
biologia, la chimica e così via.
Volendo definire cos’è la fisica, nell’accezione moderna del termine, potremmo
dire che questo nome è rimasto a quella parte che si interessa dei fenomeni
fondamentali che riguardano tutta la Natura.
L’uomo ha scoperto che la Natura obbedisce a vere e proprie leggi, cioè regole
assolute e immutabili che governano tutti i fenomeni; siano essi astronomici,
biologici, chimici e via dicendo.
Un esempio può chiarire ciò che intendo dire: tanto una pietra, quanto una pianta o
un uomo, possono cadere da una certa altezza. Tutti e tre sono soggetti alla forza di
gravità e la loro caduta avviene secondo le stesse modalità: non importa che a
cadere sia un vaso cinese, un ramo o un paracadutista; tutti e tre sono soggetti alla
stessa legge, che è la Legge della gravitazione universale, formulata dal grande
scienziato inglese Isaac Newton (1642-1727).
Ebbene, la fisica si occupa (ovviamente se ne è in verità occupata in passato; da
tanto tempo infatti la caduta di un qualsiasi oggetto non presenta più alcun mistero) di
formulare in termini matematici proprio questa legge che li ‘accomuna’, per così
dire, e di discuterne le implicazioni nelle più diverse circostanze che ci possono
eventualmente interessare.
L’esistenza di leggi immutabili ci garantisce che, se un fenomeno è riproducibile,
esso avviene sempre secondo le stesse modalità e che è anche possibile stabilire in
anticipo le condizioni per le quali un certo fenomeno si svolgerà nel modo che
desideriamo.
Se per esempio lasciamo cadere un oggetto dalla nostra mano, questo impiega un
certo tempo per raggiungere il suolo. Ripetiamo poi lo stesso esperimento nelle
stesse condizioni (stessa altezza dal suolo, stesso movimento della mano e così via):
l’oggetto impiegherà lo stesso tempo a cadere, esattamente come prima.
Così pure, possiamo stabilire in anticipo la quantità di propellente, la direzione di
spinta dei motori, la durata del funzionamento dei motori stessi e tutte le altre
condizioni necessarie affinché un’astronave venga immessa su una traiettoria che la
condurrà sulla Luna o su un lontano pianeta.
Il funzionamento stesso del motore di un’astronave è basato su leggi fondamentali