"Quando le idee cambiano tutto cambia"

di Mariangela Ferrara
(2004)

Sulle riviste di divulgazione scientifica, negli articoli che descrivono le più recenti scoperte della fisica, relativi, in particolare, alla teoria quantistica, stanno lentamente emergendo innovative costruzioni teoriche ed intellettuali sempre meno meccanicistiche, le cui implicazioni conducono, inevitabilmente, ad un nuovo modo di interpretare alcuni aspetti della realtà.

Nell’esposizione e nella spiegazione degli esempi, ormai classici, utilizzati da alcuni divulgatori per far comprendere le stranezze della teoria dei quanti, si percepisce una sorta di timore, di imbarazzo e sembra quasi che i tradizionali e ormai consolidati modelli concettuali vacillino anche per chi si fa portavoce del razionalismo più rigoroso. La parte più “ortodossa” dell’ambiente accademico, infatti, teme il rischio di infiltrazioni di elementi irrazionalistici all’interno della scienza stessa e condanna la tendenza ad utilizzare affermazioni scientifiche per convalidare teorie e concezioni che potrebbero portare a ciò che, per qualcuno, viene considerata la peggiore delle aberrazioni: formarsi una concezione mistica della realtà estrapolando dai dati scientifici elementi di natura metafisica.

Ma, quando si rende necessario riferire quelli che sono i punti cardine di una teoria ormai largamente sperimentata, anche i cattedratici più freddi ed intransigenti sono costretti ad am- mettere che “ La teoria quantistica fornisce previsioni in accordo con i dati sperimentali, anche se ne sfugge ancora il profondo significato. E’ scientificamente corretto descrivere un fenomeno senza poterne o doverne spiegare la causa. Se la natura è fatta in un certo modo devi essere tu ad adattare il tuo intuito alle sue leggi e non ha senso recriminare perché tali leggi mal si adattano al tuo intuito ” (Accardi “ Urne e Camaleonti ”).

Ecco, allora, in estrema sintesi, alcune delle straordinarie acquisizioni teoriche e sperimentali conseguite dalla fisica nel ‘900, per la maggior comprensione delle quali si renderebbe necessario ben altro spazio:

- Relatività. La massa (materia) non è altro che una forma di energia. Lo spazio ed il tempo sono fusi in un continuum quadridimensionale e sono inscindibilmente connessi. Tanto lo spazio quanto il tempo sono concetti relativi all’osservatore.

- Dualismo onda-corpuscolo. Le unità subatomiche sono entità astratte che presentano un duplice aspetto a seconda di come vengono misurate ed osservate, a volte ci appaiono come particelle, a volte come onde. Questo significa che le loro proprietà dipendono dalle loro interazioni con l’ambiente ossia dalla situazione sperimentale, dall’apparecchiatura e dall’osservatore con cui sono costrette ad interagire. E’ l’atto della misura a creare la realtà delle particelle che, prima dell’osservazione, esistevano solo a livello virtuale.

- Indeterminazione. Al livello subatomico la materia non esiste con certezza in posti definiti, ma presenta piuttosto “ tendenze ad esistere ”, gli eventi atomici non si verificano con certezza in tempi determinati ma hanno “ tendenze a verificarsi.” La posizione o la velocità delle particelle è indeterminata e può essere misurata solo con metodi statistici o probabilistici.

- Teorema di Bell. In un sistema di due particelle, supponiamo due elettroni, che ruotano in direzioni opposte e che vengono fatte allontanare anche a grandi distanze l’una dall’altra, nel- l’istante in cui lo sperimentatore decide e sceglie quale tipo di rotazione misurare nella prima particella, la seconda particella, che può trovarsi anche alla distanza di migliaia di chilometri, acquisterà istantaneamente una rotazione definita e coordinata con la prima particella: in su o in giù se lo sperimentatore ha scelto di misurare l’asse verticale, verso sinistra o verso destra se ha scelto l’asse orizzontale. Come può sapere la particella 2 quale asse si è scelto di misurare? Non c’è tempo a sufficienza perché essa riceva tale informazione per mezzo di qualsiasi segnale convenzionale.

- Somma sui cammini. Un solo elettrone che venga sparato su una lastra fotografica attraverso una barriera opaca fornita di due fenditure, passa in realtà attraverso entrambe le fenditure. Ogni elettrone che parte dalla fonte e arriva su un punto dello schermo al di là della barriera con le due fenditure percorre in realtà tutte le traiettorie possibili simultaneamente, tutti i percorsi che congiungono il suo punto di partenza alla sua destinazione finale. Feynman riuscì ad assegnare a ciascuna delle traiettorie un numero, in modo che facendone la media il risultato fosse identico a quello calcolato con le funzioni d’onda. Egli dimostrò che applicando il suo metodo a corpi pesanti ( palline, aerei ecc. ) i numeri assegnati alle varie traiettorie fanno sì che queste si cancellino tutte, quando sono combinate tranne una, che è quella calcolata dalla fisica classica e che noi vediamo.

- Effetto tunnel. Gli elettroni possono sincronizzarsi a miliardi e superare barriere impenetrabili.

- Caos. I comportamenti caotici complessi e apparentemente casuali, presenti sia nei fenomeni naturali sia nelle strutture viventi e non viventi nascondono un ordine profondo e sono generati da poche e semplici regole matematiche ben definite..

- Frattali. I frattali sono figure geometriche complesse autosomiglianti a scale sempre più piccole. Ogni loro piccola parte è un microcosmo che riproduce l’insieme, la figura completa, il tutto. Tutta la natura esibisce una geometria frattale ( le foglie, le nuvole, le coste, i fiocchi di neve ecc.).

Al cospetto di queste scoperte si sentono tremare i fondamenti stessi del materialismo e del riduzionismo scientifico, il tanto temuto misticismo, considerato da alcuni, pericoloso irrazionalismo, uscito dalla porta, sta rientrando dalla finestra; la desolata, ma ineludibile, constatazione dell’impossibilità di una spiegazione “razionale” della causa di tali fenomeni, peraltro confermati sperimentalmente, si palesa in modo incontrovertibile.

Il ritorno a concezioni metafisiche o l’apertura a spiragli che consentano infiltrazioni di “elementi irrazionalistici” all’interno della scienza stessa è temuto, ma nel contempo è inevitabile, se intendiamo per irrazionalismo quell’orientamento di pensiero che, non potendo essere conforme alla ragione, rivela come i dati sperimentali siano irriducibili alla comprensione della logica comune.

Le preoccupazioni e le speranze della parte più conservatrice dell’ambiente scientifico possono essere riassunte nelle frasi di L. Accardi: “ è possibile che nelle dispute scientifiche si annidino elementi di irrazionalismo? Forse a breve scadenza si, ma alla lunga la ragione finirà con il prevalere perché la scienza è sempre stata considerata una roccaforte del razionalismo” e ancora di B.Chiarlo che afferma “ Si auspica che l’attuale apparente irrazionalismo scientifico venga razionalmente interpretato quale nuova concezione della particolare indeterminabile realtà fisica del mondo subatomico senza indebite traslazioni di sapore paranormale nel solido mondo macroscopico in cui si è evoluta la conoscenza umana”.

Per fortuna, ancora una volta e sempre in ambito scientifico, molti studiosi si discostano dall’interpretare come una minaccia i sorprendenti risultati sperimentali ormai ampiamente convalidati, coronati da successi teorici e applicativi, ottenuti nell’ambito della fisica nucleare, tentando, invece, di delineare un nuovo quadro concettuale che rivaluti una visione unitaria e sistemica di tutti i fenomeni , promuovendo il superamento del riduzionismo.

Questi ricercatori, ispirandosi ad una visione olistica della realtà e avvalendosi di un più complesso formalismo matematico ( equazioni “non lineari”e connessioni “non locali”), cercano di elaborare la rappresentazione di un nuovo modello teorico che consenta una più profonda e completa descrizione anche del mondo che ci è familiare, dove sono evidenti le interazioni a livello globale tra i fenomeni fisici, biologici, psicologici, sociali ed ambientali.

Un illustre esempio in questo settore di studio d’avanguardia è rappresentato dal premio Nobel per la fisica B. Josephson che si è allontanato dall’ambiente accademico per poter effettuare ricerche nel campo dei fenomeni paranormali, ritenendo possibile una loro probabile spiegazione proprio alla luce delle nuove scoperte della elettrodinamica quantistica; si potrebbero ricordare, inoltre, il chimico I. Prigogine insignito del premio Nobel per le sue scoperte relative all’auto-organizzazione dei sistemi, il fisico F. Capra i cui testi, scientificamente rigorosi, esprimono l’entusiasmo per l’innovativo, ma ritrovato, pensiero sistemico e per le profonde implicazioni filosofiche a cui conduce la nuova fisica, il matematico S.Strogatz che, attraverso le sue ricerche sulla sincronia e sui ritmi nascosti della natura, affronta in modo interdisciplinare tutti quei meccanismi che trasformano il caos in armonia e coordinazione, il biologo ed antropologo G. Bateson che ha descritto la forma biologica come consistente in un linguaggio di schemi e di relazioni, cercando di scoprire la “struttura che connette”e riconoscendo l’unità di mente e natura, i due studiosi di neuroscienze H.Maturana e F.Varela che hanno rivolto il loro interesse all’organizzazione dei sistemi, elaborando la teoria di Santiago della cognizione, in cui si giunge ad identificare il processo della vita con i processi cognitivi.

Lentamente, anche all’interno della scienza, sta avvenendo un mutamento di paradigmi.

Questo mutamento rappresenta, secondo il mio parere, la più grande sfida del nostro tempo, poiché la fisica moderna può dimostrare a tutte le altre scienze, dalla medicina, alla biologia, alla psicologia, all’ecologia, alla sociologia, e perfino all’economia, che le concezioni olistiche e sistemiche possono essere in accordo con le teorie scientifiche più avanzate della realtà fisica e ricondurre alla sintesi di mente, materia e vita.

Sia lo spiritualismo, proprio di una delle più arcaiche intuizioni (?) dell’umanità, che si esprimeva con l’antica metafora del mondo permeato dal “soffio vitale” e dal “respiro cosmico”, sia il pensiero mistico, presente nell’Induismo, nel Taoismo, nel Neopitagorismo greco romano o nel Neoplatonismo ellenico, che inabissava l’uomo nell’unità impersonale dell’Assoluto, forniscono, a mio avviso, uno sfondo coerente alla teoria della scienza contemporanea.

Riscoprendo e rivisitando questi antichi concetti filosofici, interpretandoli in una versione moderna e tecnologica alla luce delle nuove teorie, si delinea l’immagine di un universo che appare simile a quella di un gigantesco ologramma dinamico, generato da poche leggi matematiche, capace di auto-organizzarsi ed in cui tutto è interconnesso, perfino la mente e la materia.

L’archeologo indipendente John Anthony West riassume l’ impercettibile, sotterraneo segnale di rinnovamento che si sta affacciando nel panorama scientifico, nella significativa frase ”Quando le idee cambiano tutto cambia”.

Io, personalmente, non credo in uno sterile contraddittorio fra correnti di pensiero, credo in un confronto costruttivo, nella cooperazione e nella collaborazione tra ricercatori seri ed onesti.

Ritengo fondamentale un approccio aperto verso le conquiste della nuova fisica e auspico che la ricerca e la sperimentazione vengano condotte privilegiando un percorso interdisciplinare.

Ritengo, inoltre, complementari tutte quelle metodologie d’indagine che consentano di dischiudere almeno alcuni dei misteri della natura, della coscienza, della vita.