Come la Fisica divenne Teorica
di Francesca E. Magni

 

Un nuovo testo di Elizabeth Garber, intitolato The Language of Physics: The Calculus and the Development of Theoretical Physics in Europe, 1750 - 1914 (Birkhäuser, 1999, 424 pag.), espone un originale punto di vista sulla storia delle scienze


La distinzione fra fisici sperimentali e fisici teorici risale alla metà dell'Ottocento.
È lavoro degli storici della scienza cercare di capire perché avvenne questa divisione e perché proprio in quel periodo.

Qualche anno fa, Christa Jungnickel e Russel McCormmach in Intellectual Mastery of Nature: Theoretical Physics from Ohm to Einstein (University of Chicago Press, 1986) diedero una loro interpretazione, che si fondava su fattori istituzionali, come lo svilupparsi in quel periodo delle Università tedesche e la necessità di reperire insegnanti, e su fattori economici. Dalla loro analisi storica risultò che i primi incarichi di fisica teorica furono creati intorno al 1870.

Il testo pubblicato da poco di Elizabeth Garber, The Language of Physics: The Calculus and the Development of Theoretical Physics in Europe, 1750 - 1914, contesta la tesi che le origini della fisica teorica siano dovute alla massiccia matematizzazione di quest'ultima. La Garber sostiene che la maggior parte dei lavori del XIX secolo considerati di fisica teorica, siano invece studi di matematica.

Per un lungo periodo di tempo, i fisici quindi avrebbero manifestato una "doppia personalità" professionale: durante la loro attività sperimentale, avrebbero usato la matematica solo per quantificare i risultati, mentre quando si occupavano di matematica (e in particolare di equazioni differenziali) avrebbero raggiunto risultati unicamente matematici, che quasi mai avevano un'interpretazione fisica; quest'ultimo tipo di ricerca, che la Garber chiama "fisica matematica" era quasi sempre pubblicata su giornali di matematica.

Secondo l'autrice, questa attività "schizofrenica" è persistita fino al XIX secolo, quando i fisici Inglesi e Tedeschi inaugurarono finalmente la fisica teorica, disciplina che si arrogava il diritto di utilizzare la matematica solo come uno strumento per ottenere risultati pratici.

La reazione diffusa dei matematici fu di sdegno se non proprio di "orrore" verso un uso che era quasi sempre privo del rigore che essi (al contrario dei fisici) perseguivano come scopo primario del loro lavoro. Basti pensare a quella "mostruosità matematica" che è la famosa funzione delta di Dirac, che ha portato però un aiuto fondamentale alla fisica moderna.

Il nascere della fisica teorica, secondo la Garber, creò quindi - paradossalmente - uno scisma più o meno significativo tra matematica e fisica, che è rimasto fino ai giorni nostri; di recente, però, la "teoria delle Stringhe" dei fisici sembra aver diminuito questa distanza, perché ha portato a nuovi risultati anche nella matematica pura.

Un altro esempio della divisione creatasi fra le due discipline è la differenza di opinioni fra Albert Einstein e David Hilbert sulla teoria generale della relatività. La Gaber racconta che verso il 1910, Hilbert, convinto che la fisica fosse troppo difficile per i fisici (a causa dei formalismi matematici estremamente complicati) si dedicò alla stesura di una propria teoria della relatività, che risultò formalmente corretta, ma carente dal punto di vista delle ipotesi fisiche, fino a far commentare a Einstein, che la fisica di Hilbert era "infantile".

A sostegno della propria originale tesi, Elizabeth Garber analizza lo sviluppo della matematizzazione della fisica dal 1750 al 1914, ponendo l'accento su alcuni argomenti, come l'equazione delle onde, l'elasticità e l'elettrostatica e non mancando di considerare gli aspetti sociali e istituzionali.
Si tratta di un testo a volte anche non di facile lettura (soprattutto quando si approfondiscono alcuni argomenti puramente matematici), ma che fornisce un nuovo e non banale punto di vista sulla storia delle scienze.

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