Il sole 24 Ore domenica 18 marzo ’07 N° 76 Pag. 40
di Umberto BottazziniLa matematica del futuro
Siamo tutti matematici, ci assicura questo libretto. Sarà forse vero, ma certo è difficile immaginare di misurarsi con le qualità matematiche del suo autore, Sir Michael Atiyah, in questi giorni tra i protagonisti dell'affollatissimo Festival della matematica di Roma.
Nel 1966 ha ricevuto la medaglia Fields - il massimo riconoscimento attribuito a giovani sotto i quarant'anni - e nel 2004 ha condiviso con Isadore Singer il Premio Abel, equivalente al premio Nobel non solo per il prestigio ma per l'ammontare del premio. Atiyah e Singer sono stati premiati «per aver scoperto e dimostrato il teorema dell'indice, coniugando topologia, geometria e analisi, e per il ruolo straordinario sostenuto nel creare nuovi ponti tra la matematica e fisica teorica». Il «teorema dell'indice» è una delle pietre miliari della matematica del secolo scorso. Di che si tratta? I fisici descrivono il mondo misurando grandezze variabili nello spazio e nel tempo, e spesso esprimono le leggi di natura in formule, come le equazioni differenziali, che danno conto di queste variazioni. «Tali formule, spiega Atiyah, possono avere un "indice", che è dato dal numero delle soluzioni delle formule, meno il numero delle restrizioni che esse impongono al valore delle quantità calcolate». Il teorema dell'indice ci dice come valutare questo numero.
Atiyah, Singer e i matematici che si sono occupati di questi problemi sono riusciti a colmare il divario che separa la matematica pura dalla fisica delle particelle, dando vita a un processo di interazione che costituisce uno dei più interessanti fenomeni degli ultimi decenni. «Ho lavorato all'argomento per oltre venticinque anni», afferma Atiyah.
Si può dunque capire perché egli consideri questa teoria come la cosa migliore che egli è riuscito a produrre nel corso della sua vita di matematico, che racconta in questo libro. Il romanzo della sua vita comincia a Londra, dove è nato da un padre libanese e una madre scozzese. Cresce a Khartoum nel Sudan, dove frequenta le scuole elementari, e in Egitto, a Il Cairo.
Alla fine della Seconda guerra mondiale, dopo un breve soggiorno in Libano, la famiglia ritorna in Inghilterra, e il giovane Michael studia prima a Manchester e poi al Trinity College di Cambridge, dove inizia la sua carriera di matematico. Dopo la laurea si trasferisce a Princeton, all'Institute of Advanced Study, «un'esperienza importantissima» in un periodo di grande fulgore per l'Institute.
Tornato a Cambridge, vi trascorre l'intera carriera scientifica, che culmina con l'elezione a presidente della Royal Society. Infine, nel 1997 si trasferisce a Edimburgo con l'intenzione di riprendere l'attività di ricerca matematica.
Che cos'è la matematica? si chiede Atiyah. L’uomo della strada pensa che «sia la stessa di sempre, quella che,ha studiato» sui banchi di scuola. Un «linguaggio operativo» elaborato nella antica Grecia, al quale poi Isaac Newton «ha aggiunto un tocco di suo». Ma tutto ciò è ben lontano dal vero, anche se «il fascino della matematica è molto antico», afferma Atiyah. «Risale a epoche in cui fisici e matematici erano in realtà filosofi naturali».
Epoche in cui non vi era una grande distanza fra filosofi, fisici e matematici. Oggi «non è facile spiegare che la matematica è un linguaggio ancora in divenire». Siamo di fronte a un complesso problema filosofico, da un lato il problema di cogliere il rapporto tra la matematica e le altre scienze, d'altro lato il problema di comprendere se sia codificata nel nostro cervello o venga appresa. In una parola, il problema di decidere se siamo di fronte a una creazione umana o a un riflesso del mondo fisico.
Mi chiedo, dice Atiyah, se Dio abbia creato l'universo come ci appare oppure se siamo noi a vedere l'universo in un certo modo per via dei nostri sensi. Cosa ci riserba il futuro della matematica? Se si guarda al secolo appena concluso, la prima metà è stata dominata dalla specializzazione, dall'impostazione formale, dal Bourbakismo, la seconda è stata l'era dell'unificazione, in cui molti confini sono stati attraversati e molte tecniche sono passate da un campo all'altro, da un settore all'altro. Anche se è rischioso avventurarsi in profezie e vaticini, Atiyah ipotizza che il secolo appena iniziato vedrà «una grande influenza della matematica quantistica o, se preferite, della matematica a infinite dimensioni». E poi gli sviluppi della geometria non commutativa di Connes, quelli della geometria aritmetica, quelli della teoria delle stringhe e della M-teoria. Insomma, esorta Atiyah, «c'è moltissimo lavoro da fare in matematica nel futuro!».
Micheal F. Atiyah, “Siamo tutti matematici”, Di Renzo Editore, Roma, pagg. 84, € 11,00