“La filosofia è scritta in questo grandissimo libro che continuamente ci sta aperto innanzi a gli occhi (io dico l’universo), ma non si può intendere se prima non s’impara a intender la lingua, e conoscer i caratteri, ne’ quali è scritto. Egli è scritto in lingua matematica, e i caratteri son triangoli, cerchi, ed altre figure geometriche, senza i quali mezzi è impossibile a intenderne umanamente parola; senza questi è un aggirarsi vanamente per un oscuro laberinto.” Galileo Galilei, Il Saggiatore, 1623

Sfogliare a caso un libro di fisica potrebbe essere scoraggiante: strani simboli dominano intere pagine, strani termini che stanno a indicare chissà che cosa. Anche le rare parole che sembra di riconoscere a ben guardare non hanno nulla a che vedere con il lessico comune. Ma non lasciamoci ingannare, perché è tutta una questione di linguaggio. Man mano che la si studia ci si accorge che la fisica è semplice. Nella fisica le leggi governano gli eventi senza interferenze e il mondo va esattamente come deve andare, secondo regole che possono essere scritte in poche equazioni matematiche. Attenzione però: la fisica è «semplice» ma non «facile». Anche solo per sapere che cosa fa un fisico è necessario prima di tutto imparare il suo linguaggio, e ciò richiede attenta riflessione, studio e rigore.

Cominceremo ad allenare l’osservazione della realtà imparando a riconoscere le grandezze fisiche, cioè quelle che possono essere scritte rigorosamente in termini matematici, dalle altre. La misura è l’operazione che consente di trasformare le grandezze osservate in dati numerici, cioè in qualcosa di oggettivo che non dipende dall’osservatore. Vedrai che ciò consiste nello stabilire un’unità di misura, vale a dire una grandezza di riferimento, e nel rapportarvi tutte le altre ad essa omogenee. Siccome i risultati di questa operazione potrebbero essere dei numeri molto grandi o molto piccoli, imparerai a scrivere i dati in modo compatto, usando un sistema di scrittura detto “notazione scientifica”, che permette di valutarne immediatamente il cosiddetto ordine di grandezza, cioè la scala secondo l’unità di misura scelta. Una volta che un fisico ha a disposizione dei dati numerici può compiere operazioni matematiche su di essi, e a volte capita di scoprire relazioni interessanti, come vedrai nel corso dello studio di questa materia.