“C’è un sacco di spazio laggiù.” Così dichiarò nel 1959 il fisico Richard Feynman, inaugurando un nuovo campo della nanofisica: lo studio delle cose molto piccole.

La citazione di Feynman mi è rimasta impressa la settimana scorsa, dopo che il Premio Nobel per la fisica è stato assegnato a tre scienziati che hanno scoperto come produrre esplosioni di luce laser che durano solo un milionesimo di trilionesimo di secondo, abbastanza veloci da tracciare i movimenti della luce laser. . Elettroni in una reazione chimica.

Il giorno successivo, il Premio Nobel per la Chimica è andato a tre scienziati che avevano imparato come assemblare gli atomi in punti quantici, ammassi così piccoli da essere considerati completamente privi di dimensioni.

I premi hanno ricordato quanto noi esseri umani siamo disconnessi dalla scala con cui si svolgono i processi più importanti della natura.

Ho trascorso gran parte della mia carriera scrivendo di cose su scala più ampia, in particolare dell’universo, dove il tempo è misurato in secoli e la distanza in anni luce e dove ogni anno luce si estende per 6 trilioni di miglia. I cicli di vita delle stelle si misurano in milioni o miliardi di anni. Secondo alcune stime, i buchi neri potrebbero esistere, consumando voracemente, per 10^100 anni.

Tuttavia, gli atomi vengono misurati in frazioni di nanometro, ovvero circa tre milionesimi di pollice. Secondo il mio collega Carl ZimmerCi sono un miliardo di miliardi di miliardi di atomi nel mio corpo, raggruppati in circa 37 trilioni di cellule che fanno tutto il lavoro per mantenermi vivo e cosciente.

Le reazioni chimiche sono misurate in totosecondi; È sicuro, ma rischioso, affermare che potrebbero verificarsi fino a un milione di trilioni di reazioni chimiche che si verificano ogni secondo in ciascuna delle 37 trilioni di cellule che sono io. Dire “contengo moltitudini” è un grossolano eufemismo.

I numeri mi fanno venire le vertigini e mi stancano. Come puoi tenere traccia di così tante cose che accadono così velocemente, tutte governate dalla meccanica quantistica, le regole domestiche per cose molto piccole, secondo le quali qualsiasi cosa può essere ovunque finché non la misuri?

Gli incidenti quantistici accadono continuamente. Perché non sono semplicemente scomparso in una frenesia quantistica come il gatto di Schrödinger, vivo e morto allo stesso tempo? Posso solo concludere che c’è sicurezza e stabilità nei numeri astrologici che ci compongono. Forse i grandi numeri costituiscono un ostacolo significativo contro l’incertezza quantistica. Quindi eccomi qui – immagino.

Noi esseri umani siamo bloccati praticamente nel mezzo delle scale cosmiche: con una lunghezza media, che è un settilione (10^-24) della dimensione dell’universo, e con una durata media della vita di un ottilione di attosecondo. Un attosecondo è un’eternità rispetto alla vita dell’inafferrabile bosone di Higgs, una particella subatomica che esiste per un millesimo di attosecondo prima di decadere.

Secondo gli astrofisici, uno degli eventi più drammatici e fondamentali dell’universo, noto come inflazione, durò solo un centesimo di quiktosecondo (10^-32 di secondo) dopo che il tempo cominciò a modellare lo spaziotempo e le particelle e le forze che lo avrebbero creato. abitarlo.

Come ha sottolineato il dottor Feynman, ci sono ancora scale di tempo e distanza più brevi prima di raggiungere i limiti finali imposti dalla fisica quantistica: la lunghezza di Planck, 10^-33 centimetri, e il tempo di Planck, 10^-43 centimetri al secondo. Entrambi prendono il nome dal fisico tedesco Max Planck, che fece la svolta che portò alla meccanica quantistica.

Con più energia, denaro e creatività, la scienza potrebbe continuare il viaggio attraverso lo spazio interiore fino a questi limiti, anche quando raggiungeremo le stelle. Il mondo sotto e dentro le nostre unghie può essere emozionante ed emozionante quanto lo spettacolo che si svolge sopra di noi ogni notte.