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martedì 22 agosto 2017

CI VUOLE UN FISICO — il Blog di Michele Campisi

Michele Campisi

MICHELE CAMPISI - Laureato in fisica teorica a Pisa, ha ottenuto il titolo di Dottore di Ricerca negli Stati Uniti, ed ha lavorato per anni come ricercatore in Germania. Attualmente è Marie Curie Fellow presso la Scuola Normale Superiore di Pisa dove svolge attività di ricerca nel campo della fisica quantistica, grazie al Progetto ``NeQuFluX'' finanziato dalla Comunità Europea.

Da Picasso alle previsioni del tempo

di Michele Campisi - lunedì 22 agosto 2016 ore 07:05

E' indubbio che arte e scienza siano intimamente connesse e che si nutrano a vicenda. Al riguardo, mi piace pensare alla Piazza dei Miracoli di Pisa. Certamente la costruzione dei grandi monumenti che la animano, il battistero, il duomo e la torre campanaria, non sarebbe stata possibile senza l'ausilio di specifiche conoscenze tecniche e scientifiche (a dire il vero, una maggiore conoscenza della geologia avrebbe risparmiato diversi grattacapi all'architetto che vide la torre cominciare a pendere a metà dei lavori... ma questa è un'altra storia). D'altra parte quegli gli stessi monumenti sono stati un laboratorio privilegiato per lo studio della dianmica dei corpi per Galileo Galilei che nel duomo svolgeva importanti esperimenti con il pendolo. Furono quindi quelle stesse opere architettoniche fonte di ulteriori conoscenze scientifiche.

Quello di piazza dei miracoli è solo il primo esempio che mi viene in mente, ma le due discipline sono così interconnesse che si potrebbero trovare infiniti altri esempi. Pensiamo ad esempio a come fossero interconesse arte e scienza nel lavoro di Leonardo da Vinci, tanto per rimanere in Toscana. Spesso l'influenza di una sull'altra è esplicito: L'uso della prospettiva in pittura si alimenta a piene mani di geometria, per la precisione della geometria Euclidea. Altre volte si puo' dare il caso che scienza e arte arrivino a sintetizzare nuovi concetti magari ignari l'una che l'altra.

Questo è (forse) il caso dell'artista olandese Enno de Kroon, inventore dell' “Uovo-Cubismo” ossia dell'arte a “due dimensioni e mezzo”. De Kroon usa i cartoni delle uova, quelli da 24, come tela. Le sue opere risultano dall'assemblaggio di diversi cartoni, anche su più strati. Ne risultano opere che sono a metà tra la pittura (l'arte a due dimensioni) e la scultura (l'arte a tre dimensioni). Da qui la definizione di arte a due dimensioni e mezzo. L'idea alla base delle opere è quella delle molteplicità dei punti di vista, proprio la stessa che sta alla base delle opere di Picasso e dei cubisti. Così se osserviamo la “Spanish Beauty” di de Kroon, da una certa angolazione la vediamo seria e con i capelli ordinati, mentre dall'altra la vediamo sorridente e spettinata. Questo è possibile grazie alle piegature della “tela” che la fanno uscire dal regno piatto delle due dimensioni per portarla nel mondo delle tre dimensioni.

Un simile concetto è stato sviluppato in matematica, molto prima dell' Uovo-cubismo di De Kroon, ed è stato introdotto per quantificare appunto la dimensionalità di certe figure geometriche che “strabordano” fuori dalla loro dimensione. Prendiamo mentalmente un foglio ideale, una superficie infinita bi-dimensionale e ora accartocciamola e ripieghiamola un numero infinito di volte in modo da farne una palla da gioco, che di fatto occupa uno spazio tridimensionale. Una tale figura in termini matematici si chiama un “frattale” (nome coniato dal matematico polacco Benoit Mandelbrot), ed i matematici hanno sviluppato una apposita geometria, la geometria frattale, appunto, che la descrive e ne quantifica la dimensione, che può, avere appunto valori frazionari, cioè non interi. Per farsi un'idea di figura frattale, può essere utile osservare il fiocco di neve di Koch, una figura piana di area finita, racchiusa da un contorno di lunghezza infinita!

Come ci racconta Mandelbrot nel bellissimo libro “The fractal geometry of Nature” (W. H. Freeman & Co; 1982) le frastagliate figure frattali in realtà sono molto più comuni in natura delle astratte figure euclidee, caratterizzate da linee rette, e cerchi perfetti. Basta osservare da vicino una foglia di felce. E' da notare che l'idea di dimensione frazionaria ha giocato un ruolo importante non solo in geometria, ma anche in fisica dove ha trovato applicazione nella teoria del caos, in particolare nella descrizione e predizione del moto turbolento dei fluidi, ad esempio la predizione del moto dell'atmosfera terrestre che sta alla base delle previsioni meteoreologiche.

E così ci rendiamo conto che la frantumazione del punto di vista operata da Picasso e dall'arte cubista, non è poi così slegata dal problema delle previsioni del tempo, anche se forse il filo rosso che li unisce è più una curva frattale, che una linea retta.

PS: Una mostra delle opere di de Kroon è visitabile a Cecina (LI) Piazza Guerrazzi 32, fino al 18 Settembre (l'ingresso è gratuito)

Michele Campisi

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