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Notizia del 25/09/2002

I dieci esperimenti più belli della fisica

Che cosa è la bellezza in un esperimento scientifico?

Questo è l'interrogativo a cui lo studioso Robert P. Crease voleva cercare di dare una risposta con l'indagine lanciata qualche mese fa dalle pagine della rivista specialistica Physics World. Crease, del dipartimento di Filosofia della State University of New York a Stony Brook e storico presso il Brookhaven National Laboratory, chiedeva ai suoi lettori di giudicare quale fosse il più bell'esperimento mai condotto in fisica.

La "top ten" che oggi ne risulta copre più di 2000 anni di scoperte affascinanti per la loro semplicità e chiarezza; in essa compaiono nomi di scienziati noti ma anche qualche sorpresa.

L'esperimento più antico è quello con cui Eratostene, nel III secolo a.C., misurò la circonferenza della Terra, confrontando le ombre formate dal Sole nello stesso momento dell'anno ad Assuan e Alessandria d'Egitto. L'Italia compare nella classifica con i due esperimenti di Galileo sulla caduta dei corpi e il piano inclinato. Per quanto riguarda la forza di gravità e la Terra troviamo segnalati ancora l'esperimento di Cavendish, che con una bilancia di torsione misurò la costante di gravitazione universale e la massa del nostro pianeta, e la dimostrazione da parte di Foucault con il suo pendolo nel Pantheon di Parigi della rotazione terrestre.

Sono poi presenti due ricerche riguardanti la natura della luce: da una parte la scomposizione della luce bianca nei colori dell'arcobaleno attraverso un prisma, mostrata per la prima volta nel 1665-66 da Newton, il quale riteneva che la luce avesse una natura corpuscolare, che fosse cioè formata da minuscole particelle. La verifica della sua contemporanea natura ondulatoria avvenne quasi cento cinquant'anni dopo ad opera di Thomas Young, con l'interferenza di un raggio luminoso da una doppia fenditura.

Nel campo dello studio dei costituenti elementari della materia vengono premiati gli esperimenti degli inizi del XX secolo riguardanti la determinazione della carica dell'elettrone e la scoperta della struttura dell'atomo, con un piccolo nucleo circondato da un vasto spazio vuoto in cui si muovono gli elettroni, dovuti rispettivamente a Robert Millikan e Ernest Rutherford.

Ma la palma del vincitore va ad un risultato a cui la storia non associa uno scopritore famoso. Si tratta di un esperimento che fu prima concepito dettagliatamente, un "gedanken Experiment", e solo diversi anni dopo realizzato in pratica. L'idea dell'interferenza da doppia fenditura venne ripresa per dimostrare questa volta la natura ondulatoria di particelle come gli elettroni e quindi la validità della meccanica quantistica, postulata negli anni '30 del Novecento. Ma i mezzi tecnici permisero la realizzazione pratica della prova solo nel 1961 (da parte di un certo Jönsson) e la verifica ormai scontata fu assorbita senza clamore dalla scienza.

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