Libri di G. Introzzi

Nel libro si descrivono dapprima la teoria della relatività ristretta, la dinamica relativistica e l'elettrodinamica relativistica, elementi indispensabili per introdurre le equazioni quantistiche relativistiche di Klein-Gordon e di Dirac. Segue una dettagliata disamina dello spin dell'elettrone e delle implicazioni della teoria quantistica relativistica (nell'ambito della prima quantizzazione) che riguardano l'interazione degli elettroni con la materia. Si evidenziano quindi le difficoltà della teoria originale di Dirac che imposero una rivisitazione del concetto di conservazione del numero di particelle, dato che coppie di particelle elementari sono continuamente create e distrutte. Tale idea costituisce la base della moderna teoria quantistica dei campi, brevemente introdotta nell'ultimo capitolo.

Il libro è la dettagliata ricostruzione di un'avventura scientifica durata circa cento anni, da fine Ottocento alla fine del Novecento, e certamente non ancora terminata. Sono presentate la relatività ristretta e generale di cui viene delineata l'evoluzione. Sono poi descritte le conferme osservative e sperimentali, nonché le connessioni con la cosmologia dagli anni trenta agli anni sessanta del Novecento, per concludere con gli sviluppi e i successi degli ultimi cinquant'anni. Infine, è illustrata l'evoluzione delle scoperte e delle idee della fisica delle particene elementari, dall'elettrone ai quark.

La meccanica quantistica è la strana teoria che governa l'universo. Questa presentazione permette l'analisi di fenomeni tra i più pittoreschi della fisica come il gatto di Schrodinger, il principio d'indeterminazione, l'"olismo" quantico, la non-località e il teletrasporto. La meccanica quantistica gioca un ruolo fondamentale anche nella dinamica caotica e nella comprensione dei sistemi complessi. La teoria della complessità sostiene che il "tutto è più delle parti che lo costituiscono". Non si tratta di un abbandono del riduzionismo, ma della constatazione che alcuni fenomeni complessi, quali la superconduttività e la superfluidità, possono emergere solo dall'interazione coerente delle componenti microscopiche del sistema.