Franco Manni

 


Filosofia della natura: temi e problemi

 

 

 

 

 

 

 

·        Gli spunti personali per un corso del genere sono stati due : il fascino “consolatorio” per i grandi problemi “distanti”, e la preoccupazione per il problemi “vicini” della politica culturale di oggi

·        “natura” e “naturale” sono parole di origine antica (latina) e ancora molto usate nelle lingue moderne occidentali. Vediamo quali possono essere le definizioni di queste parole nell’uso comune.

·        “naturale” (facile, giusto), “innaturale” (difficile, immorale), “non naturale” (artificiale), “sovrannaturale” (superiore, misterioso)

·        La “filosofia della natura” : sua storia e definizione all’interno delle discipline filosofiche [cfr. Vanni-Rovighi, 9-10]

·        La cosmologia [cfr. Hawking, 9-10, 167-168]

·        Il “principio antropico” : la finalizzazione  del cosmo all’uomo [cfr. Agazzi 130-131]

·        L’evoluzione biologica [cfr. Gould, 44-45, 323]

·        La medicina : alleata della natura o sua traditrice?

·        la  “bioetica” : scienza e tecnologia applicate ai temi sensibili della nascita e della morte

·        L’ecologia : costruzione o almeno preservazione di un ambiente “adatto” all’uomo (alla natura umana?) , custodia “legale” di una biodiversità ideale (secondo un’ idea umana) o ritrarsi dell’uomo dalla “competizione” biologica ?

·        L’etologia : l’osservazione dell’uomo dal punto di vista dello zoologo

·        Il problema dei “diritti naturali” nel mondo socio-politico di oggi : il collegamento tra le leggi e i costumi decisi dalla nostra mente e la “natura umana” [cfr. Bobbio, 6-7] 


La tradizione 

 

  • Nel VI secolo a.C. la filosofia nasce come indagine sulla fùsis (natura) e i primi filosofi da Aristotele vengono chiamati “naturalisti”: Talete, Anassimandro, Anassimene, Eraclito, Democrito, Empedocle, Anassagora (Metafisica, libro primo, pp. 80-87)

  • Con Aristotele (IV secolo a.C.) e la sua Fisica, si stabilizza una tradizione di “filosofia della natura” che arriva ad aver un successo preso la maggioranza degli studiosi fino al XVII secolo. Oggi essa è seguita solo da pochi “neoscolastici” o “neotomisti”

 

Sofia Vanni-Rovighi, Elementi di Filosofia. Tomo II: la Filosofia della Natura, La Scuola ed., 1973

  • La filosofia della natura (detta anche cosmologia filosofica) studia il mondo corporeo nei suoi aspetti più generali, quelli che sono presupposti dalle scienze della natura: corpo, moto, spazio, tempo, vita

  • Oggetto della cosmologia è l’ente mutevole spazio-temporale: le condizioni del mutamento (spazio, tempo) la ragione dell’estensione e del mutamento sostanziale (composizione ilemorfica). Essa è fatta da proposizioni analitiche e dunque si potrebbe dire che la cosmologia studia a quali condizioni l’ente mutevole spazio-temporale è non-contradittorio

  • La caratteristica dell’esteso è di essere sempre divisibile ma non attualmente diviso, il che non implica affatto che esso contenga un numero infinito di parti. L’infinito può esistere solo in potenza, ma non in atto

  • Lo spazio, in realtà, è solo estensione, se non è solo estensione esso è un concetto ma non è realtà

  • Non possiamo affermare come reale ciò che non è intuibile

  • Teoria ilemorfica (forma sostanziale / materia prima). Significato della teoria ilemorfica: 1) il mondo corporeo è un complesso di sostanze individue (a causa della forma sostanziale che è individuale) ; 2) ciascuna di esse ha in sé un principio di instabilità e molteplicità (materia prima) che dà ragione della sua divisibilità e mutabilità; 3) ciascuna di esse “opera per un fine” senza che questo significhi cadere nell’antropomorfismo: ogni ente individuo ha una sua forma individuale dalla quale procede un determinato modo di agire e, agendo, attua sia sé stesso sia una sua propria funzione nell’universo; 4) le sostanze viventi non sono fondamentalmente diverse da quelle non viventi perché anche quelle non viventi hanno la stessa struttura ilemorfica, 5) che anche l’uomo, come tutti gli enti corporei, ha una simile struttura e la sua anima non è altro che la forma sostanziale del suo corpo, e dunque in lui non c’è fatto “spirituale” che non sia legato in qualche modo alla materia; 6) che c’è affinità dunque  e continuità tra l’uomo e gli altri enti corporei , il che spiega come gli enti corporei si adattino agli scopi dell’uomo nella tecnica e come essi appaiono all’uomo belli

 

Leo Dollers, La filosofia della natura, Libreria Vaticana ed., 1996 

  • Vari significati della parola “natura”: 1) tutti gli enti del mondo la cui realtà ed attività è indipendente dall’uomo, 2) caratteri fondamentali di alcune classi di enti : per es. la natura del ferro, la natura dell’uomo, 3) tutta la realtà, 4) la natura umana cioè caratteri universali dell’uomo indipendenti dalle leggi e istituzioni particolari che si formano nella storia, 5) i caratteri fondamentali di un individuo, per es. parlando di Paolo possiamo dire che il tal comportamento è tipico della sua natura, 6) l’essenza degli enti che hanno in sé un principio di movimento (Aristotele e la tradizione tomista), 7) la materia di cui è fatta una cosa, per es. l’albero ha una natura lignea, la montagna una natura rocciosa, il vapore una natura acquea, un gas una natura molecolare dispersa, 8) l’insieme delle creature e cioè l’insieme di enti totalmente dipendenti da un creatore (una dipendenza diversa da quella che hanno gli artefatti della tecnica verso l’artefice umano), 9) ente supremo e legislatore del tutto, coincidente con Dio, 10) ciò che è giusto e ben formato rispetto a ciò che è artificioso e deformato

 

Evandro Agazzi, Filosofia della natura , Piemme, 1995 

  • Si impone una nuova filosofia della natura per sostituire quella vecchia, in base alle “nuove” scoperte scientifiche (nuove... nel senso di cento e più anni fa!) la cosmologia scientifica non ha scopi utilitaristici, cerca come sono andate le cose in un passato remotissimo

  • La teoria di Smulin sul multiverso vorrebbe riportare la contingenza del nostro universo a una necessità : tutte le possibili varianze delle costanti fisiche sono possibili e una di queste è il nostro universo in cui possono apparire esseri coscienti (cosiddetto “principio antropico” = p.a.)

  • Una specificità della cosmologia è la tendenza a unificare le varie teorie fisiche settoriali, cosa che nel passato era solo parziale. Si cerca di coerentizzare grandezze dei miliardi di galassie con grandezze di 10 alla meno 43

  • La cosmologia è affine alla filosofia perchè cerca un significato generale in cui siano comprese le specifiche teorie parziali delle scienze fisiche

  • La cosmologia è affine alla storiografia perché utilizza i concetti di passato, presente e futuro che non sono usati nel tempo delle varie teorie fisiche, ma sono proprie del tempo psicologico (p.a.)

  • Le nostre predizioni dipendono dal setting sperimentale in cui eliminiamo i possibili disturbi che non rientrino nel modello della teoria, così non riusciamo a predire con esattezza i fenomeni meteorologici e non riusciamo quasi per niente a predire terremoti ed eruzioni vulcaniche, e per niente cose come: il Sahara sarà foresta tra 100.000 anni o nuovi vertebrati saranno evoluti tra un milione di anni

  • Per parlare del remoto passato dell’universo dobbiamo postulare il principio di isotropia, che – però -  non è un’evidenza empirica, e, anzi , si muove contro una direzione della scienza moderna che tende ad accentuare il carattere locale di definizioni e leggi, a causa del loro ancoraggio operazionale

  • Una obiezione al postulato di isotropia è che le leggi fisiche riguardano componenti particolari della natura, ma, quando vogliamo giungere alle “origini”, queste leggi dovrebbero essere valide prima che vengano all’esistenza le entità a cui esse si applicano

  • Nella cosmologia odierna cade il postulato galileiano per cui è possibile conoscere un sistema fisico parziale senza considerare altre due cose : l’osservatore e il resto del mondo

·        Il problema della vita è cosmologico e non biologico quando deve rispondere alla domanda “che parte ha la vita nel tutto?”


Cosmologia

da Newton alla Relatività Ristretta

 

Come è fatto l’universo fisico: la materia e le forze

 

  • Newton pensava che l’universo fosse infinito e statico.

  • Ma Heinrich Olbers nel 1823 disse che l’universo non avrebbe potuto esser infinito perché in ogni punto della volta celeste prima o poi incontreremmo una stella e allora la volta celeste dovrebbe esser luminosa anche di notte

  • La Terra e il Sole nella Via Lattea tra miliardi di altre stelle e la Via Lattea tra miliardi di altre galassie (un centinaio di miliardi oggi possono essere viste dagli attuali strumenti ottici) : molta differenza da quando Aristotele e Tolomeo pensavano la Terra al centro dell’Universo

  • Un buco nero è una stella collassata da cui neanche la luce riesce a sfuggire a causa della gravità, e, a causa del principio di equivalenza, il tempo rispetto a chi ne è fuori rallenta e si dilata all’infinito

  • Una supernova esplode in una galassia circa ogni secolo, nella nostra però l’ultima è del 1604. La vita dovrebbe riuscire ad evolversi solo in aeree con poche stelle in maniera tale che non avvengano troppo frequenti esplosioni troppo vicine

  • Dopo la teoria della relatività generale (TRG) in cui si vede che la presenza dei corpi e dei loro movimenti influisce sullo spazio e sul tempo, fu possibile cominciare  pensare che essi non fossero statici (sempre esistiti) ma avessero una storia, fossero cominciati e potessero finire.

  • Negli anni Venti del XX secolo gli astronomi osservarono lo spostamento verso il rosso delle galassie e ciò dimostro che l’universo si espande. La predizione della espansione dell’universo avrebbe potuto esser fatta sin dalla fine del Seicento (a causa della gravità che avrebbe fatto contrarlo), ma era forte l’idea extrascientifica della sua staticità

  • I fisici della Bell Telephone e la scoperta nel 1965 della radiazione di fondo eco del calore del big bang (H2, 74-75)

  • Che le galassie si stiano tutte allontanando dalla nostra non significa che la Terra sia al centro dell’universo : esempio dei puntini sulla superficie di un palloncino che si gonfia, rispetto a ciascuno di essi tutti gli altri si vedrebbero allontanare (H2, 75-76)

  • I tre modelli di espansione di Aleksandr Fridman (1922) : 1) l’espansione è abbastanza lenta da permettere che l’attrazione gravitazionale tra le galassie riesca a fermare l’espansione e a far cominciare la contrazione, 2) che essa sia tale da non essere mai fermata, 3) che essa sia esattamente tale da evitare che cominci la contrazione diventando sempre più piccola ma senza mai azzerarsi. Quel è quello giusto? I fisici di oggi non lo sanno con precisione perché non riescono a calcolare la quantità di materia dell’universo, anche se la materia rilevabile è molta di meno di quanto ci sarebbe bisogno per il modello uno e il modello tre e inoltre l’espansione sembra accelerare invece che rallentare. Ci si orienta prevalentemente sul modello due.

  • I fisici ritengono che 13,7 miliardi di anni fa l’universo era compresso in un singolo punto di raggio  zero e di densità infinita. Siccome questi due concetti sono, per i fisici, assurdi, da qui nasce il problema di unificare la teoria della relatività e la meccanica quantistica in una sola teoria chiamata gravità quantistica

  • La materia: oggi si pensa che non ci sia nulla di più fondamentale di elettroni, quark up e quark down (componenti dei protoni e dei neutroni). Risultano però esserci altre particelle, che compaiono in certe condizioni e non sembrano essere i “mattoni” della materia : il neutrino, esistente in natura, e poi altre che esistono solo ad alte energie create in laboratorio e non sembrano essere costituenti di nulla:  il muone, quattro altri quark (charm, strange, top, bottom), il tau, il neutrino muonico, il neutrino tau. Tutte queste particelle hanno una corrispondente antiparticella, con massa identica ma cariche opposte (per es. il positrone rispetto all’elettrone): sono la cosiddetta antimateria. Quando materia e antimateria vengono a contatto possono annichilarsi e trasformarsi in energia. (G, 9-10)

  • Le quattro forze. 1) di gravità, debolissima ma agisce  a grandi distanze ed è solo attrattiva, 2) elettromagnetica, è 1 alla 42sima più potente di quella di gravità ma essendo sia attrattiva sia repulsiva nei corpi di grandi dimensioni essa viene annullata, 3) quella nucleare debole, responsabile della radioattività, 4) quella nucleare forte che unisce i quark all’interno del protone e permette ai protoni che si respingerebbero a causa della forza elettromagnetica di rimanere uniti

  • Le quattro forze: esse sono tutte associate a particelle senza massa che sono il più piccolo “pacchetto” delle forze: il fotone per la forza elettromagnetica, il bosone di gauge debole per la forza nucleare debole, il gluone per la forza nucleare forte, il gravitone per la forza di gravità (questa ultima particella non è stata ancora confermata sperimentalmente)

  • Nel 1900 Max Plank ipotizzò che le onde elettromagnetiche potessero essere emesse solo in determinati pacchetti minimi, per esempio un fotone è un quanto di luce

  • Poiché ogni quanto di luce ha energia in proporzione alla sua frequenza d’onda, e poiché tanto minore è la frequenza tanto minore è la precisione con cui può essere localizzata una particella subatomica mentre tanto maggiore è la frequenza con tanto maggiore energia la velocità della particella sarà alterata, nel 1926 Werner Heisemberg formulò il principio di indeterminazione : quanto più precisamente misuriamo la posizione di una particella tanto meno esattamente ne misureremo la velocità, e viceversa. Il prodotto delle due indeterminazioni sarà un numero costante estremamente piccolo (costante di Plank) e a causa di tale piccolezza il principio di indeterminazione non è osservabile nella realtà quotidiana, così come non lo è la relatività (anche se entrambe le teorie influiscono sulle nostre vite : per es. quella quantistica nell’elettronica e quella relativistica nei navigatori satellitari) (H2, 110)

  • I tre conflitti teorici del XX secolo: 1) secondo Newton è possibile raggiungere un raggio di luce, secondo Maxwell no. Einstein risolse il conflitto con la teoria della relatività ristretta (TRR, 1905) cambiando i concetti di spazio e tempo, non più esperienze universali ma dipendenti dallo stato di moto di chi li esperisce. 2) la forza di gravità di Newton sembrava essere istantanea e dunque più veloce della luce, cosa vietata. Anche qui Einstein risolve il conflitto con la teoria della relatività generale (TRG, 1915) mutando ulteriormente i concetti di spazio e di tempo: non solo dipendono dallo stato di moto dell’osservatore, ma possono piegarsi in presenza di massa ed energia, queste curvature o distorsioni dello spaziotempo trasmettono la forza di gravità da un punto all’altro a una velocità uguale a quella della luce e non istantaneamente. 3) la TRG non è compatibile nel mondo microscopico con la meccanica quantistica. Oggi ci sono due teorie di descrizione dell’universo: quella della relatività per grandezze di larga scala ( fino a 1 e 24 zeri di chilometri) e quella quantistica per scale ridotte (da un milionesimo di milionesimo di cm. in giù). Però esse sono in contraddizione e non possono esser entrambe corrette e ci vorrebbe una unificazione (teoria quantistica della gravità) Il conflitto si crede sia in via di risoluzione dal 1984 in poi con la teoria delle stringhe (TSS): anche qui bisogna ancora cambiare i concetti di spazio e  di tempo, per es. nella TSS ci sono molte più dimensioni spaziali strettamente arrotolate dentro quelle tre visibili (H2, 24), (G, 7-8)

  • Le stringhe (teoria dovuta al bisogno di rendere compatibili relatività e meccanica quantistica): prima di questa teoria si pensava che ogni particella occupasse un singolo punto dello spazio, dunque senza dimensioni, mentre le stringhe hanno una dimensione, una stringa occupa una linea dello spazio in ogni istante di tempo. Cosa sono allora le particelle puntiformi dotate di massa (elettrone, quark, muone, neutrino, etc) e quelle non dotate di massa (fotone, gluone, bosone, etc)? Sono le onde o modi in cui vibra una stringa. Essa vibra in uno spazio a tre dimensioni “srotolate” ma con altre 6 o 23 dimensioni spaziali “arrotolate”

 

 

Come è fatto l’universo fisico : spazio e tempo (relatività ristretta)

 

  • Il tempo : direzione del suo “scorrere” ; simultaneità degli eventi all’interno del suo “scorrere”

  • Esistono tre frecce del tempo: 1) quella termodinamica che indicano la direzione del tempo in cui il disordine o entropia aumenta; 2) quella psicologica in cui noi uomini ricordiamo il passato ma non il futuro; 3) quella cosmologica in cui l’universo si espande invece di contrarsi. Tutte e tre sembrano per ora  puntare nella stessa direzione, anche se la prima freccia è solo probabilistica e non necessaria e la terza è contingente e non necessaria.

  • Relatività del moto locale: George e Mildred nello spazio senza essere sottoposti a forze. Solo il moto a velocità costante è relativo, non quello accelerato o decelerato cioè non costante (G, 27)

  • Relatività del moto locale: esempio della pallina da ping pong che rimbalza su un tavolo in un treno : i punti dove rimbalza sono gli stessi per l’osservatore all’interno del treno e sono distanti 40 metri per quello esterno. Lo spazio più grande percorso dalla pallina per l’osservatore esterno è compensato però dal fatto che per lui la velocità della pallina è aumentata (H2, 33)

  • Una stupefacente peculiarità della luce è invece quella di viaggiare sempre a 300.000 km. Al secondo senza bisogno di specificare rispetto a cosa si calcola la velocità. Esempio dell’amico folle nel campo di tennis : la velocità della luce è sempre la stessa. Questo crea un problema. Molti fisici cercarono di confutare le prove sperimentali, Einstein invece le abbracciò.(G, 30-31)

  • Se (esempio della pallina di ping pong in un treno ) è impossibile indipendentemente da un osservatore stabilire quale sia la velocità di un corpo, perché allora la velocità della luce è sempre quella? Visto che l’etere (un corpo in quiete assoluta) non esiste, allora Einstein cercò di rispondere a questa domanda con la teoria della relatività ristretta. Egli (principio di invarianza) postulò che le leggi della natura dovessero valere per tutti gli osservatori a prescindere dalla loro velocità, e dunque che anche la velocità della luce rimanesse la stessa indipendentemente se ci si avvicina o allontana dalla sorgente luminosa. Questo implica conseguenze controintuitive: cioè la teoria della relatività non ha bisogno di un etere ma ha bisogno di pensare il tempo dipendente dallo spazio (H2, 40-41)

  • La teoria della relatività ristretta (TRR): esempio dei due presidenti: gli stessi eventi che risultano simultanei per un osservatore non lo risultano per un altro in una diversa situazione di moto (G, 31-32)

  • La TRR e il tempo: esempio dell’orologio a fotoni (G, 34-35). Esperimento della vita dei muoni : non solo il “tempo” astratto è più lento , ma tutti gli eventi che in esso accadono (G, 37)

  • La TRR e il tempo: per chi scorre più lento il tempo? Esempio di George e Mildred che comunicano tra loro lo stato dei loro orologi (G, 38-40)

  • La TRR e lo spazio: gli osservatori percepiscono gli oggetti in moto rispetto a loro come se fossero contratti nella direzione del moto stesso (G, 40-41)

  • La TRR e lo spazio-tempo : la velocità è distribuita in 4 dimensioni : se qualcosa è fermo rispetto a noi si muove solo nel tempo ma non nello spazio, e ci è simultanea; se qualcosa si muove rispetto a noi alla velocità massima cioè quella della luce si muove solo nello spazio ma non nel tempo, e va verso quel passato che è l’inizio del tempo (G, 41-43)

  • La formula E=mc

 

Bibliografia

 

  • Stephen Hawking, La teoria del tutto, Rizzoli, 2004 (H1)

  • Stephen Hawking, La grande storia del tempo, Rizzoli, 2006 (H2)

  • Brian Greene, L’universo elegante. Superstringhe, dimensioni nascoste e la ricerca della teoria ultima, Einaudi, 2000 (G)

Cosmologia

Relatività Generale e Fisica Quantistica

 

La teoria della relatività generale

  • Dopo la TRR nacque il problema: essa dice che nulla va più veloce della luce, ma la teoria di Newton dice che la forza di gravitazione è istantanea. Per risolvere questo problema Einstein produsse la TRG mostrando che l’attrazione gravitazionale non è istantanea (ma ha la velocità della luce) e dicendo ancora cose nuove sullo spazio e sul tempo.

  • Spazio: esempio del “tornado” e le misure del raggio e della circonferenza. Per un osservatore in moto accelerato le misure della geometria piana non sono valide. Lo spazio si “curva” (G, 54-56)

  • Spazio: la teoria della relatività generale (TRG) si basa sull’idea che la gravità non è una forza come le altre ma è la conseguenza del fatto che lo spazio si curva in presenza della massa in esso presente, per es. la Terra non fa la sua orbita curva perché è legata al Sole da una “cinghia” chiamata gravità, ma fa tale orbita perché essa è ciò che più si avvicina a una traiettoria rettilinea all’interno di uno spazio curvo, ossia una geodetica : la massa tiene in pugno lo spazio dicendogli come incurvarsi, e lo spazio tiene in pugno la massa dicendole come muoversi (H2, 49)

  • Tempo: esempio del “tornado” e i due orologi, più aumenta la accelerazione più ritarda il tempo. Siccome gravità e moto accelerato sono indistinguibili, Einstein vide che la gravità “curva” sia lo spazio sia il tempo. Questo ritardo del tempo è “assoluto” (cioè non è come per Gorge e Mildred nell’esempio della TRR, i ruoli non si possono invertire) (G, 57)

  • In un campo gravitazionale di una stella media come il Sole il ritardo è assai piccolo: se Mildred fosse a 1,5 miliardi di chilometri dal Sole e Gorge fosse sulla sua superficie il ritmo dell’orologio di Gorge sarebbe apri al 99,9998% di quello di Mildred ; se al posto del Sole ci fosse una stella a neutroni che ha una masa milioni di miliardi più grande, il ritmo dell’orologio di Gorge sarebbe pari al 76% di quello di Mildred; campi più intensi come quelli attorno ai buchi neri rallentano ancor di più lo scorrere del tempo (G, 64)

  • Nella TRG la accelerazione è equiparata alla gravità (principio di equivalenza) e qualunque orologio batte più lentamente tanto più è forte la gravità a cui è soggetto. Per esempio in cima a una torre esso batterà più velocemente che alla sua base (effetto “piccolo” per i nostri tempi di vita umana: sulla superficie del Sole l’orologio sarà in ritardo solo di un minuto all’anno rispetto a quello sulla superficie della Terra)

  • Negli ultimi 50 anni la fisica si è trovata in un nuovo conflitto tra teorie : la TRG sembra essere in contraddizione con un’altra teoria ben confermata sperimentalmente, la meccanica quantistica. Questo problema, tra le altre cose, ci impedisce di capire cosa accade davvero a spazio e tempo e materia al momento del big bang, o cosa succede all’interno di un buco nero.

 

La meccanica quantistica

 

  • La meccanica quantistica (MQ) è la teoria che ci serve per capire le proprietà microscopiche dell’universo, così come la TRR e la TRG riguardano le situazioni in cui un corpo è molto veloce o molto massiccio

  • Questa MQ non è come la relatività (che procede dai principi per deduzioni logiche) ma, pur permettendo precise previsioni sperimentali, si basa su delle equazioni (già pronte nel 1928) che funzionano come “ricette” senza che i fisici capiscano perché funzionano e quale sia il loro reale significato (G, 75)

  • I fotoni ( e anche tutte le particelle dotate di massa) sono sia onde sia particelle, e questo non i capisce (G, 88-90)

  • La particella emessa da una sorgente arriva allo schermo passando per tutte le traiettorie possibili. Richard Feyman uno dei più grandi fisici teorici dopo Einstein) disse : “la MQ dice che la natura è assurda dal punto di vista del senso comune: e la MQ concorda pienamente con gli esperimenti! Quindi spero che accetterete la natura per quello che è: assurda!” (G, 94-95)

  • Il principio di indeterminazione di Heisemberg è il cuore della MQ: fatti che sembrano ovvi come “un corpo ha una posizione e una velocità determinata” sono solo conseguenze accidentali della scala di grandezza dei corpi alla quale siamo abituati (G, 99)

  • I domini di applicazione della MQ  della TRG sono molto diversi e pertanto quasi sempre solo una delle due entra in gioco. Ma se in certe situazioni estreme esistono oggetti sia molto massivi sia molto piccoli (come l’intero universo al momento del big bang) si generano assurdi come per esempio la probabilità infinita che accada un evento (G, 101)

  • Purché in scale sufficientemente piccole ogni regione dell’universo, anche quella più inerte(“spazio vuoto”) è un frenetico mondo di scambi di energia e di apparizione e sparizione di particelle. Secondo la MQ a scala microscopica l’universo è un’aerea brulicante di vita e di attività frenetiche. “Creazione e annichilazione, creazione e annichilazione: che spreco di tempo!” disse Feyman. (G, 103)

  • I fisici teorizzano (e indirettamente – attraverso la quantità di deuterio, elio e litio presenti nell’universo attuale – sperimentano) la descrizione dei primi istanti del big bang, per esempio il momento “inflazionario” (10 alla meno 36esima frazione di secondo dopo il bang) in cui (in un periodo di tempo pari a un miliardesimo di miliardesimo di miliardesimo di miliardesimo di secondo) in cui l’universo si espanse moltiplicando il proprio raggio di 10 alla 30sima e dunque di una percentuale maggiore di quanto si espanse nei successivi 13,7 miliardi di anni (G, 335) secondo la teoria delle stringhe l’universo dal momento zero fino a un tempo pari alla dieci alla meno 43esima fazione di secondo (istante di Plank)  l’universo era un granellino non puntiforme con un diametro di apri alla 10 alla meno 33esima frazione di centimetro (lunghezza di Plank): tutte le nove dimensioni spaziali erano arrotolate in condizione di parità. Dopo il momento di Plank solo tre dimensioni spaziali cominciano ad espandersi mentre le altre rimangono arrotolate (G, 337)

 

Bibliografia

 

  • Stephen Hawking, La teoria del tutto, Rizzoli, 2004 (H1)

  • Stephen Hawking, La grande storia del tempo, Rizzoli, 2006 (H2)

  • Brian Greene, L’universo elegante. Superstringhe, dimensioni nascoste e la ricerca della teoria ultima, Einaudi, 2000 (G)


Cosmologia

 

commenti  filosofici 

 

  • La relatività newtoniana del moto contro la illusione della quiete assoluta e del moto assoluto. Questo ci può far pensare a come la nostra mente tenda a generalizzare le esperienze soggettive e, per così dire, facciamo fatica ad avere una conoscenza disinteressata

  • perché dopo più di cento anni dalla TRR noi pensiamo a spazio e tempo ancora in termini assoluti? Perché siccome essi dipendono dalla velocità dell’oggetto osservato rispetto a quella dell’osservatore e le nostre differenze di velocità – poniamo - tra chi cammina e chi va in aereo sono troppo piccole, così anche le contrazioni spaziotemporali dell’oggetto osservato sono troppo piccole per essere percepite da noi. Questo può farci pensare che i nostri schemi mentali non sono rispecchiamento della realtà ma sono strumenti pratici, cioè maniere con le quali trattiamo i fatti utili ai nostri bisogni

  • La distribuzione delle 4 dimensioni dello spaziotempo e la relatività del tempo in base alla velocità. La TRR e lo spazio-tempo: la velocità è distribuita in 4 dimensioni: se qualcosa è fermo rispetto a noi si muove solo nel tempo ma non nello spazio; se qualcosa si muove rispetto a noi alla velocità massima cioè quella della luce, questa cosa  si muove solo nello spazio ma non nel tempo (G, 41-43). Questo può farci pensare a come  nostri “destini” in sé stessi siano separati, il nostro cammino nel tempo in realtà è diverso da qeullo degli altri , l’unica possibilità di congiungere i nostri destini è nella osservazione e nella  comunicazione delle nostre osservazioni

  • La equazione di massa ed energia.  L’energia (le onde elettromagnetiche visibili [luce], per esempio) ogni ente dotato di massa si muove solo nello spazio, ma non si muove nel tempo, la massa si muove solo nel tempo rispetto a masse solidali al suo stesso stato di moto, e si muove quasi solo nel tempo e un po’ nello spazio rispetto a altre masse in diverso stato di moto poiché la diversità di stato di moto (velocità) delle masse a cui siamo abituati  è sempre piccolissima in confronto a quella dell’energia.  Questo può farci pensare a come....

  • La schiuma quantica. Non esiste il vuoto e non esiste la quiete: basta considerare porzioni sufficientemente piccole di realtà. Questo può farci pensare a come...

  •  il principio di indeterminazione Le implicazioni del principio di indeterminazione sono che è impossibile prevedere con esattezza gli eventi futuri dell’universo in quanto non è possibile misurarne il suo stato attuale (contro il determinismo del marchese di Laplace). Le previsioni di eventi permesse dalla meccanica quantistica sono probabilistiche. Questo può farci pensare che non solo la nostra mente è incapace di fare predizioni, ma anche che la realtà stessa è indeterminata, si fa volta per volta in maniera “libera”, anche se non caotica

  • il problema del riduzionismo : una Teoria del Tutto (TOE) toglie di mezzo biologia, meteorologia, psicologia, geologia, economia? No, certamente! Però sarebbe un più solido fondamento per costruire le varie scienze speciali, una specie di baluardo di coerenza che ci rassicurerebbe sulla penetrabilità dei misteri della natura (G, 16-17) Questo non mi sembra un pensiero nuovo, piuttosto è una conferma del razionalismo del pensiero occidentale, che ha la tendenza a sistematizzare tutte le conoscenze. Questo è anche un pensiero pre-kantiano: Kant nella “dialettica trascendentale” avevo escluso che una conoscenza sul “tutto” potesse avere una qualche affidabilità. Esempio di quel “tutto” che è la “anima”.

  • La cosmologia ha su di noi una presa emotiva forte perché molti di noi hanno l’impressione che capire come ebbero inizio le cose ci avvicinerebbe a capire “perché” esse iniziarono. Ciò non vuol dire però affatto che la scienza stabilisca un qualsiasi collegamento tra il ”come” e il “perché” (G, 343) . In realtà gli scienziati non hanno alcuna idea di perchè sia nato il cosmo e anzi, anche se non siamo ancora più ignoranti, però siamo più consapevoli della nostra ignoranza: oggi infatti gli scienziati dubitano addirittura se abbia senso chiedersi  quali fossero le condizioni iniziali, come se si chiedesse alla TRG ( cioè a una teoria) di spiegarci il fatto con quanta forza lanciamo in aria una palla (G, 344).  Anche qui faccio una analogia con la psicologia. Freud e i suoi successori hanno mostrato un’enorme e insospettata complessità nella formazione della psiche, di cui prima non si aveva idea; ma questo “come” non spiega affatto  il “perché” (perché dati questi complicati meccanismi psicogenetici proprio a me sono capitati questi particolari valori?). Però – per il futuro – apre alla possibilità di agire in maniera diversa senza ripeter gli errori del passato in sé e negli altri. Per la cosmologia questo secondo aspetto però è impossibile.

  • Rispetto a  come il sistema tolemaico influenzasse una visione popolare della natura del mondo (come nella Commedia di Dante) oggi le teorie fisiche non hanno una tale ricaduta, o non sembrano averla…. Ai tempi di Newton una persona istruita poteva conoscere ancora, almeno per sommi capi, l’intero ambito del sapere umano. Oggi è impossibile. Obiezione: ma chi erano a quei tempi e quanti erano gli uomini colti? Esempio di Don Ferrante in Manzoni: egli (XVII secolo) non solo non sapeva nulla della fisica di Galilei, ma anche non aveva capito nulla della filosofia di Aristotele, di cui pure si professava un cultore. Dunque noi dovremmo pensare che anche oggi gli uomini “colti”, se ci sono , sono molto pochi, e noi stessi qui dobbiamo ammettere la nostra ignoranza non scusandola con la impossibilità a conoscere le complesse conoscenze di oggidì, ma piuttosto auto-spronandoci a studiare, ad approfondire, a conoscere in maniera sempre meno superficiale nei differenti campi del sapere.

  • Fino al XX secolo si pensava che l’universo fosse statico ed esistente de sempre, ciò si può ascrivere alla tendenza degli uomini a  credere in verità eterne e al conforto psicologico del pensare che quando moriamo l’universo rimarrà sempre lo stesso (H1, p.21) questo pensiero tende alla “de-ellenizzazione” o “de-platonizzazione” della concezione del mondo, e a valorizzare maggiormente l’idea biblica della “storia” (inizio, sviluppo, fine) di ogni cosa

  • perchè ai tempi di Galilei gli ecclesiastici tenevano la tesi dell’inizio dell’universo pur sostenendo la tesi aristotelica della sua staticità? Perché essi – soggiacendo alla visione del mondo ellenizzata - immaginavano la creazione in maniera “magica” e cioè priva di cause seconde e direttamente proveniente da una causa prima di tipo antropomorfico (un Grande Vasaio che – nel Tempo – plasma un vaso). Questo proprio come per la vita biologica secondo la tesi ecclesiastica: Adamo e le altre specie sono pensate come prodotte già formate e poi fisse, la causa prima “plasma” direttamente la forma definitiva senza le cause seconde e cioè senza una “storia”, neanche una storia individuale embriologica. Perché “antropomorfica”? A ben vedere la si può chiamare così solo se si pensa che l’uomo-artigiano a cui si assimila il Dio creatore quando plasma le specie è un uomo : 1) impaziente, perché non aspetta l’embriogenesi, 2) semplicistico, perché non riesce a congegnare una sofisticata catena di cause seconde che abbiano il potere di produrre da sé effetti successivi, 3) inerte perché non cambia le sue idee ed operazioni lungo il tempo.
    Le concezioni cosmologiche di oggi contribuiscono a farci di Dio un immagine non antropomorfica, a esaltarne la trascendenza (“al di là” dell’uomo e della maniera umana di operare)

  • La necessità di trovare una nuova teoria della gravità non fu provocata dalla confutazione sperimentale della gravitazione newtoniana, ma dal conflitto tra due teorie – quella di Newton e la TRR – e le pecche sperimentali furono trovate solo dopo la formulazione della TRG, cercando di misurare le microscopiche discrepanze sperimentali osservabili tre le due teorie rivali molto diverse tra loro. (G, 71) Questo esempio di storia della scienza ci mostra due cose : 1) come procede il pensiero: non per induzione da “esperienze” ma da sistemi mentali (“teorie”); 2) la grande differenza tra le teorie si manifesta in piccolissime differenze nei fenomeni comunemente osservabili : se volessimo anche qui fare un’analogia con la psicologia o meglio con l’etica potremmo vedere come per esempio nella vita quotidiana le persone appaiono in molte situazioni assai simili l’una all’altra anche se seguono – come linea della loro vita – sistemi etici fortemente diversi: è in pochi momenti estremi o drammatici (“velocità paragonabili alla  velocità della luce”) che anche le esperienze visibili-esterne manifestano la grande differenza delle teorie etiche adottate

  • Se accettiamo che spazio e tempo siano nati col big bang allora vediamo che l’universo effettivamente esiste da un tempo finito e si capisce allora perchè non c’è stata ancora la degradazione termodinamica e perché non c’è stato ancora il collasso gravitazionale: perché l’universo esiste “solo” da 13,7 miliardi di anni e questi processi sono ancora lontani dalla conclusione (D, 38) cioè ciò che cambia lentamente però purtuttavia cambia e non è immobile. L’analogia esistenziale è : quando certi bisogni pratici della vita ci portano a interpretare come stabili dei fenomeni (rapporti umani, nostri stati mentali, istituzioni sociali) ignorando i piccoli cambiamenti che però avvengono, possiamo dimenticarci del continuo cambiamento di tutto e del suo correre sempre verso la fine e il nulla.

  • Se un archeologo del secolo scorso avesse affermato di avere trovato (a livello geografico, geologico e paleontologico)  il Paradiso Terrestre, reliquia del mondo vicino al momento della creazione, nessuna persona seria gli avrebbe creduto. Ora invece il gas elio (comune negli usi industriali) è proprio una tale reliquia, formatosi pochi minuti dopo il big bang (D, 41). Questo fatto mi fa pensare a come il pensiero delle origini può esser mitizzato e così da una parte risultare incredibile, dall’altra contribuire ad avere di sé stessi una visione idealizzata. Da entrambi questi effetti risulta poi in pratica un ostacolo al mettersi veramente a cercare di saperne di più sulle proprie origini. Mitizzare è come dire “non cercare!”

  • Il principio antropico è stato formulato la prima volta dall’astrofisico Brandon Carter nel 1973 in una conferenza che celebrava il 500simo anniversario della nascita di Copernico: esso afferma che le costanti fondamentali della fisica sono così e così per permettere all’universo di sviluppare la vita. Si può obiettare la circolarità del ragionamento, infatti se le costanti non fossero così e così noi non saremmo qui a rilevarlo

  • Per chi è turbato dal p. a. è stata proposta la teoria del multiverso: esistono molti o infiniti universi e solo alcuni tra cui il nostra hanno quelle costanti necessarie per lo sviluppo della vita. Ci sentiremmo più felici se l’universo potesse contenere regioni di tipo diverso : alcune simili alle nostre, ma altre molto differenti così che non possano permettere lo sviluppo di forme di vita in grado di osservare la loro diversità (H1, p. 111). Se non ci fosse un multiverso, “Sarebbe molto difficile spiegare come mai l’universo abbia dovuto cominciare proprio in questo preciso modo a meno di non appellarsi all’azione di un Dio che intendesse proprio creare esseri come noi” (H1, p. 112). Ma osserviamo alcuni presupposti in tale pensiero : 1) si concepisce Dio come privilegiante l’uomo, se non fosse così H. avrebbe potuto scrivere che anche Mercurio , con altre condizioni iniziali, non sarebbe esistito; 2) si concepisce la creazione come un evento singolo confinato in un remoto passato e non come continuata dipendenza assoluta (vedi Ladaria e la creazione continuata); 3) si concepisce lo stato di fatto dell’universo (date queste costanti fisiche, ci siamo noi uomini) come qualcosa di strano, da “spiegare” e non solo da constatare, si vorrebbe l’esistenza di molte altre regioni differenti in cui la vita non fosse possibile allo scopo di spiegare attraverso una altissima probabilità la “quasi necessità” di una regione come la nostra cui la vita è possibile. Se tale quasi necessità non ci fosse dovremmo accettare la contingenza (c’è, ma avrebbe potuto non esserci) di questo universo e di noi uomini, e questo forse produce ansia, perché dobbiamo accettare la gratuità della nostra esistenza

  • Il principio antropico deriva dal positivismo logico (che senso ha parlare di cose che non sono osservabili? Dunque: che senso ha parlare di un universo in cui non esistessero degli osservatori intelligenti?). Queste due posizioni si appoggiano sulla speciale importanza data a osservatori intelligenti. Però un teologo potrebbe  notare che oltre agli uomini potrebbe esistere anche un altro osservatore intelligente e cioè Dio, e che questi non necessita di particolari condizioni fisiche per esistere, e quindi anche gli universi privi di vita avrebbero senso in quanto osservati da Dio. Dunque il p. a. può essere visto come anti-teologico anche se si presenta come iper-teologico (D, 237)

Bibliografia

 

  • Stephen Hawking, La teoria del tutto, Rizzoli, 2004 (H1)

  • Brian Greene, L’universo elegante. Superstringhe, dimensioni nascoste e la ricerca della teoria ultima, Einaudi, 2000 (G)

  • Paul Davies, Dio e la nuova fisica, Mondadori, Milano, 1994 (D)

 

La Vita

 

La tradizione 

·        Cosa è la “vita”? ovviamente molti sono i significati della parola ; eliminano subito quelli più chiaramente metaforici (“è una vita che non ti vedo”, “donna di vita”, “botta di vita”, etc.), riduciamoli a due: 1) vita come proprietà degli esseri viventi in generale e dunque anche delle piante, questo è il concetto biologico in senso stretto ; 2) vita come esperienza complessa di quell’essere vivente che è l’uomo e che nei suoi atti di vivente ha anche i sentimenti e i pensieri. Noi ci occuperemo del primo significato, anche se il secondo non è staccato dal primo proprio come  - avevamo detto all’inizio – la “cultura” non è staccata dalla “natura”.

·        Della  filosofia della natura che studia “l’ente esteso e in mutamento” una parte è la cosiddetta “psicologia filosofica” (obsoleta terminologia della tradizione aristotelico-tomista) che studia l’ente che “si muove da sé”: una gatto vivo lo riconosciamo diverso dal gatto morto perché il primo “si muove” mentre il secondo no.

·        “vita” da “vento” (PO, 14-15)

·        Tre concezioni del vivente : 1) l’animismo (o vitalismo spiritualista) che afferma esserci nei viventi (e anche nei non viventi) delle “anime” o “spiriti” sussistenti che sono associate ai corpi e li vivificano; 2) l’organicismo (o vitalismo ilemorfico) che ritiene la cosiddetta “anima” come forma del corpo; 3) il meccanicismo, che non ritiene esserci un principio unitario immanente nei viventi, ma li interpreta come macchine complesse . (VR, 78-80)

·        L’unicità dell’anima umana, che forma il corpo, svolge le funzioni vegetative, sensitive ed intellettuali, ma è una sola (VR, 163-165) 

 

Bibliografia 

  • Sofia Vanni Rovighi, Filosofia della natura,  in Elementi di filosofia,  vol. 3°, La Scuola Editrice, Brescia, 1963 (VR)

  • Piergiorgio Odifreddi, Le menzogne di Ulisse, TEA, Milano, 2004 (PO)

 

La Vita 

La teoria dell’evoluzione 

  • Charles Darwin (1809-1882), i suoi interessi, il suo viaggio, la sua meditazione e  l’Origine della specie (1859)

  • L’impatto differenziato dei messaggi della sua opera fino ad oggi

  • Darwin vs. Lamarck

  • Le conseguenze filosofiche del darwinismo . a) la microevoluzione non ha uno scopo (perché le variazioni sono casuali) ; b) la macroevoluzione non è un “progresso” (perché gli adattamenti sono solo tali per ambienti “locali” e “contingenti” e un ambiente “universale” e “necessario” non esiste; c) tutte le specie sono “speciali” nel senso di “diverse”, ma nessuna è “speciale” nel senso di “superiore”, e l’uomo è radicalmente omogeneo al resto dei viventi (“non dire mai superiore”); d) la radicale “contingenza” della storia naturale

  • Due implicazioni particolari del  punto a) :

1.      La complessità degli organismi dovuta solo alla statistica ma non allo “adattamento”

2.      La falsa idea sulla crescente diversità degli organismi

  • Un’obiezione al punto d) : come fanno le mutazioni allo stato iniziale ad esser adattive? O è falsa la teoria darwiniana o tali mutazioni sono “pre-adattamenti”, e  dunque le “linee evolutive” sono “già scritte” e non c’è “contingenza”. Contro-obiezione: non esistono “pre-adattamenti”, esistono “esattamenti” (esempio degli uccelli)

  • Il fraintendimento positivistico della vulgata darwiniana :”la vita è una lotta per la sopravvivenza in cui vince il più forte”

  • La posizione della teologia cattolica sul neodarwinismo radicale e cioè una delle varie “perle (accuratamente) nascoste” della teologia cattolica: “la vera contingenza nell’ordine creato non è incompatibile con una Provvidenza divina intenzionale. La causalità divina e la causalità creata differiscono radicalmente in natura e non solo in grado. Quindi, persino l’esito di un processo naturale veramente contingente può ugualmente rientrare nel piano provvidenziale di Dio per la creazione”. Come nel caso della Dichiarazione congiunta di Augusta del 1999 è questo un altro esempio di una elaborazione teologica cattolica ai massimi livelli di spirito modernista che la gerarchia cattolica, il clero a tutti i livelli e i mass media cattolici si guardano bene di comunicare al “vulgus”. La “perla” c’è, ma deve (chissà per quali motivi?) rimanere nascosta!

 

 

Bibliografia 

  • Stephen Jay Gould, Una visione della vita, Zanichelli, 1984

  • Stephen Jay Gould, Wonderful Life. The Burgess Shale and the Nature of History, Norton Books, New York, 1990

  • Stephen Jay Gould, Gli alberi non crescono fino al cielo, Mondadori, Milano, 1998

  • Stephen Jay Gould, The Structure of the Evolutionary Theory, Harvard University Press, Cambridge, 2002

  • Maurilio Lovatti, Tra evoluzionismo e antimodernismo: il pensiero cattolico riesamina il rapporto fra fede e ragione, comunicazione al Convegno “Evoluzioni del Darwinismo tra scienza e società,  tenutosi a Sora (FR) il 26-28 Ottobre 2006

Conclusioni
 

  • Non ho risposto a molti dei problemi elencati nella prima lezione: d’altra parte il corso era breve e di materia variegata…..

  • La fisica cosmologica del XX secolo: finitezza e storicità dell’universo, relatività dello spazio e del tempo, principio di indeterminazione, imprevedibilità dei fenomeni fisici (G)

  • Il darwinismo radicale: il “caso”, la “contingenza”, la “adirezionalità”, la “non gerarchia” (SET)

  • Alcune mie  impressioni percorrendo alcuni temi in questo corso: 1) che la “Natura” sia qualcosa di enormemente più complesso e imprevedibile di quanto il senso comune pensi ; 2) che essa sia penetrabile dalla ragione umana, sì, ma costringendo la ragione umana a modificare continuamente e profondamente le “leggi” con cui descrive le dimensioni principali degli enti naturali (per non parlare poi di quando descrive i dettagli); 3) che  essa sia in continuo mutamento, in ogni sua parte e aspetto, piccolo e grande

  • Idee della tradizione non-aristotelica: la frase di Eraclito “la natura ama nascondersi”; la nozione di segreto della natura; l’immagine velata della natura raffigurata come Artemide-Iside (PH, XV). La frase di Eraclito può anche significare: a) l’origine tende a nascondersi, b) ciò che fa nascere tende a far morire (PH, 8)

  • La natura per secoli è stata personificata, succedaneo di un Dio antropomorfico, solo oggi si tende a depersonalizzarla (PH, 24)

  • Già in età ellenistica ed imperiale tutte le scuole filosofiche convergevano in un elogio del primitivismo, quando, nel cosiddetto “stato naturale” l’uomo viveva in modo più semplice, più sano, più virtuoso (PH, 141). Ma lo “stato naturale” è indefinibile e non rintracciabile: non solo negli esseri umani ma anche negli altri animali “istinti”, “schemi motori”, “riti”, “fissazioni oggettuali” sono “dati ereditari” di una eredità spesso mista in cui entrano sia fatti strettamente genetici sia apprendimenti “culturali” della specie (KL)

  • Le “stabilizzazioni naturalistiche” creano complementariamente le categorie di “contro natura” da applicare a persone o comunità in cui prevalgono costumi “bizzarri”. Le “stabilizzazioni storicistiche”, dal canto loro,  creano complementariamente  le categorie del “senza storia” in cui si troverebbero quei popoli incapaci di progresso. Non possiamo fare a meno delle stabilizzazioni, ma le “stabilizzazioni relative” sono consapevoli del loro carattere provvisorio e della parità di dignità con altre stabilizzazioni di tipo diverso (R, 52-53)

 

Bibliografia

  • Pierre Hadot, Il velo di Iside. Storia dell’idea di natura, Einaudi, 2006 (PH)

  • Francesco Remotti, Contro natura, Laterza editore, 2008 (R)

  • Konrad Lorenz, Natura e destino, Mondatori, Milano, 1985

  • Stephen Jay Gould, The Structure of the Evolutionary Theory, Harvard University Press, Cambridge, 2002 (SET)

  • Brian Greene, L’universo elegante. Superstringhe, dimensioni nascoste e la ricerca della teoria ultima, Einaudi, 2000 (G)

 

 

 

 

 

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