Rovelli ha scritto diversi libri di divulgazione scientifica, tra cui Sette brevi lezioni di fisica, Best Seller internazionale tradotto in 41 lingue che ha venduto oltre un milione di copie.[1] Nel 2019 è stato inserito nella lista dei 100 migliori pensatori del mondo («Global Thinkers») dalla rivistaForeign Policy, grazie al suo saggioL'ordine del tempo.[2]
Nel 1995, Rovelli e Smolin hanno trovato una base esplicita di stati dello spaziotempo quantistico, descritti dalle reti di spin ("spin networks") introdotte da Roger Penrose. Usando questa base, hanno mostrato che la teoria predice che area e volume dello spazio sono quantizzati.[12] Il risultato implica l'esistenza di una struttura discreta dello spazio a piccolissima scala, che è la principale predizione della gravità quantistica a loop.
Nel 1997 Rovelli e Michael Reisenberger hanno introdotto la formulazione della teoria in termini di un integrale funzionale (spinfoam). Nel 2008, con Jonathan Engle e Roberto Pereira, ha introdotto l'ampiezza di vertice che è alla base della corrente formulazione della dinamica covariante in loop quantum gravity.[13] La teoria è stata applicata in cosmologia quantistica, dove ha portato all'ipotesi del Big Bounce, e nello studio delle proprietà termodinamiche dei buchi neri.
Il problema della gravità quantistica è aperto ed esistono diverse direzioni di ricerca, nessuna per ora confermata dall'esperienza. La teoria dei loop è oggi tra gli approcci più studiati al problema, dopo la teoria delle stringhe. I gruppi che lavorano su questo approccio sono una cinquantina nel mondo[14] e comprendono alcune centinaia di scienziati. Conferenze sulla teoria (chiamate LOOPS) si svolgono con regolarità ogni due anni.
Una presentazione della teoria per il grande pubblico si trova in La realtà non è come ci appare (2014).
Rovelli ha sviluppato negli anni una formulazione della meccanica che non richiede la caratterizzazione di una variabile speciale come variabile tempo. La dinamica è espressa dalle correlazioni fra le variabili fisiche anziché dalla evoluzione di queste rispetto al tempo. Questa formulazione senza tempo della dinamica dovrebbe essere necessaria per descrivere i fenomeni quanto-gravitazionali, dove il tempo subisce fluttuazioni quantistiche. È oggi usata per esempio nell'ambito di diversi tentativi di studiare la cosmologia primordiale, come nella teoria del Big Bounce.
Insieme ad Alain Connes, ha formulato un modello covariante di campi quantistici, basato sulla "ipotesi del tempo termico".[19] Secondo questa ipotesi il tempo assente nella teoria fondamentale emergerebbe solo in ambito statistico e termodinamico e la sensazione dello scorrere del tempo sarebbe, in un certo senso, un'illusione derivata dall'incompletezza della conoscenza.
Storia e filosofia della scienza
Nel libro Cos'è la Scienza. La rivoluzione di Anassimandro, Rovelli riesamina il ruolo storico di Anassimandro, filosofo greco del VI secolo a.C., mettendone in luce l'importanza come iniziatore di una rivoluzione teorica che darà forma a quel pensiero che evolverà nella scienza moderna, e presenta una visione articolata e originale sulla natura della scienza. Per Rovelli, il pensiero scientifico ridisegna in continuazione il mondo, non essendo basato su certezze acquisite, ma sulla radicale consapevolezza dei limiti e della incertezza del sapere. Questa consapevolezza permette al pensiero scientifico di rimettere costantemente in dubbio se stesso e quindi di rappresentare, in ogni momento, la forma più affidabile di sapere.
Nei suoi scritti di filosofia della scienza, Rovelli ha ripetutamente difeso e articolato un punto di vista ateo. Secondo Rovelli, la conoscenza scientifica è affidabile non perché è in grado di condurre l'uomo a certezze assolute, o di rispondere a tutte le domande, ma, al contrario, perché è consapevole del fatto che non si conosce la risposta a molte questioni e la conoscenza umana è sempre parzialmente incerta. L'affidabilità della scienza è basata sulla messa in dubbio costante del sapere, che permette di liberarsi di errori e pregiudizi. Le credenze religiose, al contrario, resistono solo grazie a un arbitrario divieto a revocarle in dubbio ("fede"), anche quando diventano palesemente incoerenti.
Impegno politico, pacifismo e controversie
Il primo libro pubblicato da Rovelli è sui movimenti politici studenteschi degli anni Settanta.[20]. Più tardi Rovelli ha rifiutato il servizio militare ed è stato brevemente detenuto per questo. Nel 2021, Rovelli ha coordinato una lettera aperta firmata da oltre 50 Premi Nobel, compreso il Dalai Lama, che invitava tutti i paesi del mondo a negoziare una riduzione bilanciata globale delle spese militari del 2% all'anno, e usare metà delle risorse liberate per il clima, la povertà estrema e le pandemie.[21] Nel 2023, Rovelli ha fatto un breve discorso politico al Concerto del Primo Maggio, invitando i giovani all'impegno per il clima, le diseguaglianze economiche e la pace, e criticando il Ministro della Difesa per essere vicino all'industria bellica. Il discorso ha suscitato vaste polemiche[22] che hanno portato alla cancellazione del suo invito a rappresentare l'Italia alla Fiera del libro di Francoforte. A seguito di ulteriori polemiche, la cancellazione è stata poi ritirata[23] portando alle dimissioni il Commissario italiano per la Fiera di Francoforte.[24] Per le sue posizioni sul conflitto russo-ucraino, Rovelli è stato minacciato di morte tramite posta elettronica.[25]
Punto di vista sulla religione
Rovelli si è definito "serenamente ateo".[26] Ha discusso le proprie idee religiose in diversi articoli e nel suo libro su Anassimandro. Egli sostiene che il conflitto tra il pensiero razionale/scientifico e la religione strutturata potrebbe registrare periodi di tregua («non c'è contraddizione tra la soluzione delle equazioni di Maxwell e la fede nella creazione divina del Cielo e della Terra»), ma risulta in ultima analisi insolubile in quanto le religioni – o perlomeno la maggior parte di esse – richiedono l'accettazione di certe verità indubitabili, mentre il pensiero scientifico si base sulla verifica continua di qualsiasi verità. Per Rovelli, quindi, la fonte del conflitto non è la pretesa, da parte della scienza, di fornire risposte – l'universo, per Rovelli, è pieno di misteri e una fonte di stupore e di emozioni –, ma, al contrario, l'accettazione della nostra ignoranza alla base della scienza, che confligge con la pretesa, da parte delle religioni, di essere depositarie della conoscenza certa.[27]
Riconoscimenti
1995 Premio Xanthopoulos della Società Internazionale per la Relatività Generale e la Gravità, "per contributi eccezionali alla fisica della gravità".[28]
Laurea Honoris Causa Universitad de San Martin a Buenos Aires[29]
Membro Senior dell'Instituto Universitario di Francia (IUF)
Professore Onorario della Università Normale di Pechino
Membro della Accademia Internazionale di Filosofia delle Scienze
Membro onorario dell'Accademia di Scienze Arti e Lettere di Verona
2009 Primo premio "community", corrispondente al terzo premio assoluto, nella competizione su "La Natura del Tempo", indetta dal Foundational Questions Institute (FQXi).
Rovelli è apparso come personaggio Disney in una storia di Topolino.[34]
Nel novembre 2022 Rovelli e la band rock Belladonna pubblicano il singolo Nothing Shines Unless It Burns.[35][36] Nell'ottobre 2023 il brano viene incluso nel ballot dei Grammy Awards nella categoria Best Rock Performance.[37]
Carlo Rovelli è autore di oltre 200 articoli scientifici pubblicati sulle maggiori riviste internazionali. Ha pubblicato due monografie sulla gravità quantistica a loop e diversi testi di divulgazione scientifica.
Relatività generale. Una semplice introduzione. Idee, struttura concettuale, buchi neri, onde gravitazionali, cosmologia e cenni di gravità quantistica, Milano, Adelphi, 2021, ISBN 978-88-459-3608-1.
^Carlo Rovelli - biografia, su archivio.festivaldelleletterature.it. URL consultato il 10 settembre 2017 (archiviato dall'url originale il 21 maggio 2012).
^Vedere ad esempio Daniele Oriti, Approaches to Quantum Gravity: Toward a New Understanding of Space, Time and Matter, Cambridge University Press, 2009.
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