In questo libro, scritto all’inizio degli anni 1980 come raccolta di una serie di lezioni tenute all’UCLA di Los Angeles in quel periodo, il brillante fisico americano Richard P. Feynman si sobbarca il difficile compito di spiegare ad un pubblico di semi-profani nientemeno che l’elettrodinamica quantistica (QED), ovvero la versione quantistica dell’elettromagnetismo, assicurando in apertura che le semplificazioni che sara’ costretto a fare non costituiranno in alcun modo una distorsione della materia in esame.
Quasi 40 anni prima era stato proprio Feynman, insieme a Schwinger e Tomonaga, a formulare per la prima volta questa teoria, e per questo motivo fu insignito assieme agli altri due del premio Nobel nel 1965.
La QED e’ una teoria quantistica dell’elettromagnetismo, nella quale grazie ai cosiddetti diagrammi di Feynman e al procedimento della rinormalizzazione ai riescono ad effettuare i calcoli delle grandezze fisiche senza ottenere, come avveniva in teorie precedenti, risultati infiniti, evidentemente privi di significato fisico, bensi’ un altissimo grado di verifica sperimentale.
Un incredibile numero di fenomeni, riguardanti principalmente l’interazione della luce (intesa nel senso lato di radiazione elettromagnetica) con la materia, sono spiegati dalla QED ipotizzando l’esistenza di due tipi di particelle, i fotoni (le particelle che costituiscono la luce) e gli elettroni (costituenti della materia) che interagiscono tra loro, secondo tre tipi di fenomeni elementari che possono verificarsi:
-un fotone si propaga da un punto ad un altro dello spazio
-un elettrone si propaga da un punto ad un altro dello spazio
-un elettrone emette o assorbe un fotone
Una delle idee principali della QED, dovuta a Feynman stesso e sulla quale il fisico insiste piu’ volte nel libro, consiste nel fatto che nel calcolare queste interazioni “elementari” bisogna tenere conto di tutte le (in linea di principio infinite) possibili maniere equivalenti con cui esse possono realizzarsi a livello teorico, incluse quelle in cui le particelle viaggiano indietro nel tempo. Ad ognuna di queste situazioni corrisponde un particolare diagramma di Feynman che la illustra, ed ogni singolo evento elementare e’ pesato da una certa probabilita’ che va considerata (sommata) insieme a tutte le altre. Il metodo della rinormalizzazione (o delle correzioni radiative) consiste nell’eliminare quelle situazioni paradossali in cui si otterrebbero risultati infiniti, come i cosiddetti termini di auto-energia.
Nel tentativo di spiegare una materia cosi’ complessa senza ricorrere ad un linguaggio matematico, che sarebbe incomprensibile alla  maggior parte del suo pubblico, Feynman escogita un (ancor piu’) intricato sistema di freccette che ruotano e quadratini, che dovrebbe in qualche modo dare un’idea del genere di ragionamenti che bisogna fare per poter capire fenomeni come la riflessione della luce, la diffrazione, la diffusione, ecc… e soprattutto per poter effettuare previsioni riguardo ad essi.
Piu’ volte Feynman avverte i suoi lettori/uditori che sara’ in grado di dire come funziona questa parte della natura, non perche’ funziona cosi’: la principale difficolta’ di capire la Meccanica Quantistica, consiste proprio nel fatto che essa non si capisce!
Tuttavia, da buon fisico quantistico, Feynman sembra entusiasta di spiegare argomenti difficili in modo praticamente incomprensibile, insistendo in maniera un po’ autistica sulla descrizione astratta di un formalismo che permette di inquadrare i fenomeni, ma non di capirli fino in fondo.
In effetti, cio’ che rimane dalla lettura di questo libro non e’ l’oscuro marchingegno della teoria, ma le poche idee profonde sulle quali esso e’ basato e riesce ad essere cosi’ efficace.
Nonostante questa spiacevole premessa, cio’ non stupisce realmente, dal momento che ogni fisico quantistico, parte dal suo unico vero dogma, il principio di indeterminazione di Heisenberg, e si getta in avanti ad effettuare ogni sorta di calcoli complicati la cui unica preoccupazione e’ di fornire dei risultati che siano in accordo con gli esperimenti.
Poco importano allora questioni come l’eleganza, la ragionevolezza e perfino la piena comprensione matematica della teoria: la teoria quantistica e’ fatta per essere in accordo con gli esperimenti. Nondimeno essa costituisce un arretramento della scienza, costretta (a causa del principio di indeterminazione) a rinunciare ad una comprensione causale degli eventi, e di questo Feynman era pienamente consapevole.
Tutto cio’ ha portato ad una serie di teorie di natura sostanzialmente statistica, dunque in qualche misura ad hoc, sui fenomeni del mondo microscopico. La QED e’ una di queste: non una teoria basata su nuove idee radicali e rivoluzionarie, ma una teoria quantistica che inquadra i fenomeni dell’elettromagnetismo con un grado di precisione sperimentale tra i piu’ alti mai riscontrati nella storia della fisica.