Energia-Introduzione Molière e Feynman

1. Energia-IntroduzioneMolière e Feynman Fabio Bevilacqua

2. Il termine “energia” ed il principio della sua conservazione superano i confini disciplina-ri, pervadono la società contemporanea e sono al centro di profonde implicazioni scientifiche, culturali, economiche e tecno-logiche rilevanti per gli sviluppi della nostra società globalizzata. I problemi dell’approv-vigionamento energetico, della gestione delle “fonti”, delle energie ”alternative”, del riscaldamento globale, della produzione industriale e agroalimentare si aggiungono ai problemi dei consumi energetici delle famiglie e a quelli dei bilanci metabolici degli individui. • È difficile oggi trovare un termine scientifico che sia entrato nel linguaggio comune con maggiore frequenza. Nella maggior parte delle discipline scientifiche come in tantissime attività quotidiane “energia” è usato continuamente.

3. Eppure non solo il pubblico ma anche autori importanti (tra i quali il Premio Nobel R. Feynman) confessano di non averne capito il significato (o anche i significati) . • Che vuol dire “energia”? Come mai l’energia si conserva? Di solito l’energia si definisce come la “disposizione”, la capacità di compiere lavoro, ma cosa vuol dire “capacità” e perché questa “capacità” si dovrebbe conservare? Qual è il significato di “lavoro”. Come mai ci sono tante forme diverse di energia? Come si identificano queste forme? Sono indipendenti l’una

4. dall’altra? Come si convertono l’una nell’al-tra? Come mai il concetto ed il principio pervadono tutte le discipline? È possibile arrivare ad un’espressione primaria (finale) dell’energia? Il principio di conservazione dell’energia è un risultato sperimentale o un principio teorico? Che rapporto c’è tra la degradazione dell’energia e l’evoluzione delle forme di “vita”? È corretto parlare di “fonti” di energia”? Quali sono le opzioni scientifiche e tecnologiche contemporanee? • Iniziamo il nostro percorso con due citazioni molto diverse:

5. Molière (Jean-Baptiste Poquelin)Parigi, 15-1- 1622 – Parigi, 17-2-1673 • Il malato immaginario è una commedia in tre atti con due prologhi e tre intermezzi composta nel 1673 dal commediografo francese Molière. • Il 17 febbraio del 1673 Molière, che interpretava Argante, portò a termine la rappresentazione di questa commedia nonostante il suo grave stato di salute, morendo infine poche ore dopo. Le malade imaginaire Incisione di Jean-Michel Moreau (1741 - 1814)

6. Le malade imaginaire • TROISIÈME INTERMÈDE • C'est une cérémonie burlesque d'un homme qu'on fait médecin, en récit, chant, et danse. • ENTRÉE DE BALLET • Plusieurs tapissiers viennent préparer la salle, et placer les bancs en cadence. Ensuite de quoi toute l'assemblée, composée de huit porte-seringues, six apothicaires, vingt-deux docteurs et celui qui se fait recevoir médecin, huit chirurgiens dansants, et deux chantants, entre, et prend ses places, selon les rangs.

7. PRIMUS DOCTOR • Si mihilicenciamdat Dominus Præses,Et tanti doctiDoctores,Etassistantesillustres,TrèssçavantiBachelieroQuem estimo ethonoro,Domandabocausametrationem, quareOpiumfacit dormire? • BACHELIERUS • Mihi a doctoDoctoreDomandaturcausametrationem, quareOpiumfacit dormire?À quoirespondeo,Quia est in eoVirtusdormitiva.Cujus est naturaSensusassoupire. • CHORUS • Bene, bene, bene, benerespondereDignus, dignus est entrare In nostro doctocorpore.

8. 1673: “Il malato immaginario” • Uno studente di medicina fa l’esame di laurea • I professori in toga gli chiedono: “perché l’oppio fa dormire?” • Lo studente è incerto, tentenna. • Improvvisamente ha una ispirazione: l’oppio fa dormire perché ha la “virtusdormitiva” (capacità di far dormire)! • I professori sono molto soddisfatti, lo studente è promosso • Gli spettatori ridono perché pensano sia una pseudo-spegazione .

9. 2010 Oggi chiediamo ad uno studente: perché abbiamo bisogno di energia per compiere un lavoro? • La risposta: Perché l’energia ha la vis motrix (la capacità di compiere lavoro). • Lo studente è promosso, i professori sono soddisfatti, ma nessuno ride! • Il termine disposizionale è oramai accettato • Eppure non tutti sono soddisfatti.

10. Richard P. Feynman (1918–1988) • The Feynman Lectures on Physics is perhaps the most popular physics book ever written. It has been printed in a dozen languages. More than 1.5 million copies have sold in English, and probably even more in foreign language editions (the number of copies printed in Russian alone, for example, is estimated to be over 1 million). The Feynman Lectures on Physics have endured for over 40 years, and they have influenced thousands of people. http://www.feynmanlectures.info/

11. 1963: Richard Feynman“Dennis (Pierino) e i dadi” • Una madre lascia giocare il figlioletto con dei dadi. Nonostante alcuni movimenti (dadi sotto il tappeto, in una scatola chiusa, nell’acqua della vasca da bagno, fuori dalla finestra) alla fine la madre osserva che il numero dei dadi è sempre lo stesso. • (vedi anche: La legge fisica, Boringhieri, cap.3)

12. Come si collega questo esempio al principio di conservazione dell’energia? • In nessun modo, dice il premio Nobel Richard Feynman. • Noi non conosciamo né la forma (i dadi) né la quantità (il numero dei dadi) dell’energia. • Qual è dunque il significato del concetto di energia e del principio di conservazione dell’energia? • Feynman alla fine dice: “Non capiamo la conservazione dell’energia”.

13. Una genealogia • Le origini del concetto di energia (e della scienza occidentale) risalgono al tentativo di superare le spiegazioni mitologiche e religiose degli eventi naturali ed al problema di conciliare due categorie opposte, entrambe necessarie a dare un’interpretazione dei fenomeni naturali: l’essere (inteso come permanenza nel tempo) e il divenire (inteso come cambiamento continuo).

14. Si ipotizza l’universo inteso come un tutto e che “niente si crea e niente si distrugge”, una concessione alla categoria della permanenza, dell’essere. Nello stesso tempo però si accetta il cambiamento: sono possibili tutte le trasformazioni che sono in accordo con la regola precedente. All’interno del “divenire” dei fenomeni naturali si ipotizza quindi che “qualcosa” resti costante (altrimenti ci sarebbe creazione o distruzione).

15. La concettualizzazione e la identificazione di questo “qualcosa” ha occupato filosofi prima e scienziati poi per circa duemilacinquecento anni, spesso con accaniti dibattiti e soluzioni contrapposte, ed è una storia ancora in corso. • Qual è dunque la genealogia storico-concettuale del termine “energia”? Qual è lo sviluppo storico delle applicazioni che hanno dapprima portato e poi sono derivate dal principio di conservazione? Un problema complesso.