Dio Gioca a Dadi: dalla fisica classica alla meccanica quantistica

Il primo principio della dinamica di Newton dice: se una massa non subisce alcuna forza, essa tende a mantenere il proprio stato di quiete o moto rettilineo uniforme. Definire massa e forza non è un lavoro semplice, ma si tratta di due elementi strettamente legati dal secondo principio della dinamica di Newton: Forza = Massa x Accelerazione. Infine, il terzo principio della dinamica newtoniana è il celebre "a ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria". L'importanza di Newton continuò con i suoi studi sulla gravità, definita in quel momento come una proprietà caratteristica di ogni massa, che aumenta tanto più le masse sono grandi e vicine. I sistemi di riferimento galileiani determinano il punto di vista da cui si osserva un fenomeno fisico: per un osservatore interno a un treno in movimento, una palla lanciata al suo interno avrà una determinata velocità; per qualcuno che si trova fermo sulla banchina della stazione, la velocità della palla sarà uguale a quella del treno sommata a quella determinata dall'osservatore interno. A questo, c'è un'eccezione, ovvero la velocità della luce, identica per tutti gli osservatori. Da questo presupposto, Einstein sviluppò la teoria della relatività ristretta, mostrando come più un oggetto si muove velocemente nello spazio, comprimendosi nella stessa direzione del moto, più lentamente si muove nel tempo. Riuscendo a integrare in questo sistema anche la gravità, notando come un corpo in un campo gravitazionale si comporta esattamente come se si muovesse di moto uniformemente accelerato, Einstein arrivò alla teoria della relatività generale: la gravità non è altro che la curvatura dello spazio-tempo causata dalla presenza di massa ed energia, tra le quali c'è persino un'equivalenza. Dalla risoluzione della catastrofe ultravioletta da parte di Planck, si comprese come le forze, così come la materia, siano quantizzate, ovvero veicolate da particelle non ulteriormente divisibili e con valori discreti. Nacque così la meccanica quantistica, una branca piena di fenomeni controintuitivi come la dualità onda-particella e la funzione d'onda.