L’uomo è sempre andato alla ricerca degli elementi fondamentali della Natura, per decifrarne il linguaggio, indagarne le possibilità, evitarne le insidie, svelarne i segreti. Dietro ogni nuova misurazione si cela una possibile scoperta e, dietro ancora, un nuovo modo di interpretare la realtà e di viverla.
I fisici hanno studiato delle particelle elementari che ci hanno portato a ipotizzare, a scoprire e infine a interrogare quella rete di molecole, atomi, elettroni, fotoni e quark che costituisce il tessuto ultimo delle cose.
Già molti secoli prima di Cristo, in Grecia, filosofi e naturalisti, nel tentativo di cogliere l’Arché e gli enigmi della physis, erano divisi in due scuole di pensiero. Una considerava la materia continua, divisibile in porzioni sempre più piccole, all’infinito. La seconda scuola di pensiero riteneva la materia discontinua, costituita da particelle molto piccole, “finite”, ovvero indivisibili: gli atomi. Da queste considerazioni e osservazioni ha avuto origine la teoria dell’atomo, probabilmente la più importante scoperta della scienza umana.
Il primo filosofo atomista è da considerarsi Democrito (460-370 a.C.). Secondo il pluralista, tutta la realtà è costituita da atomi che si muovono incessantemente nel vuoto. Gli atomi sono particelle elementari, indivisibili, differenti tra loro solo per caratteristiche quantitative o oggettive, dotate di movimento eterno. L’incessante movimento porta gli atomi ad aggregarsi e a separarsi, dando luogo alla nascita, alla trasformazione e alla morte di tutto ciò che esiste. Anche l’uomo è una realtà esclusivamente materiale e l’anima non è differente dal corpo. La diversità delle cose è spiegata in base alla varietà della forma, della grandezza e della disposizione degli atomi che si aggregano. L’atomismo di Democrito esclude, infatti, che vi siano un principio trascendente o un principio immanente al mondo che dirigano il tutto verso uno scopo. Le cose nascono e muoiono senza alcun finalismo, secondo processi puramente meccanici dovuti al movimento degli atomi in tutte le direzioni.
Legato all’atomismo di Democrito troviamo, successivamente, quello di Epicuro (341-270/271 a.C.). La fisica epicurea è caratterizzata dal risalire, mediante ragionamento, da ciò che è evidente ai sensi a principi concreti, ossia gli atomi e il vuoto. Epicuro ritiene che un numero infinito di corpi indivisibili, che si muovono nel vuoto infinito, è ciò che può spiegare il mondo fisico quale appare ai nostri sensi. Egli parte dall’esperienza, la quale ci attesta che nulla può nascere dal nulla e nulla può finire nel nulla; da qui si giunge alla conclusione che l’universo è sempre stato e sempre sarà quello di adesso. Successivamente troviamo Aristotele (384-322 a.C.). La sua idea è quella di due mondi distinti: quello celeste e quello terrestre. Il mondo celeste è perfetto (inalterabile) ed è costituito da sfere concentriche, ognuna delle quali sostiene un pianeta, limitato dalla sfera delle stelle fisse; i moti delle sfere sono impressi da un motore immobile e sono eterni. Il mondo terrestre, invece, si trova al centro dell’universo ed è alterabile; è costituito da un miscuglio dei vari elementi che si trovano nelle sfere concentriche della terra, dell’acqua, dell’aria e del fuoco. Questa visione non poteva, di certo, accettare il concetto di atomo.
Questa idea sull’atomismo poi attraverserà diversi secoli passando anche per Copernico, Galilei e Newton come un fiume che s’inabissa, riemerge e cambia forma, che si ritroverà all’alba della scienza moderna con John Dalton (1766-1844), primo scienziato a proporre una teoria atomica moderna, basata sull’indagine scientifica. Studiando le sostanze gassose, egli fu condotto a tentare di dimostrare le antiche teorie atomistiche. Infatti con una geniale interpretazione della “legge delle proporzioni definite” di Proust e con le sue sperimentazioni, fu in grado di enunciare nel 1803 la “legge delle proporzioni multiple”. Da ciò Dalton trovò fondamento per convalidare la teoria atomica della materia.
All’inizio del ‘900 l’idea dell’atomismo si impone ma gli atomi perdono le caratteristiche che avevano nell’antichità, quindi, non sono più oggetti indivisibili ma hanno una loro struttura. Così si arriva, intorno agli anni ’60 del secolo scorso, ai quark, che per il momento sono quelli che consideriamo i “mattoni” della materia.
Aurora Piccardi