Physical World - Manton & Mee

N.Manton, N.Mee - The Physical World: An Inspirational Tour of Fundamental Physics (2017)

Un bellissimo volume che offre una panoramica completa, unitaria, autorevole ed aggiornata della Fisica, che non può essere facilmente inquadrato in una categoria standard.
Non è e non vuole essere un manuale, un libro di testo per un corso universitario, come ad esempio quelli di Feynman o Shankar. Non si rivolge solo agli studenti di fisica, ma anche a chi studia od ha studiato altre materie scientifiche o tecniche (matematica, chimica, scienze, informatica, ingegneria,…) ed in generale ai curiosi con almeno un’istruzione secondaria (diploma), che vogliono sapere qualcosa della fisica contemporanea.
Non è un testo di divulgazione per tutti, richiede un certo impegno da parte del lettore. E’ molto utile una conoscenza minima della matematica di base (algebra, geometria, vettori, derivate ed integrali),per quanto sia sufficiente come preparazione di base quella dei licei e degli istituti tecnici, molte formule si possono saltare senza problemi per la comprensione dell’argomento.
Dalla pubblicazione delle Feynman’s Lectures in Physics sono passati ormai quasi sessanta anni, serviva un nuovo resoconto autorevole della fisica generale per i non specialisti. Il libro risponde a questa richiesta perchè parte dalla meccanica di Galilei e Newton per arrivare agli esperimenti di Aspect sulla disuguaglianza di Bell (Nobel 2022), gli esperimenti Atlas e CMS al CERN con la scoperta del bosone di Higgs (Nobel 2013), l’esperimento LIGO con la rivelazione delle onde gravitazionali (Nobel 2017). Nell’ ultimo capitolo si accenna ai limiti del modello standard delle particelle elementari, solitoni e skyrmioni, supersimmetria e teoria delle stringhe.


Gli argomenti affrontati sono:

  • Idee fondamentali. Moto dei corpi, leggi di Newton. Campi, equazioni di Maxwell.
  • Relatività speciale. Spazi curvi. Relatività Generale.
  • Meccanica Quantistica. Meccanica Quantistica in 3D. Atomi, molecole e solidi.
  • Termodinamica. Fisica Nucleare. Fisica delle particelle.
  • Stelle. Cosmologia. Frontiere della Fisica. La presentazione è chiara e concisa, in totale sono poco più di 500 pagine, e si segue il detto (attribuito ad Einstein) secondo cui “le spiegazioni dovrebbero essere rese il più semplici possibile, ma non più semplici”, esponendo solo i principi concettuali senza calcoli e dettagli inutili ai non specialisti, alla fine di ogni capitolo una breve bibliografia consiglia dove approfondire l’argomento. Gli autori sono teorici ma la trattazione è ben bilanciato tra teoria e significato fisico dei concetti, previsioni e conferme sperimentali, evitando di insistere troppo sul formalismo matematico. Molte illustrazioni a colori completano l’esposizione ed agevolano la lettura e la comprensione. L’idea centrale per dare una visione unificata e coerente della materia è l’uso dei principi variazionali, di minima azione, un approccio che si trova al centro della moderna fisica teorica, ma è stato trascurato nella maggior parte dei resoconti introduttivi dell’argomento, con la lodevole eccezione di “The Lazy Universe” (L’universo pigro) di Jennifer Coopersmith. A costo di mettere un pò in ombra, se devo fare una critica, i principi di simmetria ed invarianza. Un pò troppo ristretto anche lo spazio dedicato alla teoria degli stati condensati della materia. Sono del tutto assenti la fisica interdisciplinare dei sistemi complessi, dei sistemi dinamici e del caos. Per integrarlo su questi punti si può consultare una panoramica della fisica moderna con una impostazione del tutto diversa, come ad es. “Invitation To Contemporary Physics”, 2° ed. 2012, di Ho-Kim Quam, Kumar, Lam [sarà recensito più avanti].

Nicholas Manton è ordinario di fisica teorica presso il DAMTP (Dipartimento di Matematica Applicata e Fisica Teorica) dell’Università di Cambridge (GB), praticamente siede sulla cattedra di Newton, e si occupa di ricerche sui solitoni e teorie quantistiche di campo. Nicholas Mee è un fisico, un informatico, ed autore di molti testi divulgativi di successo (letture molto meno impegnative), ad esempio:

  • Gravity: From Falling Apples to Supermassive Black Holes
  • Celestial Tapestry: The Warp and Weft of Art and Mathematics
  • The Cosmic Mystery Tour: A High-Speed Journey Through Space & Time
  • Higgs Force: Cosmic Symmetry Shattered
  • Gravity: Cracking the Cosmic Code Il libro è pubblicato dalla Oxford University ad un prezzo ragionevole per il valore dell’opera di oltre 500 pagine, circa 25€ per l’ebook, l’edizione stampata si trova online anche intorno ai 30€.