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L’idea di campo

Un breve escursus sulle tappe che hanno portato all’innovativa formulazione del concetto di “campo” e delle sue applicazioni

Anche se potrebbe sembrare un concetto astratto, tutti noi in realtà abbiamo, in un certo senso, esperienza diretta di cosa sia un campo. Basti pensare a quando, magari in montagna o in metropolitana, abbiamo almeno una volta detto “non c’è campo!” guardando delusi lo schermo del nostro cellulare. I nostri dispositivi riescono a percepire una grandezza, il campo elettromagnetico emesso dalle antenne distribuite sul territorio, che in alcuni luoghi le cariche presenti sull’antenna del cellulare non riescono a ricevere.

Già Newton si era reso conto che oltre a quelle che lui definiva forze di contatto esistono quelle a distanza, capaci di modificare lo stato di un corpo “a distanza” (pensiamo alla forza di attrazione Sole-Terra). È solo successivamente però che il concetto di campo inizia a farsi strada in fisica.

Da Faraday a Maxwell

Nell’Ottocento, Faraday intuì che il campo magnetico e quello elettrico sono concetti analoghi al campo gravitazionale. Si può quindi considerarli come entità fisico-matematiche, oggetti fisici veri e propri e non solo un insieme di forze che influenzano il moto delle particelle.

Poco dopo il fisico scozzese Maxwell, sulla scia delle riflessioni del suo predecessore, formula le famosissime equazioni del campo elettromagnetico. Queste equazioni descrivono i fenomeni elettrici e magnetici come prodotti da azioni che avvengono nel mezzo circostante oltre che nei corpi, risolvendo la questione di forze che agiscono “a distanza”.

La fisica del CERN e il futuro

L’idea di campo sviluppata nel corso dell’Ottocento è alla base di tutta la ricerca presente e futura, soprattutto nell’ambito della fisica delle particelle. È possibile infatti definire un campo particolare detto “quantizzato” che descrive la creazione e la distruzione di coppie di particella-antiparticella. Il famoso campo di Higgs permette infatti di spiegare l’origine delle masse delle particelle fondamentali tramite l’interazione che il campo ha con esse. Queste particelle di Higgs sono ricercate e studiate nei più grandi laboratori del mondo come il CERN a Ginevra. Non c’è dubbio che il concetto di campo ha avuto un successo e un’utilità imprevedibile nell’ambito della fisica e delle sue applicazioni.

© IL QUOTIDIANO ONLINE 2022 RIPRODUZIONE RISERVATA

di Marianna Fusco

Una mente scientifica e un'anima letteraria, affascinata da qualsiasi cosa abbia una storia da raccontare. Curerà la rubrica “Reticoli di Idee”

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