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OLTRE L'ORIZZONTE...
LA NATURA DELLA
LUCEdi Orazio Valenti per Edicolaweb La struttura
della materia si basa su tre particelle fondamentali che sono
il neutrone, il protone, l’elettrone. All’inizio del secolo,
M. Planck ed A. Einstein aggiunsero il fotone, definito il
"quanto" di energia elementare del campo elettromagnetico che
svolge una propria funzione di interazione
atomica.
La LUCE può essere: Emessa,
Propagata, Rivelata (sensazione visiva). L’organo umano
addetto a captare le onde luminose è l’OCCHIO, strumento unico
o terminale di altri. Ma cosa vediamo in realtà? Gli effetti
del fenomeno, non la luce. Per "immagine" s’intende la
rappresentazione geometrica di enti che raffigurano
schematicamente gli oggetti, non ciò che viene stimolato nella
retina, come rappresentazione della realtà fisica. L’occhio
viene stimolato ed invia al cervello segnali che subiscono
elaborazioni complesse da parte della psiche umana, insieme
alla memoria di elaborazione, per cui è oggetto di studio
dell’ottica fisiologica. L’Ottica, o scienza della
visione, è il punto d’incontro di diverse discipline,
collegata sia con la psicologia che con la fisiologia o la
fisica. Infatti, la LUCE, considerata agente fisico, è quella
che stimola sia la retina umana che altri recettori come
fotocellule, emulsioni fotografiche, ecc., mentre la LUCE,
considerata modello ondulatorio, produce fenomeni di
riflessione, rifrazione, interferenza, diffrazione,
polarizzazione. Lo studio di questa parte di radiazione
elettromagnetica costituisce l’oggetto dell’ottica
fisica. Gli altri fenomeni dell’aspetto corpuscolare
riguardano l’ottica quantistica. Anche la materia,
come la luce, ha sia corpuscoli che aspetti ondulatori, tipo
gli elettroni, attraverso i quali si osservano i fenomeni
dell’ottica fisica ed il cui comportamento è studiato
dall’ottica elettronica.
Teorie sulla natura della Luce,
Comportamento, Propagazione.
1600: Keplero definisce i principi
dell’ottica fisiologica e dell’ottica geometrica. 1780: Huygens spiega i fenomeni di
riflessione e rifrazione come ondulatori. 1700: Newton sostiene che tutti i
fenomeni fisici, anche luminosi, obbediscono alle leggi della
meccanica spiegando la natura corpuscolare della luce. 1800: Fresnell spiega che interferenza,
diffrazione, polarizzazione, doppia rifrazione, sono fenomeni
ondulatori. 1870: Maxwell dimostra che la
sostanziale unità della natura elettrica e magnetica è unico
tipo elettromagnetico. Campo elettrico e magnetico sono
legati. Il valore della velocità di propagazione del campo
elettromagnetico, risulta uguale a quello della Luce. Maxwell
deduce che la Luce è un’onda elettromagnetica e differisce per
il valore della lunghezza d’onda (come la verifica Hertz nel
1890). Oggi sappiamo che UV, IR, RX, Rc, sono particolari onde
ettromagnetiche che differiscono solo per l’intervallo dei
valori della lunghezza d’onda. Le Onde
elettromagnetiche sono definite da due grandezze:
l’intensità di campo elettrico e l’intensità di campo
magnetico, con vettori perpendicolari tra loro e
perpendicolari alla direzione di propagazione. Queste onde
sono polarizzate in:
Spettro = insieme delle
frequenze Radiazione luminosa = radiazioni
elettromagnetiche che stimolano la retina
In seguito Hertz scoprì che inviando luce
violetta su elettroni tra i quali sta per scoccare una
scintilla, ne facilita l’emissione. Questo effetto
fotoelettrico spiega che inviando radiazioni luminose o
ultraviolette su di una superficie di metallo o
semiconduttore, questa produce la estrazione di elettroni (da
cui la natura corpuscolare).
1905: Einstein scopre (dato che,
ammettendo una natura solo corpuscolare della luce, l’effetto
fotoelettrico è inspiegabile) che la Luce è costituita da
pacchetti di energia, "Quanti di Luce" o
"fotoni", che urtando con gli elettroni e scompaiono
cedendo tutta la loro energia. Dunque per Einstein i fotoni
sono pacchetti di energia pura, mentre per Newton i corpuscoli
luminosi devono essere dotati di massa ed obbedire alla legge
della gravitazione universale. Oggi si ritiene che la Luce
abbia natura sia corpuscolare che ondulatoria. La realtà ci
sfugge.
Riportiamo una frase da un’intervista che
ebbi, in uno degli incontri affettuosi, con il biochimico
Accademico prof. Gianfranco Valsè Pantellini, da poco
scomparso, seguito dall’affetto di quanti lo hanno amato e
stimato. Ebbe a raccontarmi di un colloquio avuto con il
grande fisico catanese Ettore Majorana:
"Lo avvicinai un giorno e gli dissi: -
Professore, senta un po’, tutta questa discussione sugli
atomi..., ma la materia vivente, come si è formata...?
- (Era il 1937/38, non erano ancora stati diffusi gli
studi di Oparin). Ci pensò un po’ e mi disse: "La
materia vivente ha avuto origine da una radiazione
luminosa". Mi ci sono voluti 40 anni per capire questo.
Ed è vero, perché un fotone luminoso che colpisce una
superficie liscia, rimbalza e l’angolo di riflessione è uguale
all’angolo di incidenza. Ma un fotone che colpisce tetraedri
di carbonio, ci gira intorno e provoca energia di legame. Da
lì si sono originate le catene del carbonio. Il resto è stato
un gioco facile fatto dalla natura, di creare proteine,
amminoacidi, acidi nucleici. Però la verità è questa."
Altri concetti, che potrebbero sembrare
difficili, hanno bisogno di qualche introduzione per capire
come la nostra scienza teorizza lo scambio delle energie o
equilibrio dei sistemi dinamici viventi. In genere, la
materia è energia concentrata e tutto ciò che ci circonda
è formato da varie forme di energia elettromagnetica. I Campi
di Forza Universali sarebbero regolati dalla "Equazione
Generale dei Moti Armonici" di Dirac. La varietà degli
elementi nel tridimensionale, costituisce il "cronotopo" dello
spazio-tempo. Secondo il matematico Fantappiè, ci sono due
soluzioni rispetto al tempo: una Entropica, realizzata al
futuro; una Sintropica, che viene dal futuro. Studiando i modelli proposti dal
Fantappiè, cerchiamo di spiegare alcuni concetti ed
intuizioni.
Cosa è la Entropia? Il grado di
uniformità disordinata dei vari elementi. Sono detti entropici
i fenomeni generati da una Causa di onde divergenti con
effetto dispersivo. Si ha l’esempio di una pentola d’acqua che
bolle: è un fenomeno entropico, in quanto il vapore si
disperde disordinatamente nell’ambiente. Oppure quello della
combustione: un legno brucia, gli elementi ritornano nel caos.
Essendoci una causa, la si può ripetere.
Cosa è la Sintropia? La tendenza
di un sistema a raggiungere ordine e differenziazione massimi
che, secondo Fantappiè, si manifestano nei fenomeni biologici,
finalizzandosi in contrapposizione alla tendenza del disordine
ed all’uniformità dell’entropia. Sono sintropici i fenomeni
convergenti che si concentrano in un punto, creando una
differenziazione, un fine, uno scopo e non possiamo ripeterli
sperimentalmente. Esempio è l’anticombustione: il formarsi
di una pianta ricompone il caos, formando molecole
differenziate. Non la possiamo "causare", ed avviene solo in
presenza di uno scopo. L’insieme dei fenomeni sintropici è
la vita. Il risultato è che sopra di noi agisce qualcosa che
tutto può. L’uomo è diverso da tutti gli esseri viventi perché
ha in sé facoltà "creative" che gli permettono di agire
sull’ambiente, assumendo una funzione di trascinamento
nell’evoluzione dell’Universo. La causa dei fenomeni
sintropici non appartiene alla nostra dimensione. Possiamo
notarne gli effetti, che a loro volta possono causare i
fenomeni di entropia, ma non possiamo uscire dal tempo ed
analizzare od intervenire nelle cause superiori. I fenomeni
sintropici mantengono la vita perché creano le condizioni
affinché si possano manifestare i fenomeni entropici,
finalizzandoli. Ogni finalità è l’inizio di finalità
successive, raggiungendo maggiori evoluzioni. Superando lo
spazio-tempo ed anche la base elettromagnetica di questa
dimensione, entriamo in Cause e Finalità tanto impensabili,
quanto sia l’iperbolico superamento della velocità della luce.
Per ora capiamo che il filo d’erba del deserto attira su di sé
l’umidità per crescere e sfamare un piccolo animale, preda di
un animale più grande... ed infine all’uomo, per una finalità
che supera il ciclo vitale materiale assurdamente fine a sé
stesso, ma proiettata attraverso le energie vitali e quindi
eteree dell’uomo, verso la dimensione superiore
evolutiva.
orazio.valenti1@tin.it
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