Solitarie e ubique. Le onde che si propagano, anche per chilometri, al passaggio di un battello lungo un fiume così come il reticolo di fibre ottiche che trasmettono dati, il sistema nervoso degli esseri umani e i pattern di vegetazione, come nei filamenti a doppia elica del DNA: in ognuna di queste strutture troviamo onde solitarie. Sono i solitoni. E le chiamiamo così solo dal 1965 sebbene le avessimo conosciute in un’era scientifica precedente, nel 1834. All’epoca, John Scott Russell, ingegnere scozzese, osservava una barca lungo un canale vicino a Edimburgo. Notò che le onde, una volta create, mantenevano “inalterata la loro forma durante il moto”. Oggi non occorre più andare a cercare i solitoni lungo i corsi d'acqua. Con simulazioni al computer ormai non più innovative ma all’ordine del giorno i fisici replicano il funzionamento dei fluidi, dei laser, dei bit, dei modelli climatici e dei fluidi e spesso vi trovano traccia delle onde solitarie. Nel frattempo la loro storia ha fatto tappa a Los Alamos, là dove, durante la Seconda guerra mondiale, Fermi con il suo gruppo sperimentava i meccanismi che portarono alla bomba atomica. Lì, per la prima volta, fu eseguita una simulazione al computer, utilizzando anche l’equazione formulata da Russell in Scozia. L’intervallo di tempo tra il primo avvistamento e l’utilizzo con nonchalance è relativamente breve ma contiene, rappresenta le frontiere più estreme delle scienze di base: il mondo dell’infinitamente grande e il quarto stato della materia (il plasma), lo spazio-tempo cosmico di Einstein, il filamento a doppia elica del DNA, i cristalli liquidi, il cuore che batte…
“Così sgorgano le onde del canto / da sorgenti sinora mai svelate”. Versi di Friedrich Schiller, come questi, introducono il lettore di Onde solitarie nel viaggio scientifico al quale ci invita Auro Michele Perego. La materia non è immediatamente afferrabile, ma l’approccio è allettante. Le onde solitarie, i solitoni, sono ”un fenomeno che sfugge alla semplicità”, scrive il fisico Giuseppe Mussardo (che cura anche la collana QBit di Castelvecchi) nella prefazione. E allora, per abbracciare un altro capitolo della complessità che caratterizza l’epoca che stiamo vivendo. Una sfida, ma anche una chiave per comprendere l’oggi. Per incoraggiare i lettori umanisti interviene persino Omero che, sorprendentemente, nell’Iliade descrive l’energia del vento in un campo di grano, cambiando la direzione delle spighe. Dove c’è movimento c’è attenzione - e vi si trova anche la vita che scorre e si rinnova (ricordate: i solitoni anche nel DNA). E c’è anche bellezza, che nasce ”nell’equilibrio tra la materialità e l’astrazione formale”, una fisica degli opposti per dirla con il sottotitolo del saggio. Anche in quest’opera, come nella precedente Natura instabile, Perego (fisico, professore di Fotonica all’Aston Institute of Photonic Technologies, nel Regno Unito) ci chiede attenzione su un campo specifico, apparentemente poco attraente della sua materia. Offre esempi sulle future utili applicazioni di scoperte poco note e apre affascinanti orizzonti.
