Contemporary Physics - Quang,Kumar,Lam

  • Ho-Kim Quang, Narendra Kumar, Chi-Sing Lam - Invitation to Contemporary Physics, 2° ed rivista Singapore (2004), terza ristampa World Scientific (2012).

Un grosso limite di molti libri divulgativi ed introduttivi sulla fisica moderna è che sono troppo concentrati sulla fisica “fondamentale” (forze e particelle, relatività e cosmologia), con una visione troppo ristretta di una materia molto più vasta ed affascinante, e prendono troppo sul serio il dogma riduzionista.
Una lettura molto più bilanciata tra le diverse aree della fisica è la seconda edizione rivista del testo di Ho-Kim,Kumar e Lam (nella prima mancano oltre un terzo degli argomenti). E’ un’introduzione semidivulgativa alla fisica moderna, cioè con la minima matematica possibile, più semplice di un corso universitario, ma più autorevole e rigorosa di un libro di divulgazione per “layman” (l’uomo della strada, il lettore generico secondo gli americani).
Utilissima guida per lo studente di qualunque materia scientifica, ma anche per il lettore generico che non si spaventa troppo per qualche formula o tabella, per l’aggiornamento degli insegnanti che vogliono parlare anche di scoperte recenti, e perfino per il ricercatore in altri rami della scienza, che vuole tenersi informato sui progressi della fisica nelle aree di cui non è uno specialista.


Gli autori forniscono un resoconto affascinante e aggiornato degli entusiasmanti progressi di campi in rapida evoluzione. La loro enfasi è sulla descrizione dei fenomeni naturali, e sul tentativo di spiegarli in termini di principi di base, sostituendo dove possibile le equazioni con l’intuizione fisica. Il livello è quello giusto per la divulgazione, che “rende le cose più semplici, ma non troppo semplici”, che privilegia i concetti rispetto al formalismo matematico, ma non scade al basso livello dei racconti di “fisica fiabesca” (buchi neri o colorati, storie del tempo, particelle di dio, dimensioni nascoste,…), delle volgarizzazioni senza formule da best seller, che stravolgono il significato delle teorie.


L’esposizione di circa 500 pagine totali è organizzata in 10 sezioni:

  • Simmetria della natura e natura della simmetria
  • Laser e fisica
  • Superconduttività
  • Condensati di Bose-Einstein (dove molti diventano uno e come arrivare laggiù)
  • Esplorando le nanostrutture
  • Calcolo quantistico e informazione
  • Caos: possibilità per necessità
  • Stelle luminose e buchi neri
  • Particelle elementari e forze fondamentali
  • Cosmologia

In appendice tre ripassi, di una dozzina di pagine ciascuno, delle basi della fisica moderna:

  • Concetti generali di fisica classica (l’universo fisico, materia e moto, onde e campi)
  • Concetti generali di fisica quantistica (principio di indeterminazione, funzioni d’onda e probabilità, sovrapposizione di stati, particelle identiche, realismo ingenuo)
  • Concetti di fisica statistica (termodinamica, meccanica statistica, analisi dimensionale)

Rispetto alla prima edizione sono stati aggiunti tre nuovi capitoli (oltre un terzo del libro), sulle aree più attive della fisica moderna, ed aggiornati gli altri:

  • statistiche di Bose: conteggio degli indistinguibili; Condensazione di Bose-Einstein (BEC): la crisi della sovrappopolazione; Raffreddamento e intrappolamento di atomi: verso BEC; Limite Doppler e suo abbattimento; Intrappolamento di atomi freddi: trappola magnetica e magneto-ottica; Raffreddamento evaporativo; BEC: A cosa serve?
  • Esplorando le nanostrutture: verso il basso; L’ascesa della nanoscienza; Sistemi confinati; Dispositivi quantistici; Il genio del carbonio; Spintronica; Nanotech in libertà.
  • Calcolo quantistico e informazione: computer classico; computer quantistico; Porte Quantiche; Algoritmo di Deutsch; periodo di una funzione; Algoritmo di fattorizzazione di Shor; Algoritmo di ricerca di Grover; Hardware e correzione degli errori; Crittografia; Teletrasporto Quantico.

Molto buono anche il trattamento di: teorie per la superconduttività, applicazioni dei laser, sistemi dinamici caotici, fisica della particelle elementari e delle forze fondamentali, la cosmologia, (queste ultime due forse le esposizioni migliori tra tutti i testi divulgativi in giro). Alla fine di ogni capitolo ci sono problemi da risolvere, e suggerimenti di ulteriori letture e risorse online.

Il prezzo di listino suggerito da World Scientific è osceno ed improponibile, quindi si tratta di un testo da consultare in biblioteca, fotocopiare, acquistare scontato tra i resti in libreria, od in una offerta online per l’ebook, e se non si trova l’ebook c’è sempre libgen (library genesis).