La fantasia creativa in fisica non è vilipendio della scienza

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Da Vincenzo Valenzi – Data: 16/09/05 18:58 ? Sent: Thursday, September 15, 2005 7:31 PM Subject: fantasiosi-La pausa è finita: Termodinamica e vita.

Cari colleghi dopo una pausa che forse era necessaria al coordinatore del forum e forse pure ai players oltre che ai lettori, ritorniamo quelli della notte e del giorno ad animare il conflitto di idee sul tema del prossimo incontro su Termodinamica e Vita. Nel ricordare che la dead line resta il 25 settembre per titoli abstract e short article di max tre pagine, ben si percepisce che non si tratterà di un convegno di routine ma che i vari studiosi porteranno studi e sperimentazioni di grande interesse, destinati a suscitare una grande attenzione scientifica su temi che in qualche modo si davano per scontati e risolti come la termodinamica e su temi che ancora restano come un nervo scoperto nella comunità scientifica e nella stessa opinione pubblica come la vita e le sue dinamiche.
L’obiettivo del meeting è di alimentare una discussione tra studiosi di vario orientamento e varie discipline accomunati dal desiderio di estendere il dominio delle nostre conoscenze partendo chiaramente dal noto e standardizzato che nessuno degli studiosi pensa di mettere in discussione. D’altra parte i colossali progressi che nel secolo appena terminato sono stati raggiunti parlano da soli e sono il frutto delle grandi conquiste scientifiche dell’Ottocento e del Novecento. È ugualmente chiaro che negli avamposti della scienza, nelle Università, nelle grandi Industrie e negli Enti di Ricerca si deve guardare avanti ai territori ancora sconosciuti della materia e della materia vivente in particolare dove purtroppo ancora molte cose non sono conosciute a sufficienza. In questo lavoro ci si trova a volte di fronte ai colossali progressi realizzati come intimiditi, ma nonostante ciò, tenendo fermo il metodo scientifico ed il rispetto per il passato, bisogna osare se si vuole andare avanti e ancora qualcosa da scoprire l’abbiamo, non solo dal titanico contributo di Giuliano Preparata, che era ben conscio dei suoi limiti e cercava di forzarli con un intenso lavoro teorico e sperimentale e con una assidua collaborazione interdisciplinare che gli ha consentito di affrontare tanti campi della scienza, dalla interazioni deboli in biologia di Beveniste alla Fusione Fredda di Fleischmann dopo essere stato uno dei principi della fisica salendo in cattedra a 32 anni ed avendo contribuito alla formulazione del Modello Standard. Da questo punto di vista vorrei incoraggiare Camillo a continuare i suoi approfondimenti sulla termodinamica della Fusione Fredda, d’altronde è prevista una sessione su questi temi. Di altro non ci resta che continuare a discutere in rete ed a preparare le relazioni per il 14 ottobre, ringraziando quanti ci seguano con interesse e pazienza e quanti insistono a discutere ambilmente alla ricerca della conoscenza memori del detto di Ulisse : Fatti non foste per viver come bruti ma per approfondire in voi virtute e conoscenza Cari saluti Vincenzo Valenzi

Iorio per la creatività nella scienza

Original Message —– From: “Vincenzo Iorio To:


? Sent: Thursday, September 15, 2005 1:49 PM Subject: fantasiosi

Mi dispiace intervenire in questa discussione spezzando una lancia a favore di Ubaldo e costringendo il caro Camillo a rivedere le sue posizioni. Caro Camillo, Ubaldo ha proprio ragione, ai tempi di Edison nel 1880 e precisamente 9 anni prima del brevetto della sua lampadina c’era l’assunto che nessun materiale avrebbe potuto resistere all’interno di un’ampolla poiché il calore lo avrebbe degradato certamente. In questo caso il problema è squisitamente tecnologico ma, comunque mostra come è difficile cambiare il percorso abituale delle conoscenze acquisite. È difficile contrastare il proprio dogma. Anche la storia dell’aeroplano è stata costellata da molti aneddoti curiosi: «Volare con una macchina più pesante dell’aria? assurdo!». Questa e la frase sostenuta molte volte da fisici prestigiosi e da personaggi intellettuali di spicco, infatti prima del 1903 non esisteva nessun libro che parlava del concetto di portanza così come oggi è riportato in un testo di aeronautica. Le leggi fisiche sono preparate da studiosi subito dopo aver appurato e acquisito il nuovo fenomeno. Spesso, anzi nella maggior parte dei casi, il nuovo fenomeno studiato si adatta a leggi precedenti ma, a volte (e la storia conta numerosi ed infiniti casi), le leggi fisiche e scoperte sono completamente nuove.
Quando tu dici Camillo, «Nessuna delle invenzioni che hai elencato ha comportato la violazione di leggi fisiche». Ti riferisci ovviamente alle leggi attualmente conosciute (alcune esatte e altre da perfezionare, aggiungo io) ma, ritengo che al tempo in cui è stato verificato quel nuovo fenomeno c’erano certamente leggi fisiche che furono violate. Il mondo fisico non è mai completamente bianco oppure completamente nero, ci sono anche numerose sfumature di grigio (le eccezioni). Il raggio di Bohr è come sappiamo 0,53 x 10-10 e questo valore corrisponde ad un rapporto di costanti molto importanti della fisica che sono la permeabilità elettrica del mezzo, la costante di Planck, la massa dell’elettrone e la sua carica elettrica, ma chi ci dice che nella formula non manca qualche parametro fondamentale? Un parametro nascosto rimasto tale fino ad ora che attende solo di essere scoperto. Per esempio? per ragioni di simmetria perché non c’è il parametro di permeabilità magnetica nella formula della distanza di Bohr? Ma, qualora la direzione intrapresa da questo discorso fosse del tutto sbagliata, e forse la permeabilità non centra proprio nulla, perché non pensare appunto, alla mancanza di un termine importante nella formula che nelle condizioni comuni è trascurato e che invece fa sentire il proprio effetto nelle condizioni al limite. Ovviamente queste condizioni al limite si riferiscono all’Idrino/miniatomo/neutrone e io aggiungerei O.R.M.E.s. a dir si voglia.
Già agli inizi del secolo, qualcuno (tale Einstein) mostrò come la legge di composizione delle velocità Newtoniana mancava di un parametro importante che alla velocità della luce cominciava a far sentire i suoi effetti. La massa stessa di un corpo che a velocità trascurabili in confronto a «C» (velocità della luce), è uguale alla sua massa di riposo, mentre per


velocità del corpo massivo vicine a «C» comincia sensibilmente ad aumentare. Questo fenomeno non dipende forse dalla radice quadrata dell’unità meno il rapporto velocità corpo/velocità «C» al quadrato? E questo parametro, anche se non manifesta effetti importanti non può essere tranquillamente utilizzato comunque anche se misuriamo la spesa che facciamo al supermercato la domenica sulla bilancia di casa nostra?
Io continuo a sostenere che dovremo molto umilmente riconoscere molte più possibilità espressive nei riguardi del mondo fisico che ci circonda.
Una pioggia di affettuosi saluti a Camillo e a tutti voiDa Camillo Franchini a Ubaldo Mastromatteo sulla scienza creativa

Subject: fantasiosi Caro Ubaldo, i tuoi messaggi sono come la droga, agganciano il cervello e ti obbligano a metterti alla tastiera

Ci sarebbero vari esempi a dimostrazione che senza una rottura degli schemi apparentemente consolidati e con un po’ di fortuna e molta fantasia certe scoperte e certe tecnologie non avrebbero mai visto la luce (laser, transistor, lampadina, display, celle solari, aeroplano…). Nessuna delle invenzioni che hai elencato ha comportato la violazione di leggi fisiche. Le cose sono diverse per i fantasiosi cui mi riferivo. In un articolo Elio Conte meditava di modificare l’equazione di Schroedinger. I miniatomi, gli hidrini, gli atomi di idrogeno di Mills, i neutroni virtuali di Daddi comportano la violazione del principio di indeterminazione e del principio di minima energia. Daddi vorrebbe addirittura rivedere il principio di indeterminazione, alla luce delle sue scoperte sui neutroni virtuali.
Un gruppo di ricerca italiano ha preso sul serio l’ipotesi di Mills che dall’acqua possa essere ricavata energia, senza tener conto che le sue funzioni termodinamiche ne vietano la trasformazione in composti a minor contenuto di energia, perché tali composti proprio non esistono in natura. Sarebbe bastato consultare delle tabelle termodinamiche per escludere tale possibilità. La deposizione di cesio e stronzio da ambiente acquoso di Iwamura viola il primo principio della termodinamica. Il modello 8D di Takahashi non tiene conto di ciò che conosciamo sulle collisioni multiple. Non voglio continuare sulla fusione fredda, per non appesantire il discorso. Avremo modo di venirci, se Vincenzo approva. Ciao Camillo

L’origine della discussione sulla fantasia creativa

Original Message —– From: Ubaldo MASTROMATTEO To: ‘Camillo Franchini’ ? Sent: Wednesday, September 14, 2005 1:48 PM Subject: Fantasia creativa.

Caro Camillo, io cerco di guardare avanti e tu continui a trascinarmi indietro. Io cerco di allargare l’orizzonte e tu continui a restringerlo. Lasciami dire che non è colpa mia se molti, anche grandi, scienziati del passato non brillavano certo per fantasia. Ci sarebbero vari esempi a dimostrazione che senza una rottura degli schemi apparentemente consolidati e con un po’ di fortuna e molta fantasia certe scoperte e certe tecnologie non avrebbero mai visto la luce (laser, transistor, lampadina, display, celle solari, aeroplano…). Io mi fermerei qui su questo argomento perché stiamo annoiando il mondo. So già che vuoi il diritto all’ultima parola, te lo concedo. Da parte mia o si cambia registro


o non ho altri argomenti.

Dimenticavo. Appurato che nel documento scientifico sottoposto alla direzione del CISAM ci fosse scritta una frase che ha portato ad un equivoco, non abbiamo che da ammettere che di equivoco si trattava e smetterla di ritornarci sopra: adelante Pedro.
Ciao, Ubaldo

Subject: neutrini

Caro Ubaldo, scrivi: mi insegni che le sezioni d’urto non sono un parametro che si mantiene fisso in tutte le condizioni di un evento di interazione. Non sono delle costanti, tanto meno universali. Può darsi che nelle condizioni che si hanno nel sole la sezione d’urto di cattura K sia piccola, per nostra fortuna, come tu stesso ricordi. Può darsi invece che certe situazioni, estremamente improbabili, per cui non facili da ottenersi in fenomeni naturali o spontanei, ma realizzabili in laboratorio, accrescano di molto le sezioni d’urto di certi eventi. Non dico altro.

Noi sappiamo che i fisici di tutto il mondo si dannano l’anima per far lavorare la forza debole. Le reazioni a neutrini sono difficilissime da realizzare. I dispositivi sperimentali usati sono giganteschi e complessi. Il Superkamiaoke (come si scrive?) giapponese era talmente grande e pesante che collassò. Non dubito che in quegli esperimenti i fisici useranno tutti gli spettri di energia possibili e immaginabili, ma i rendimenti di reazione restano desolatamente bassi. Vedi tu, in coscienza, se puoi continuare a credere che Don Borghi riuscì a produrre neutroni da idrogeno, usando un klystron per attivarne l’elettrone, con un rendimento così elevato da attivare dei nuclei di antimonio – non mi ricordo quale isotopo – e partendo da una densità di materia minima. Ci dovrebbe essere misura anche nella fantasia scientifica e nell’attitudine ad avere fiducia nel prossimo. Ecco perché San Tommaso mi è sempre parso l’apostolo più affidabile: aveva una moderna mentalità scientifica.
A suo tempo ti citai un articolo dal DESY di Amburgo che riferiva della formazione di neutroni nei jet che si formano facendo collidere protoni ed elettroni. Se l’evento meritava una segnalazione, vuol dire che non sono mai state trovate vie alternative facili nella produzione di neutroni da idrogeno. Daddi ora preferisce non ricordare ma, caro Ubaldo, ricorda che la nostra collaborazione cominciò da un suo documento proposto alla direzione scientifica del mio ente in cui si affermava che il neutrone era uno dei modi in cui l’elettrone si legava al protone. Questo è l’equivoco fondamentale, su cui ci si attorciglia ancora. Rifacendosi a Don Borghi e a Conte, Daddi era convinto che si formassero dei «neutroni virtuali», in barba al principio di indeterminazione, in grado di uscire dalle pareti del reattore. Infine c’è una considerazione che non ha nulla di scientifico, ma che è piuttosto antropologica, o storica, se preferisci. Nei due o tre anni in cui effettivamente il neutrone fu considerato la combinazione di un protone e di un elettrone (perfino Heisenberg nel 1932 scrisse due articoli sulla «Zeitschrift fuer Physik» per sostenere questa ipotesi; Rutherford e Chadwick credevano che il neutrone non fosse


una particella autonoma) hai idea di quanti esperimenti siano stati fatti per sintetizzare neutroni partendo da idrogeno? Forse non resta grande traccia di questi sforzi, perché sono tutti falliti, ma non dubito che a quell’epoca tutti i fisici con qualche mezzo a disposizione ci avranno pensato. A quell’epoca molti interpretavano il principio di indeterminazione come impossibilità di fare misure di energia e di localizzazione di particelle al di sotto di certi limiti. La consapevolezza della sua potenza si è sviluppata a poco a poco. Ora i fisici sono abituati a considerare il vuoto popolato di particelle effimere, la cui esistenza non solo è consentita, ma è resa necessaria dal PI. E pensare che Lino vuol perfezionare la disuguaglianza di Heisenberg per fare posto ai suoi neutroni virtuali!
Per concludere: se oggi non è disponibile in commercio una scatoletta che produce neutroni inserendo una spina nella presa di energia di casa, non vuol dire che nessuno prima di Borghi ha mai pensato a solleticare nel modo giusto l’elettrone dell’idrogeno, vuol dire il processo incontra ostacoli formidabili: la bassa sezione d’urto di una reazione a neutrini in ogni condizione sperimentale e, non meno importante, il fatto che la reazione è «in salita». Ciao CamilloLa pausa è finita: si riprende il ring termodinamico

Original Message —– From: Ubaldo MASTROMATTEO To: ‘biometeorologia’ Subject: La pausa è finita: Termodinamica e vita.

Riprendo il discorso aggiungendo alla mia nota di partenza un altro tassello che per iniziare la discussione sarebbe risultato eccessivo.
Perché il mondo in cui viviamo non è omogeneo. Le leggi del mondo fisico B non fanno gruppo, contrariamente a quello che invece avviene nel grande ciclo del mondo fisico A.

In modo un po’ umoristico e un po’ paradossale, la cosa si può rappresentare dicendo che, benché l’uomo sia un bipede, non è vero che 50 uomini fanno un centopiedi, mentre se voi mettete assieme 50 sassi, potete sempre ottenere un sasso solo. Così la somma di cose vive non è necessariamente una sola cosa viva, è la somma di cose vive. Ogni cosa viva è una cosa che si isola dal mondo fisico A e dal mondo fisico B, cerca di formare qualche cosa di chiuso, di individuale, di isolato, di identificabile e di non confondibile con nessuna altra cosa. Finché la cosa rimane inconfondibile, rimane viva. Appena si confonde con la grande madre natura, cessa di essere viva.

Ora dato che le leggi del mondo fisico A fanno gruppo è chiaro che non è possibile accumulare un qualsiasi complicatissimo sistema di elementi appartenenti unicamente al mondo fisico A, per ottenere un comportamento che sia capace di descrivere il mondo fisico B, perché il mondo fisico B ha una legge che è contraddittoria al mondo fisico A ed è appunto la legge dell’anti-entropia.

Non sarà inutile aggiungere che queste costatazioni sopra il carattere gruppale del mondo fisico B dovrebbero essere tenute sempre presenti tutte le volte


che si impostano problemi riguardanti per esempio l’origine della vita, l’evoluzione dei viventi, e via discorrendo. Problemi seri, problemi veri, ma che vanno trattati seriamente con la leale accettazione di tutti i fatti, per non fare intervenire vista da destra o vista da sinistra, una qualsiasi fede. Se si vuol impostare il problema con una fede, è inutile ricorrere ai metodi della scienza. Ma se si vuole impostarlo coi metodi della scienza basta affidarsi serenamente e coraggiosamente a tutti i risultati di fatto che la scienza è riuscita ad accumulare ed a razionalizzare.

Nonostante questa costatazione, si è ripetutamente posto il cosiddetto postulato fisicalista, che in realtà è un atto di fede. È una fede, non più una scienza. Questa fede dice: noi postuliamo, noi pretendiamo, esigiamo che tutto ciò che è osservabile si debba ridurre al mondo fisico A. Questa è una pretesa che, da un punto di vista strettamente razionale, è senza costrutto, non ha nessuna base, è semplicemente una fede. Una fede non razionale.

Nel mondo fisico A esistono, dunque, delle sequenze di eventi distribuite lungo il tempo, che hanno la caratteristica di rappresentare correlazioni causali, cioè di causa e di effetti. Esiste qualche cosa di analogo nel mondo fisico B? Sì, esiste, ma è soltanto analogico e profondamente diverso. Esistono sequenze di eventi biologici che sono rappresentate da una parola che viene compresa al volo anche se non va presa alla lettera perché antropomorfica, cioè rappresenta quello che farebbe il vivente se fosse cosciente: questa parola è finalismo. Le azioni dei viventi sono finalistiche, e questo vuol dire che tutto ciò che il vivente fa in quanto vivente ha uno scopo preciso ed unico: sopravvivere. Lo scopo del vivere è sopravvivere.

Il sopravvivere è ciò che stabilisce il finalismo delle attività biologiche.

Si può dire che tutto l’insieme delle attività biologiche sia una continua sorveglianza ed una continua attività di particolari leggi del mondo fisico B per sopravvivere, per non lasciarsi sommergere dal grande mare del mondo fisico A che circonda le goccioline di cose vive, che vivono in questo mondo.
Si impone ora uno studio più approfondito su ciò che abbiamo già chiamato finalismo della materia appartenente al mondo fisico B: cioè della materia viva.

Questo finalismo può essere descritto in termini operativi in due maniere totalmente differenti:

a) La prima maniera consiste nel dire o piuttosto nel credere che la materia del mondo fisico B controlla la probabilità termodinamica, ossia può modificare le leggi matematiche che sono alla base della formulazione teorica del secondo principio della termodinamica. Questo sarebbe necessario per poter spiegare il fatto che il secondo principio della termodinamica B è rovesciato rispetto al secondo principio della termodinamica A. Tuttavia questa ipotesi, che si può ridurre all’ipotesi vitalista, incontra serie difficoltà. È vero che non è ben chiaro fin dove le leggi della probabilità siano veramente leggi matematiche necessarie. Ma se la legge della probabilità è una legge matematica,


lo annullamento di una legge matematica implica qualcosa di così profondo da rasentare l’assurdo. Per cui è difficile o quanto meno improbabile che questa ipotesi del controllo della legge matematica delle probabilità possa essere in definitiva, accettabile.

b) La seconda possibilità consiste nell’ammettere che la materia appartenente al mondo fisico B ha le possibilità di operare delle scelte.

Per esempio, mentre il vivo è vivo, esso può scegliere i valori delle grandezze fisiche (che possono essere valori o direzioni diverse, statisticamente parlando) in modo da essere concordi con lo scopo della sopravvivenza, escludendo quelli invece che sono contrari o meno favorevoli allo scopo medesimo.
A questo punto si veda l’allegato tratto dal capitolo 8 del documento indicatoci tempo fa da G. Degli Antoni.
Nell’allegato si può verificare quantitativamente che le attività dell’essere vivente, in particolare quelle cellulari, ivi comprese la duplicazione del DNA e la sintesi di proteine, sono reazioni biochimiche spontanee in cui l’energia libera G cresce. Ubaldo.