Mr. Tompkins è una serie di libri di scienza popolare di George Gamow e Russell Stannard , che spiegano le moderne teorie fisiche attraverso i sogni di un impiegato di banca curioso e stravagante, il signor Tompkins.
CGH Tompkins è un modesto impiegato di banca con una vita monotona, gusti tranquilli, ma una fantasia stravagante e curiosa. Una vacanza, quando non riesce a trovare niente di interessante da fare, decide di andare a una conferenza sulla teoria della relatività di Einstein , eccitato dalla voce che "non è certo una dozzina di persone in tutto il mondo per capire la teoria di Einstein . Perché non dovrebbe essere il tredicesimo? "
Tompkins, invece, ha una forte tendenza alla sonnolenza ea malapena la conferenza è iniziata (ha sentito solo pochi strappi) qui si addormenta ed entra in uno strano mondo dove la velocità della luce si riduce a trenta chilometri orari., Il che gli permette per osservare gli effetti della teoria di Einstein quando si va in bicicletta.
George Gamow famosa per la sua partecipazione allo sviluppo della teoria del Big Bang , diffonde le maggior parte delle teorie complesse del XX ° secolo, portando Tompkins in mondi dove le costanti della fisica sono cambiate notevolmente, permettendo di dare illustrazioni chiare e colorate.
Inoltre, il signor Tompkins incontra personaggi nei suoi sogni che gli spiegano determinati fenomeni, siano essi fittizi (come il docente alla conferenza, Sherlock Holmes o il demone di Maxwell ) o reali (incontra Wolfgang Pauli , Ernest Rutherford ). Nella sua vita reale, il signor Tompkins ama la fisica, fa amicizia con il professore, si innamora e sposa sua figlia Maud.
La scrittura è semplice, chiara e non priva di un umorismo britannico che conferisce fascino al racconto di Tompkins e ai sogni sfrenati. Nel tempo, la serie dei Tompkins è diventata un popolare classico della scienza e un enorme successo in libreria.
George Gamow racconta nella sua prefazione al signor Tompkins nel [1965:
“Nell'inverno del 1938 stavo scrivendo un breve racconto di scienza e fantasia (non un racconto di fantascienza) in cui spiegavo all'uomo della strada le idee di base della teoria dello spazio, della curva e dell'Universo in espansione. Avevo deciso di affrontare questa domanda esagerando i fenomeni relativistici che realmente esistono a tal punto che diventano facili da osservare per il mio eroe. [...]
Ho inviato il manoscritto a Harper's Magazine e, come ogni nuovo autore, ho ricevuto una lettera di rifiuto. Anche una mezza dozzina di riviste a cui ho inviato successivamente il mio testo l'ha rifiutata. Così ho messo il manoscritto in fondo a un cassetto e l'ho dimenticato. L'estate successiva ho partecipato alla Conferenza Internazionale di Fisica Teorica organizzata a Varsavia dalla Società delle Nazioni. Mentre chiacchieravo con il mio eccellente amico Sir Charles Darwin (il nipote dell'autore de L'origine delle specie ) davanti a un bicchiere di delizioso miod polacco, la conversazione si è spostata sulla divulgazione della scienza. Ho detto a Darwin della mia disavventura in questa faccenda, e lui ha detto quanto segue: "Ascolta, Gamow, quando torni negli Stati Uniti, prendi il tuo manoscritto dal cassetto e invialo al dottor CP Snow, redattore. Capo del popolare rivista scientifica Discovery , pubblicata dalla Cambridge University Press. "
Questo è esattamente quello che ho fatto e una settimana dopo ho ricevuto un telegramma che diceva: “Il tuo articolo sarà pubblicato nel nostro prossimo numero. Mandane altri. Così, una serie di avventure del signor Tompkins, che rese popolare la relatività e la teoria quantistica, apparve nei successivi numeri di Discovery . "
Nel 1941, su richiesta dell'Università di Cambridge , Gamow pubblicò Mr.Tompkins nel Paese delle Meraviglie , compilando gli articoli che trattano della teoria della relatività con illustrazioni di John Hookam , ripubblicate più di sedici volte, poi Mr Tompkins esplora l'atomo nel 1944 , sulla teoria quantistica , con illustrazioni di Gamow, ripubblicato più di nove volte. Questi lavori hanno avuto molto successo e sono stati tradotti in più di dodici lingue.
Nel 1965, l'editore di Gamow, University Press, decise di riunire i due libri in uno: Mr. Tompkins . Questo libro, che contiene aggiunte alla fusione nucleare e alla fissione , particelle elementari e teorie sulla formazione dell'universo, e appiana la storia della vita reale di Tompkins, ha avuto un enorme successo e da allora infesta le biblioteche dei fisici.
In considerazione dei progressi della fisica dal 1965, la stampa dell'università ha deciso nel 1999 di aggiornare il signor Tompkins . Dopo la morte di George Gamow, il lavoro è stato lasciato in eredità a Russell Stannard, un fisico e divulgatore che ha così scritto il nuovo mondo di Mr.Tompkins , dove ha modernizzato il discorso di Gamow e ha affrontato i recenti problemi dei buchi neri , morte termica dell'Universo, acceleratori di particelle e componenti dei nucleoni . Le illustrazioni sono di Michael Edwards e la traduzione francese di Alain Bouquet.
Ma non si accontenta di modernizzare le osservazioni scientifiche, aggiorna anche i riferimenti al mondo, l'organizzazione delle storie e delle immagini evocate da Gamow, e questo a volte contro i fan di Gamow. Come scrive lui stesso nella prefazione al Nuovo Mondo :
“Mi sembrava che non fosse solo il fisico a richiedere la cura. Ad esempio, l'attuale produzione di film di Hollywood difficilmente può essere descritta come una "serie infinita di intrighi romantici attorno a star alla moda". »Dovremmo davvero introdurre oggi la teoria quantistica sotto la parabola di una caccia alla tigre, alla luce delle nostre attuali preoccupazioni sulla protezione delle specie in via di estinzione? E cosa pensare di Maud, la figlia del professore, "sogghignando", "assorta in Vogue ", che sogna "una bella pelliccia di visone" e chi è consigliato di "scivolare via ragazzina" a malapena in fisica è- ha detto? Questo difficilmente suona più vero in un'epoca in cui vengono compiuti sforzi così sostenuti per persuadere le ragazze a studiare fisica. "
Tuttavia, avendo l'appoggio della famiglia dell'illustre fisico e della casa editrice, ha potuto rielaborare l'opera senza impedimenti.
Il signor Tompkins esplora nei suoi sogni mondi in cui le grandi costanti della fisica vengono drasticamente cambiate, rendendo visibili le conseguenze sulla nostra scala. Ecco alcuni esempi :
Dopo una conferenza sulla relatività einsteiniana, Tompkins è stato inviato due volte in un mondo in cui la velocità della luce, una costante massima di 300.000 km / s , è stata abbassata a circa 30 km / h . Osserva quindi un ciclista che si contrae nella direzione del movimento e appare appiattito e lento.
Prende quindi in prestito una bicicletta a sua volta e nota che è in movimento, è il mondo che si appiattisce, sempre nella direzione del movimento, e il ciclista, quando lo raggiunge, è allora del tutto normale, secondo la relatività del sistema di riferimento secondo la teoria di Einstein.
Osserva anche la relatività del tempo (durante il suo viaggio il suo orologio è andato avanti di cinque minuti e l'orologio del municipio è andato avanti di trenta), così come il fenomeno dei gemelli di Langevin e, al suo secondo viaggio, dove ha incontrato per la prima volta il professore in uno dei suoi sogni, le relazioni causali tra quadri di riferimento.
Dopo una discussione sulla curvatura dello spazio e la nascita dell'Universo, il signor Tompkins parte per un universo chiuso (di curvatura spaziale positiva) di circa trenta chilometri di diametro, che consente a Gamow di spiegare i principi di un mondo curvo chiuso (un taccuino caduto sul minuscolo pianeta in cui si trova attraverserà l'Universo e arriverà dall'altra parte del pianeta, come un viaggiatore che viaggia per la Terra, mondo bidimensionale chiuso, partendo da un polo che finisce per ritornare a questo polo, l'opposto del suo partenza), la deviazione della luce in questo universo e le fasi di espansione e contrazione ( Big Bang / Big Crunch ), che potrebbero essere tutte applicate su scala più ampia e in modo "diluito" al nostro universo se fosse chiuso .
Per il comportamento quantistico delle particelle, Gamow spinge Tompkins due volte in un mondo in cui la costante di Planck è particolarmente alta in una giungla africana, vicino a 1, il che porta il dipendente ad osservare palle da biliardo scolpite nell'avorio quantistico di elefante che hanno uno strano comportamento: probabilistico traiettoria fino all'impatto con un'altra palla da biliardo, incertezza sulla velocità e sulla posizione ... E una volta che la palla è bloccata nel triangolo di legno, essendo così ridotta la sua posizione, la sua velocità esplode e parte in tutte le direzioni, seguendo un'infinità di traiettorie, prima di attraversare questa barriera che, secondo la teoria quantistica, impedisce a una particella di essere trattenuta a lungo in un luogo preciso.
Nel suo secondo viaggio in questo mondo, Tompkins va con il professore in un safari alla ricerca di questa giungla quantistica, dove possono osservare strani comportamenti animali: una mosca eccitata formerà intorno a loro una nuvola probabilistica, simile alla nuvola elettronica di atomi, finché lo scacciamosche, posto in una zona ad alta probabilità, finisce per uccidere la mosca. C'è anche un'illustrazione del fenomeno di interferenza con una caccia: un gruppo di animali abbattuti (tigri da umani nella versione di Gamow, gazzelle di leoni in quella di Stannard) su una siepe continua con due buchi ( fenditure di Young ), si formerà, oltre questa siepe, aree di maggiore presenza, come l'interferenza delle onde.
Tompkins esplora ripetutamente le organizzazioni atomiche e subatomiche con vari metodi: dialogo con Lord Rutherford di Nelson , impegnato a dipingere particelle elementari, che gli spiega le interazioni elettroniche; incontrare il demone di Maxwell dopo un discorso sulla termodinamica che, usando una racchetta da tennis, getta da parte tutte le molecole mescolate di un bicchiere di whisky, portandolo a ebollizione; e, soprattutto, una trasformazione in elettroni in un sale, poi un filo di rame, che permette la spiegazione degli strati elettronici, degli elettroni di valenza e dei legami atomici, tramite il monaco Pauli , che regola le posizioni degli elettroni. Nella versione di Stannard, Tompkins è ulteriormente proiettato come un elettrone in un acceleratore di particelle .