PIERGIORGIO ODIFREDDI , la Repubblica 9/6/2011, 9 giugno 2011
COLORI, MUSICA, ENERGIA COSÌ SI MUOVE L´UNIVERSO
Se accendiamo il televisore ci accorgiamo che spesso va in onda un´onda. Può essere un´onda di marea, che ha coperto o scoperto un tratto del litorale. Uno tsunami, che ha portato devastazione su qualche costa. Un´onda anomala, che ha provocato il naufragio di un naviglio. Un´onda hawaiiana, che ha permesso a un surfista di cavalcarla. La televisione ci mostra queste e altre onde perché l´incessante, variegato e ipnotico spettacolo del loro rifrangersi sulle rive degli specchi d´acqua ha da sempre affascinato gli antichi e i moderni. Chi ne è catturato indulge in varie misure nell´attività che in inglese si chiama Wave watching: come nel titolo di un affascinante e sorprendente libro di Gavin Pretor-Pinney (Guanda, pagg. 330, euro 20), che si presenta come «una guida illustrata per l´osservatore di onde».
Si tratta della seconda opera di un autore dotato di una straordinaria capacità di osservazione del mondo, coniugata a un´enciclopedica conoscenza dei suoi aspetti più reconditi. Qualche anno fa aveva esordito con Cloudspotting (Guanda, 2006), che era invece «una guida illustrata per i contemplatori di nuvole». E aveva sfatato il mito, sciocco come tutti i miti, che stare a guardare le nuvole non sia altro che una perdita di tempo per sognatori sfaccendati. Al contrario, si tratta di uno dei modi per conoscere il cielo, che è stato a lungo l´unico metodo a disposizione degli agricoltori e dei navigatori per cercare di divinare il futuro prossimo del tempo atmosferico.
Per interessanti che siano, le nuvole rimangono comunque soltanto un limitato fenomeno terrestre. Wave watching mostra, invece, come le onde costituiscano un illimitato spettacolo cosmico, tanto da poter ben dire che esse «per l´universo penetrano e risplendono». Nel libro troviamo esempi di ogni tipo: dai movimenti dei serpenti ai flussi del traffico, dai canti delle balene ai quadri di Monet, dalle poesie di Robert Frost al volo degli aerei. Non manca la citazione della ola, il festeggiamento da stadio né una lunga dissertazione sulla filosofia dei surfisti. E a proposito di cosa va in onda in televisione, una parte della «neve» che si vede sullo schermo quando non è sintonizzato su una stazione televisiva, non è altro che un effetto dovuto alla radiazione cosmica di fondo, che ci arriva dai primi momenti dell´universo ed è stata prodotta dall´esplosione del Big Bang.
Ora, tutti i tipi di radiazione sono onde, come testimonia appunto l´espressione «andare in onda» riferito ai programmi televisivi, perché le trasmissioni trasmettono letteralmente, appunto, onde elettromagnetiche. Queste costituiscono una sterminata famiglia, i cui membri non differiscono altro che per la loro lunghezza d´onda. A un estremo, delle onde corte, ci sono anzitutto i raggi gamma, impiegati ad esempio per la tomografia a emissione di positroni (pet). Seguono i raggi X, che si usano invece per le radiografie. E i raggi ultravioletti, che ci ustionano quando ci esponiamo non protetti al Sole in montagna. All´altro estremo, delle onde lunghe, ci sono invece i raggi infrarossi, usati nei telecomandi e per le comunicazioni senza fili tra apparecchi elettronici. Seguono le microonde, che fanno funzionare i forni moderni. E si finisce con le onde radio (corte, medie e lunghe), che come dice il nome sono usate per i programmi radiofonici.
Fra i due estremi dello spettro elettromagnetico sta la banda della luce visibile, alla quale reagisce il nostro apparato oculare, percependo le varie lunghezze d´onda come la tavolozza dei colori, dal violetto al rosso. Il nostro apparato uditivo reagisce invece alle onde acustiche, che sono più simili a quelle marine: come queste si trasmettono nell´acqua, quelle si trasmettono infatti nell´atmosfera. E sono prodotte dalle vibrazioni degli strumenti più vari: le corde di una chitarra o di un violino, le membrane di un tamburo, le ali di un moscone, lo schiocco di una frusta da cowboy (tra i fenomeni più interessanti descritti da Pretor-Pinney).
L´acqua e l´aria non sono comunque gli unici elementi che trasmettono vibrazioni e onde: anche la terra lo fa, ad esempio nei terremoti. Quelle che percepiamo in superficie come le scosse telluriche sono prodotte dalle onde sismiche superficiali, alcune delle quali scuotono la crosta terrestre orizzontalmente, e altre verticalmente. Ma in profondità ci sono ben altri sommovimenti, che provocano onde primarie e secondarie: di compressione e rarefazione longitudinali le prime, e di vibrazione trasversale le seconde. Neppure «terra, mare e cielo» esauriscono i campi d´azione delle forze ondose, che possono interessare i materiali più disparati, compresi i corpi degli animali. In quelli provvisti di un sistema cardiocircolatorio, ad esempio, la circolazione sanguigna avviene appunto attraverso un moto ondulatorio stimolato dal battito cardiaco. In quelli come i vermi o i serpenti, invece, lo spostamento è prodotto da movimenti ondulatori, rispettivamente longitudinali o trasversali.
Ma l´apparizione più sorprendente e misteriosa delle onde è quella scoperta dalla meccanica quantistica all´inizio del Novecento. Prima di allora si supponeva che la luce fosse un fenomeno puramente ondulatorio: nel 1807 Thomas Young aveva infatti scoperto che, se un raggio di luce passa attraverso due fenditure, produce fenomeni di interferenza analoghi a quelli prodotti dalle onde del mare che passano attraverso due aperture di uno stesso molo. Un secolo dopo, nel 1905, Albert Einstein aveva però scoperto che se un raggio di luce illumina una piastra carica elettricamente, si comporta invece come una scarica di proiettili sparati da una mitragliatrice. Dunque, stranamente, in determinate condizioni un´onda elettromagnetica si comporta come una particella, rivelando di avere quella che in seguito venne riconosciuta e accettata come una natura duale: cioè, non si tratta solo di un´onda, né solo di una particella, ma di entrambe le cose insieme.
Nel 1924 un giovane principe francese di nome Louis de Broglie suppose che, per simmetria, la cosa dovesse essere vera pure al contrario: anche le particelle avrebbero dovuto manifestare una natura duale, manifestandosi in determinate condizioni come onde. Tre anni dopo un esperimento confermò che, quando una scarica di particelle viene sparata contro due fenditure, si comporta come se fosse un´onda e manifesta gli stessi fenomeni di interferenza. Nel 1929 de Broglie ricevette il premio Nobel per la fisica, per aver capito che tutto va in onda! Perché a essere onda non è solo ciò sembra esserlo, ma anche tutto ciò che a prima vista non sembra esserlo per niente. Dunque, il Wave watching è in realtà un World watching, e gli osservatori di onde non sono altro che i veri osservatori del mondo, e i veri conoscitori dell´essenza delle cose.