I modelli della fisica. Un esempio gli "anyoni"

Negli ultimi anni grande impulso hanno avuto le ricerche nella fisica in spazi 2+1 dimensionali. Uno degli obbiettivi di queste ricerche è quello di connettere alcune nuove evidenze sperimentali emerse in fisica dello stato solido (effetto Hall quantistico intero e frazionario, superconduttività ad alta temperatura critica) con alcuni modelli teorici (teorie di gauge con termini di Chern-Simons nella lagrangiana) sviluppatisi nell'ambito delle Teorie di Campo Quantistiche. Proprio nelle ricerche in spazi 2+1 dimensionali emergono alcune idee che permettono di gettare nuova luce sul significato della bipartizione delle particelle quantistiche tra fermioni e bosoni, connettendolo alle strutture topologiche dello spazio delle configurazioni. Non è paradossale, come vedremo, che questa più profonda comprensione della statistica, cui si uniformano gli enti quantistici, passi attraverso un'analisi del ruolo assunto da comportamenti statistici "intermedi" tra quello bosonico e fermionico ("anyoni"). D'altra parte, sul versante epistemologico e di filosofia della fisica, si evidenzia tutta la ricchezza e flessibilità della nozione di modello e le sue, per tanti versi contraddittorie, relazioni con il concetto di "realtà" che la fisica viene costruendo. Nella sua formulazione i riferimenti irrinunciabili al quadro teorico disponibile si intrecciano con nuove e vecchie idee, immagini, "paradigmi" tesi all'interpretazione di evidenze empiriche che manifestano una certa resistenza a inserirsi in quel quadro. In tal modo si approfondiscono i possibili connotati di nozioni già presenti nelle teorie fisiche consolidate (nel nostro caso, per esempio, la nozione di quasi particella), si riscopre lo spessore normativo di modelli che sembravano superati (nel nostro caso, per esempio, il modello kelviniana di "atomo-vortice"), si sottolinea in forme nuove il potere esplicativo, sul versante delle evidenze sperimentali, di teorie maturate in un contesto formale e astratto (nel nostro caso: teorie topologiche dei campi, geometrie non-commutative, gruppi quantici).