05/12/23

Biologia e Cosmologia: quale differenza?

Questo sfogo di pensiero vuole chiaramente essere provocatorio e, magari, far nascere qualche discussione tra i lettori. Prendetelo pure come un racconto di fantascienza (ma altri scienziati hanno già pensato a visioni simili) e divertiamoci a fantasticare. Non per niente alla fine ho inserito un breve vecchio racconto che in qualche modo è attinente a ciò che vado a scrivere veramente di getto (ed è giusto che sia così…).

Stiamo parlando di nucleo atomico e non possiamo non essere frastornati da un senso di meraviglia e di complessità: quante cose capitano nel microcosmo e quanto poco ancora conosciamo di esso. Oltretutto noi stiamo descrivendo gli effetti più concreti e intuitivi, ma nascondiamo in qualche modo le cause che li hanno determinati. Sì, la meccanica quantistica ci sta offrendo delle soluzioni, ma quanto è difficile capirle e generalizzarle. Ne saremo mai in grado oppure dovremo accettare una realtà che è fuori dalle nostre attuali e future capacità?

Fatemi fare un esempio… Una molecola che è riuscita a riprodursi e a trasformare l’energia per sopravvivere ha dato origine alla vita biologica. Poi si è unita ad altre rendendo il sistema più “evoluto”. Se avessimo chiesto alla prima cellula come era nata e come si sarebbe evoluta non avremmo ottenuto risposta. Quella cellula, però,  ha saputo modificarsi nel tempo, adattandosi alle condizioni ambientali e cercando di ottenere il meglio col passare del tempo. Pensiamo a un filo d’erba, capace di trasformare il motore della sua crescita sfruttando l’energia del Sole e un po’ di quella CO2 che oggi indichiamo come “veleno” e “inquinante”. Pensate che il filo d’erba e la vegetazione tutta sarebbero d’accordo con questa definizione? Non credo proprio…

Quella cellula così arcaica e primitiva ha saputo fare cose fantastiche come trasmettere ciò che aveva imparato scegliendo il risultato più efficace, riprodursi in modo che non tutti facciano tutto, ma seguano "corsi di specializzazione" e imparino a fare al meglio il proprio mestiere. Un sistema biologico è un vero miracolo ed è ancora più miracoloso che alcune cellule siano capaci di trasmettere e ricevere informazioni in modo da  poter agire istantaneamente e cercare di governare il tutto. La biologia dell’uomo è –forse- il sistema più complesso e perfetto che esista in Natura. Ma, come il filo d’erba, è anche capace di rispondere alla stessa domanda: “Come sei veramente nato e come potrai evolvere?”.

Tutto ciò fa pensare all’evoluzione delle specie di Darwin, che ci ha portato una trasformazione continua in cui niente è mai stato veramente deterministico, ma ha seguito regole imposte dall’esterno, adattandosi a loro e decidendo di volta in volta quali soluzioni meritavano di essere seguite. Un sistema sempre aperto e pronto alla modifica.

A questo punto, la mia domanda, è: “Questa evoluzione così legata nel suo insieme e nelle sue scelte al sistema Natura esiste solo per la biologia? Non è che, per caso, tutta la cosmologia segua lo stesso indirizzo fin dalla nascita dell’Universo(i)?

Torniamo, perciò, al nostro nucleo atomico. All’inizio vi erano solo particelle elementari, a cavallo tra energia e materia. Poi i quark si sono uniti per formare particelle più complesse, capaci di adattarsi alla situazione e di iniziare ad unirsi ad altre in modo da rendere sempre più abile la materia che si stava creando. Il nucleo stesso mandava informazioni all’esterno e ne riceveva ottenendo strutture più estroverse e dinamiche. Perché non catturare quegli elettroni vaganti e utilizzarli per legarsi ad altri nuclei?  Passiamo a ipotesi più “concrete”.

Siamo sicuri che i primi nuclei atomici avessero già raggiunto le capacità di oggi? Le stelle di prima generazione potevano utilizzare solo idrogeno ed elio e magari hanno anche provato a formarsi utilizzando solo la gravità. Ma questo tentativo non poteva ottenere strutture durature. Ci voleva ben altra energia ed allora ecco che i nuclei hanno imboccato la strada della fusione nucleare.  La decisione delle stelle di costruire masse sempre più grandi in qualche modo cercava di evitare una dispersione degli atomi in un ambiente che andava allargandosi sempre di più. Forse i primi nuclei e le prime stelle erano un po’ come le prime cellule biologiche.

La fusione era una scelta quasi obbligata e l’ambiente ricco di gas era l’ideale per ottenere un salto di qualità. Ogni singola cellula-stella ha cercato di creare un organismo più grande in cui ci fosse equilibrio tra cosa si stava creando e ciò che veniva rilasciato. L’ambiente è cambiato e le galassie sono forse l’equivalente dei primi esseri viventi in cui esisteva un’organizzazione generale. E vi era anche il motore che sapeva regolare l’intera faccenda, aumentando o diminuendo le nascite e le crescite.

Ma queste gigantesche strutture erano legate tra loro da filamenti di materia e sapevano come mandarsi informazioni, riunirsi in gruppi numerosi se necessario. Lo stesso vuoto non era vuoto, ma brulicava di particelle in grado di intervenire per modificare la situazione e adattarsi all’ambiente.

Concludo con un pensiero ancora più provocatorio: “Siamo veramente sicuri che l’entropia sia destinata a crescere? E se fosse un processo solo momentaneo che prima o poi verrà abbandonato per seguire una più fattiva evoluzione?”

Basta così, non picchiatemi e leggete il raccontino che segue...

Il GUC

Perché mai aveva iniziato quel progetto così stressante?”. Lui se lo chiedeva ormai da molto tempo e non riusciva a darsi una valida risposta. O almeno non voleva ammettere di aver deciso, forse, solo per “noia”. I miliardi di miliardi di miliardi di anni passati ad ammirare la sua dimora meravigliosa avevano lasciato il segno anche su di Lui. Sì, è vero, l’aveva migliorata continuamente, ingrandendola e abbellendola, ma alla fine il gioco era diventato ripetitivo e monotono. Così decise che doveva dare il via a un progetto completamente diverso: creare qualcosa che vivesse in modo autonomo anche se  -ovviamente- sotto il Suo controllo.

Si auto-convinse che era un’opera altruistica e questo Gli diede un piacere particolare, mai provato prima. Si mise in moto velocemente e cominciò con vari “test” di prova. Formò miliardi di miliardi di embrioni di Universo, ognuno con differenze estremamente piccole ma significative. Avrebbe poi scelto il migliore per passare alla fase successiva, quella di effettiva costruzione ed evoluzione. I  vari test dovevano ovviamente rimanere in uno stato instabile, disomogeneo, caotico per permettere la scelta finale solo sulla base delle reazioni tra le sub-sub-sub particelle che li caratterizzavano.

Era un lavoro estremamente delicato, ma in fondo di pura “routine”. L’importante era che niente prendesse un indirizzo ben definito prima che Lui facesse la scelta decisiva. Per ogni Universo in embrione aveva creato un guardiano con il compito di mantenere la “cultura” di ogni singolo test nella situazione instabile, necessaria in quella fase pre-decisionale. I guardiani dovevano, ogni tanto (ossia ogni frazione di miliardesimo di miliardesimo di secondo), annullare le prime particelle superiori  che si potevano essere accidentalmente formate e riportare il tutto al “brodo” originario.

Dovevano solo schiacciare un tasto che sopra recava impressa la singola lettera “A”. Tutto lì. Lui aveva altro da fare. Il lavoro era risultato più complesso del previsto ed era ormai giunto all’Universo chiamato, in codice, ZZ147888023. Aveva addirittura perso il conto di quanti ne avesse già messi in cantiere. Miliardi di miliardi, sicuramente. Ma sembrava che le possibili combinazioni non finissero mai. Quel giorno decise di fare un rapido controllo di come stessero andando le cose: erano ormai sei giorni che faticava e uno di riposo poteva prenderselo anche Lui, accidenti!

Vide, con compiacimento, che i guardiani erano stati all’altezza del proprio compito. D’altra parte li aveva costruiti Lui… Stava per tornare alla sua occupazione primaria, quando si accorse che qualcosa non andava nell’Universo AB221845993, quello con la velocità della luce poco inferiore ai 300 000 km/sec. Cosa stava facendo il guardiano? Anzi, cosa NON stava facendo? La Sua voce possente si fece udire distintamente: “AB221845993 ti rendi conto che non hai seguito i miei ordini? Non hai schiacciato il pulsante come avresti dovuto!”. Il guardiano sobbalzò e divenne rosso come un carotione pico-quantico a bassa energia. “Creatore, mi perdoni! Ma era così interessante vedere l’evoluzione di tutte quelle sub-sub-particelle, che sono diventate sub-particelle e poi particelle e poi ancora ammassi di materia sempre più grandi, che ho dimenticato di schiacciare il tasto…”.

Il Creatore lo guardò con occhi di fuoco e non ebbe nemmeno bisogno di aprire bocca. Il guardiano si avventò immediatamente sul pulsante segnato con la “A”, che stava ovviamente per “Antimateria”, e nel monitor apparve la scritta che lo rincuorò: GUC, Giudizio Universale Completato.

8 commenti

  1. Domenico

    Fantastico…ma sa tanto di resa di fronte all’impossibilità di vedere oltre sia nel piccolo che nel grande !

  2. guido

    Non posso che scusare l'atteggiamento del guardiano, lo spettacolo meritava d'esser seguito. Dev'esser stata dura premere quel tasto....

  3. alberto salvagno

    Dunque, Lui e il guardiano stanno fuori dal nostro spaziotempo, per loro tutto é presente, sia il nostro passato che il nostro futuro. Io invece, aggregato di AB221845993, questa pressione sul tasto A la penso nel futuro. Prossimo o remoto? GULP!

  4. a saperlo, caro mio... GULP: Giudizio Universale Lontano o Presente ?

  5. Paolo

    Caro Enzo, rimanendo sempre nel campo del “fantasticare”, partendo però da quelle poche cose che conosciamo e ancor meno da quelle che conosco io, la mia impressione è che la dimensione probabilistica e non deterministica introdotta dal mondo di Alice della Meccanica Quantistica rappresenti il motore delle possibili infinite linee “evolutive”.

    Mi spiego meglio.

    E’ un po' un misto tra la MQ e l’evoluzione Darwiniana.

    Le particelle e le loro interazioni non hanno alcun problema a provare qualunque opzione e interazione possibile (anche quelle che sembrano totalmente impossibili), poi quelle che “funzionano meglio” diventano maggioritarie nel macrocosmo, o perlomeno lo diventano in un certo periodo temporale ed in certe condizioni.

    Nel frattempo non è che tutte le particelle si comportino in quel modo, singolarmente proseguono imperterrite a provare altre opzioni, seppur in un dato periodo temporale queste appaiano minoritarie (anche se a volte in particolari condizioni sono tutt’altro che minoritarie).

    Con lo scorrere del tempo (consentimi questo termine, solo per capirsi), proprio grazie agli infiniti tentativi ed alle infinite possibilità, altre opzioni possono divenire maggioritarie nel macrocosmo (probabilmente quelle che rispondono meglio al mutare delle condizioni del macrocosmo in quel periodo temporale o ad alcune specifiche condizioni).

    Tale sistema evolutivo su base probabilistica, a mio avviso potrebbe rappresentare la radice delle mutazioni del cosmo nel corso della sua storia e di quelle biologiche, non solo con la comparsa di ciò che noi definiamo vita animata, ma anche con la varietà delle specie che si sono succedute nel nostro piccolo pianeta (compresi noi bipedi) e dello sviluppo di sensi e capacità in continua modificazione all’interno di ogni specie, anche quelle che spesso vengono considerate più semplici (do you remember il sistema di orientamento dello scarabeo  stercorario?).

    In sintesi, il determinismo che va per la maggiore nel macrocosmo è figlio legittimo delle infinte probabilità che caratterizzano il microcosmo e non è detto che in futuro tale determinismo possa assumere sembianze diverse da quelle che ora ci sembra di conoscere, poiché nel sistema probabilistico che governa il microcosmo, in futuro, altre potrebbero essere le opzioni vincenti (maggioritarie), sia su scala biologica, sia su scala cosmica.

    Infine, sempre per rimanere nel campo delle idee in libertà, a mio avviso il valore che nel nostro universo hanno assunto le costanti fondamentali (fine tuning) è figlio della nascita di infiniti universi (multiverso) in cui nel campo delle probabilità tali costanti hanno assunto diversi valori (per cui diverse “forme” di universo si sono date, con diverse “leggi” che li regolano), tra cui quelle che caratterizzano il nostro.

    Ovviamente le mie sono solo idee in libertà, da prendere come tali e niente più.

     

    Paolo

  6. caro Paolo,

    hai azzeccato perfettamente lo spirito dell'articolo. Riguardo alle costanti (se non vogliamo introdurre altri universi) potremmo dire che sono relative alla situazione in cui il microcosmo si trova a vivere. Anch'esse potrebbero (o sono già) cambiate...

    Ci daranno per matti?!

  7. Paolo

    Caro Enzo, non so se ci daranno per matti, ma se a farlo sono i cultori dell'ignoranza occultata dall'uso acritico di presunte intelligenze arrificiali, non sono per nulla preoccupato.

    Poi sulla possibilità che le costanti fondamentali mutino tra una transizione di fase e l'altra, chissà... :roll:

  8. meglio matti che artificiali...

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