«Ti piacerebbe vivere nella Casa dello Specchio, Kitty?» - chiede Alice, in un uggioso pomeriggio di novembre, alla sua micina. Detto fatto: Alice (la cui frase preferita, non dimentichiamo, è «facciamo finta») si arrampica sulla mensola del caminetto, il vetro dello specchio comincia a «liquefarsi come fosse una splendente nebbiolina argentata» e il «mondo al di là dello specchio» l’accoglie con tutte le sue meravigliose stranezze.
Immaginiamo di prendere sul serio la finzione del reverendo Charles Lutwidge Dodgson, e proviamo a domandarci: se lasciamo da parte la Regina Rossa, Tweedledum e Tweedledee, Humpty Dumpty e tutte le altre bizzarre creature partorite dalla fantasia di Carroll, il mondo speculare in cui Alice ha fatto il suo ingresso è fondamentalmente diverso da quello ordinario? Certo, ci potrà sembrare strano leggere un libro sfogliando le pagine verso destra, scorrendo le righe verso destra e compitando le lettere a rovescio: l’alfabeto, tuttavia, è una convenzione e questa pratica di lettura è del tutto normale nel caso di lingue quali l’ebraico o l’arabo. Differenze più sostanziali si noterebbero invece osservando gli organismi viventi: nel mondo al di là dello specchio, per esempio, gli esseri umani avrebbero il cuore a destra (o meglio: dalla parte opposta rispetto a noi) e le conchiglie dei gasteropodi sarebbero in stragrande maggioranza sinistrorse. A livello biochimico scopriremmo dissomiglianze ancora più profonde. Infatti, molte delle molecole sintetizzate dalle cellule (in particolare tutti gli amminoacidi eccetto la glicina) esistono in due forme – dette enantiomeri –, l’una immagine speculare dell’altra, ma con proprietà in genere diverse: possiamo dunque dire che queste molecole, in un certo senso, distinguono tra destra e sinistra. Quando Alice osserva che «forse il latte dello Specchio non è buono da bere» per la sua gatta ha ragione, perché l’acido lattico si può presentare sia nella forma levogira (quella che si produce in grandi quantità durante un intenso e prolungato sforzo muscolare) sia nella forma destrogira: a questo proposito, c’è chi ha ipotizzato che Carroll, forse informato dal suo amico chimico Augustus Vernon Harcourt, fosse al corrente delle ricerche del tedesco Johannes Wislicenus, uno dei pionieri della stereochimica. D’altra parte, c’è da dire che le gatte che vivono nel mondo dello Specchio, a differenza di Kitty, digeriranno perfettamente il latte speculare.
La mancanza di simmetria tra destra e sinistra che si riscontra nei fenomeni organici è soltanto un prodotto dell’evoluzione e dunque, in ultima analisi, del caso: non dipende da leggi fisiche, ma – come ebbe a osservare con il consueto acume Richard Feynman – costituisce una prova della comune origine di tutti gli esseri viventi. Dobbiamo allora concludere che il mondo dello Specchio è identico al nostro? Che la distinzione tra destra e sinistra è puramente convenzionale, come quella tra alto e basso? Di certo le cose stanno in questo modo per la meccanica classica e per l’elettromagnetismo: osservando allo specchio una partita a biliardo o un circuito, non si noterebbe nulla di strano, perché le leggi fondamentali sono, in entrambi casi, pienamente rispettate.
In meccanica quantistica – la teoria che descrive i fenomeni atomici e subatomici - il principio della simmetria rispetto a riflessione speculare dà luogo a una legge particolare, che viene denominata legge di conservazione della parità. Tra il finire degli anni ’40 e i primi anni ’50, in un clima di rapida proliferazione di scoperte e nuove teorie, alcuni ricercatori cominciarono a nutrire dubbi che questa legge avesse valore universale. Nel 1949, per esempio, P.A. M. Dirac così scriveva: «Non credo che vi sia alcuna ragione per cui le leggi fisiche debbano essere invarianti per riflessioni, nonostante tutte le leggi fino a oggi note manifestano questa invarianza». Nel 1956 due giovani fisici cinesi trapiantati negli Stati Uniti, Tsung-Dao Lee (nato nel 1926) e Chen Ning Yang (nato nel 1922), dopo parecchi mesi di studio approfondito, giunsero alla conclusione che mancassero prove significative a sostegno della legge di conservazione della parità nel caso delle interazioni deboli e, in un articolo pubblicato su «Physical Review», proposero vari esperimenti possibili per verificarne la validità. Accogliendo il suggerimento di Lee e Yang, un gruppo di fisici della Columbia University e dell’U.S. Bureau of Standards guidati da Chien-Shiung Wu – una ricercatrice di origine cinese – eseguirono un esperimento che riguardava il decadimento beta dei nuclei di un certo isotopo del cobalto: il risultato fu sorprendente, la parità non si conserva. Se, prima di questo esperimento, regnava un certo scetticismo intorno all’idea di Lee e Yang, immediatamente dopo il consenso sulla scoperta e sulla sua importanza fu unanime: nel 1957 ai due fisici cinesi (ma, ingiustamente, non alla Wu) fu assegnato il premio Nobel.
La Natura, dunque, distingue tra destra e sinistra: tuttavia, come si è scoperto successivamente, uno specchio magico che invertisse non solo la parità ma anche la materia con l’antimateria lascerebbe invariate tutte le leggi della fisica (fatta eccezioni per alcuni rari processi di decadimento). Viviamo in un mondo più bizzarro di quello immaginato da Lewis Carroll.

La Stampa, giovedì 26 ottobre 2006