GRAN SASSO/ Il dialogo tra esperimenti e teorie spinge in avanti le frontiere della scienza

- Gianpaolo Bellini

GIANPAOLO BELLINI presenta il Simposio “Le frontiere e i confini della Scienza” svoltosi il 28 e 29 ottobre ai Laboratori del Gran Sasso: a tema gli “smoking gun” della scienza contemporanea

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Immagine dal web

Il Simposio “Le frontiere e i confini della Scienza”, svoltosi il 28 e 29 ottobre 2014 ai Laboratori del Gran Sasso dell’INFN (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare), aveva come scopo principale la presentazione della situazione attuale di quelli che potrebbero essere chiamati gli “smoking gun” della scienza contemporanea. Dopo una prima Introduzione sul metodo scientifico delle scienze della natura, si è affrontato un primo lotto di temi: “La complessità nella Scienza”, “La costituzione elementare della materia”, “Origine ed evoluzione dell’Universo”; in un secondo lotto si sono fatte delle sintesi su: “Genoma ed Epigenoma: dove è scritto il programma della vita?”, “L’origine della vita”, “L’evoluzione delle teorie evoluzionistiche”, “L’Io e il cervello”. Ogni sessione era seguita da un’ora di discussione con l’auditorio guidata da un Coordinatore.

La partecipazione è stata molto intensa sia per il numero di partecipanti ( per il quale si è dovuto purtroppo stabilire un tetto per ragioni logistiche e per rendere efficaci le discussioni) sia per l’entusiasmo e la soddisfazione mostrata dai componenti l’uditorio. La maggior parte dei partecipanti erano docenti di Scuola Media, soprattutto di secondo livello; vi erano poi ricercatori, docenti universitari, studenti, professionisti. Le slide di tutte le presentazioni si trovano sul sito del Simposio; i Proceedings sono oggetto di un libro, avente lo stesso titolo del simposio, nel quale trovano spazio sei degli argomenti trattati (si prevede la sua pubblicazione nei primi mesi del 2015); li altri saranno pubblicati sulla rivista on-line emmeciquadro insieme ai riassunti di tutte le presentazioni.

Un Simposio di questo tipo non ha conclusioni, perché si tratta di una messa a punto di vari argomenti; messa a punto non facile sia per la complessità degli argomenti stessi sia anche per la necessità di tenere un livello non specialistico, che rendesse le presentazioni comprensibili anche ad ascoltatori non aventi dimestichezza con la scienza. Molti importanti aspetti sono emersi, i quali hanno dato spunto a discussioni con i partecipanti. Qui ne ricordiamo alcuni.

Un primo spunto abbastanza generale riguarda estrapolazioni più o meno fantasiose che ideologi, pensatori, filosofi compiono dei risultati scientifici. Le conclusioni alle quali la scienza giunge, ancorché mai definitive perché sempre migliorabili, hanno un’affidabilità basata sui controlli sperimentali che risultano da esperimenti o osservazioni progettati ad hoc. Naturalmente tale affidabilità è tanto maggiore quanto più i risultati dei test sperimentali coincidono con quanto previsto dai modelli. Se viene meno questo continuo dialogo sinergico fra risultati sperimentali e teoria, vien meno ovviamente l’affidabilità delle conclusioni.

Le estrapolazioni che vengono fatte sui risultati scientifici, ancorché ovviamente sempre legittime, non hanno alcuna valenza scientifica, perché non sono passate a nessun vaglio scientifico e non hanno quel carattere dinon soggettività proprio della scienza. A queste estrapolazioni, ma anche manipolazioni, si prestano soprattutto alcuni argomenti, quali: l’origine della vita, la teoria dell’evoluzione, il rapporto fra la coscienza di sé e il cervello, ma anche ad esempio la nascita dell’Universo. Ovviamente il pubblico che non ha dimestichezza con la scienza ha difficoltà a sceverare i dati propriamente scientifici dalle affermazioni extra-scientifiche. Questo è, a mio parere, un serio pericolo che la scienza attualmente sta correndo. Tutto ciò che viene pensato al di fuori di un applicazione rigorosa del metodo scientifico non è scienza, ma come già detto, può essere filosofia, ideologia e altro. Sia chiaro, non c’è nessun tentativo di sminuire le attività di pensatori, ideologi, filosofi; la conoscenza è alimentata da varie fonti e con metodi diversi. Ma queste sono attività che non hanno a che fare con la scienza e con il suo metodo, ma con altre discipline e altri metodi.

Altri interessanti spunti hanno riguardato le singole presentazioni. Qui ne citiamo alcune.

Lo studio della costituzione elementare della materia ha svelato che il funzionamento e la struttura della materia è retta da una rete logica che regola la dinamica dei costituenti elementari e che doveva essere insita nella materia stessa fin dal tempo del Big Bang. Quindi alla base della materia non c’è nulla di caotico, ma un sistema molto ordinato. Il lavoro di ricerca in questo campo ovviamente non è concluso (ovviamente perché non si mette mai la parola fine ad una ricerca scientifica), ma i passi fatti sono molto consistenti..

L’Universo si espande, anzi sta accelerando la propria espansione che provoca l’allontanamento delle galassie, le une rispetto alle altre. Ma questo allontanamento non è dovuto ad un moto reciproco, ma al fatto che lo spazio in sé stesso si sta espandendo e questo provoca l’allontanamento reciproco degli oggetti cosmici presenti in esso. Siamo in una geometria non-euclidea; un’analogia può essere ottenuta considerando delle formiche ferme sulla superficie di un palloncino che si sta gonfiando: man mano il palloncino diventa più grosso le formiche si allontanano le une dalle altre perché la superficie esterna del palloncino aumenta. Ancora nell’ambito dei fenomeni cosmici, un’altra fonte di discussione è stata l’attrazione gravitazionale della luce, che non è contemplata ovviamente nella Meccanica Classica, ma lo è nella Teoria della Relatività Generale di Einstein.

Il dibattito è stato ancora più intenso per le discipline biologiche. I temi che hanno più interessato hanno riguardato: il ruolo del genoma nella formazione dei caratteri di un vivente, il problema dei tempi nelle Teorie dell’evoluzione, il problema della formazione delle macromolecole e quello delle “coincidenze” nell’origine della vita.

Nel caso dell’evoluzione è stato messo in evidenza come le teorie evoluzionistiche stanno evolvendo, ed in particolare sono stati sottolineati i seguenti punti: nella selezione naturale non ha avuto un ruolo solo la “competizione” ma in modo importante anche la “cooperazione”; l’influsso della nicchia biologica nel quale l’individuo vive non va solo dalla nicchia all’individuo, ma anche l’individuo contribuisce a modificare la nicchia stessa, producendo quindi un’influenza reciproca; nella formazione dell’individuo non ha un ruolo solo il genoma, ma molto altri fattori quali l’ambiente, le vicissitudini della vita ecc.. Il problema del rapporto fra il Genoma e la formazione dell’individuo è stato discusso anche nella presentazione del “Genoma e Epigenoma” nel quale si è sottolineato come la formazione dell’individuo inizia sempre dalla distinzione fra se e altro da sé.

Un particolare spunto provocato dal talk sul “L’origine della vita” è stato quello dell’entropia. Probabilmente alcuni sanno che l’entropia è una grandezza termodinamica che, nei sistemi isolati, aumenta sempre. L’entropia in termodinamica corrisponde al grado di disordine, e quindi questo potrebbe essere in contrasto con il fatto che le molecole si ordinano spontaneamente in catene formando proteine e altro: il punto è che l’entropia aumenta globalmente, ma questo non impedisce che invece diminuisca localmente, perché molti questi sistemi non sono isolati. Un altro punto cruciale dell’origine della vita è rappresentato da quelle che potremmo chiamare “coincidenze”, cioè situazioni astronomiche, fisiche, chimiche, ambientali, senza le quali non avrebbe potuto nascere la vita sulla Terra: anzi la mancanza di una sola di queste situazioni sarebbe bastata per impedirne l’emergenza.

La presentazione della relazione: “Io e il cervello” è stata anch’essa di particolare interesse, anche perché nel caso delle neuroscienze siamo molto vicini ai confini della scienza. È chiaro che la “coscienza di sé” non può essere definita scientificamente e quindi si può cercare di delinearne gli aspetti mediante considerazioni di carattere soprattutto filosofico. Le neuroscienze, nello studio del cervello, hanno a disposizione soprattutto due strumenti: la fMRI (Functional Magnetic Resonance Imaging) e l’EEG (Elettroencefalogramma). In buona sostanza ambedue questi metodi possono indicarci l’attivazione di zone del cervello in corrispondenza alle attività o anche emozioni (ad esempio la paura) dell’individuo. Queste analisi sono di indubbio interesse e possono avere un influsso importante sulle diagnosi proprie delle neuroscienze. Ma certamente il problema della coscienza di sé è estremamente più generale e implica aspetti che non possono essere studiati mediante queste tecniche.

È quindi abbastanza sorprendente che una parte dei neuroscienziati sostenga che qualunque nostra caratteristica, compreso il sentimento, la volontà, la decisione di fare una certa cosa siano tutte integralmente comprese nell’attività del cervello: in altre parole il nostro cervello sarebbe una macchina che domina tutto il nostro essere. Molte argomentazioni sono state portate e discusse a negazione di queste posizioni, che ancora una volta non sembrano avere conferme sperimentali e che quindi non hanno valenza di scientificità.

Tutte le relazioni sono state di ottimo livello e hanno suscitato molto interesse nei partecipanti. Una parte di essi (il numero per ragioni di sicurezza non poteva superare le 50 unità) hanno poi visitato gli esperimenti collocati nel laboratorio sotterraneo.

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