"L'ERRORE NASCE SEMPRE DALLA TENDENZA DELL'UOMO A DEDURRE LA CAUSA DALLA CONSEGUENZA"... Arthur Schopenhauer.

“Karma” è una parola sanscrita che significa “azione, attività”, attività in tutti i

suoi sviluppi e in tutte le sue conseguenze, ed è la causa  del destino degli esseri viventi.

La legge del karma è appunto la legge di causa ed effetto : dall’azione è

inevitabilmente provocata una reazione, che è strettamente in relazione con la prima.

Esprime la probabilità che un certo evento sia la diretta conseguenza di una data azione o di un dato comportamento, e, sempre in campo probabilistico, ne stabilisce il valore in positivo o in negativo.

Però se confrontiamo il piano mistico con quello fisico, possiamo notare delle differenze interpretative.

Sul piano mistico, che risulta fondamentale per la maggior parte delle religioni esistenti, l’interpretazione è sempre stata molto schematica, come se l’effetto fosse indissolubilmente legato alla causa scatenante. In pratica la visione è del tipo uno a uno, dove l’effetto generato è identico e contrario alla causa. Se applichiamo questa visione alla vita, si crea un’immagine mentale legata al concetto di “retto comportamento”, la quale ci porta come conclusione al pensare di essere puniti dai nostri peccati, e non per i nostri peccati.

 La filosofia dell'età moderna approfondì il concetto di “causa” facendolo coincidere con quello di “legge”, dove il rapporto causa-effetto è rappresentato da grandezze misurabili matematicamente (Keplero, Galilei, Cartesio).

Da questo punto nasce la Fisica classica, che da Isaac Newton a Pierre Simon Laplace assume il determinismo e il meccanicismo come ineliminabili dalla trattazione dei fenomeni naturali. Secondo questa corrente di pensiero nulla in natura avviene per caso, ma tutto accade seguendo precise leggi dettate da ragione e necessità. Il determinismo esclude qualsiasi forma di casualità nelle cose ed individua una spiegazione di tipo fisico per tutti i fenomeni, riconducendola alla catena delle relazioni causa-effetto. La principale conseguenza è che date delle condizioni iniziali tutto quel che accadrà in futuro è predeterminato in modo inequivocabile.

 Fino al XIX secolo il concetto di causa è stato coniugato al singolare, in una visione che non teneva conto della pluralità causale tipica dei sistemi causali complessi. L'introduzione del concetto di complessità ha imposto di associare al concetto di causa quello di serie causale, nella quale più cause concorrono a formare un effetto.

 Un sistema complesso è un sistema in cui gli elementi subiscono continue modifiche singolarmente prevedibili, ma del quale non è possibile, o è molto difficile, prevedere uno stato futuro.

Maggiore è la quantità e la varietà delle relazioni fra gli elementi di un sistema, maggiore è la sua complessità; a condizione che le relazioni fra gli elementi siano di tipo non-lineare. Un problema è lineare se lo si può scomporre in una somma di sotto-problemi indipendenti tra loro. Quando, invece, i vari componenti/aspetti di un problema interagiscono gli uni con gli altri così da rendere impossibile la loro separazione per risolvere il problema “a blocchi”, allora si parla di non-linearità.

Un'altra caratteristica di un sistema complesso è che può produrre un comportamento emergente, cioè un comportamento complesso non prevedibile e non desumibile dalla semplice sommatoria degli elementi che compongono il sistema. Un sistema non-lineare è tanto più complesso quanto maggiori parametri sono necessari per la sua descrizione.
Dunque la complessità di un sistema non è una sua proprietà intrinseca, ma si riferisce sempre ad una sua descrizione; e dipende, quindi, sia dal modello utilizzato nella descrizione, sia dalle variabili prese in considerazione.

 È importante sottolineare che, la condizione per l’insorgere di “comportamenti emergenti”, è la non-linearità delle interazioni tra le componenti di un sistema e non la numerosità di queste. Per questo motivo nel sistema vivente umano la coscienza, il linguaggio o la capacità auto-riflessiva sono ritenute proprietà emergenti perché non spiegabili dalla semplice interazione tra neuroni. L’esistenza di modelli all’interno del cervello permette, per così dire, di saggiare l’ambiente nella propria testa. Mentre si pensa, si sta scegliendo di esplorare una “rappresentazione sostitutiva”, cioè un “modello” dell’ambiente.

“Il compito di una mente è di produrre futuro”, come disse una volta Paul Valéry. Una mente è (ridotta all’essenziale) un sistema capace di anticipazione, un generatore di aspettative. Essa scava nel presente alla ricerca di indizi, che poi perfeziona con l’aiuto dei materiali preservati dal passato, trasformandoli in anticipazioni del futuro. Anticipazioni conquistate al prezzo di un duro lavoro e che serviranno ad agire nel modo più razionale possibile.

La più grande risorsa dell’uomo è commettere errori. Attenzione: li possiamo chiamare “errori” solo quando siamo riusciti ad individuarli come tali. Un errore evitato in sede di progettazione mentale è il più economico, e quindi, quello da ricercare. Un piano abortito consuma pochissima energia, e relativamente poco tempo. Importante è fare errori il prima possibile, preferibilmente quando il lavoro è ancora al livello della disamina mentale o dopo un minimo di verifiche esterne. Diventa comodo allora “far morire i modelli”, saper scartare l‘idea riconoscendovi un errore prima di metterla in pratica, operando esclusivamente all’interno del cervello.

Ecco quindi una prima discrepanza tra la visione mistico-filosofica e l’esperienza fisica.

Questo meccanismo è chiamato feed-back o, in italiano, retroazione.

È molto usato nella robotica, nella teoria dell’informazione e in cibernetica bio-adattativa.   La retroazione è la capacità dei sistemi dinamici di tenere conto dei risultati del sistema per modificare le caratteristiche del sistema stesso.

In un controllo in retroazione il valore della variabile in uscita dal sistema viene letto dal controllore che agisce modificando l'ingresso del sistema, al fine di correggere gli errori.

 Però siamo sempre nella logica di un mondo tridimensionale, mentre dobbiamo aprire la nostra mente e fare un ulteriore passo avanti.

Per fare questo è necessario muoverci nei meandri della fisica quantistica, passando prima per la teoria della relatività di Albert Einstein.

Un presupposto fondamentale della meccanica newtoniana è l’esistenza di una scala universale dei tempi, che è la stessa per tutti gli osservatori. Nella sua teoria della relatività ristretta, Einstein abbandonò la nozione che, due eventi che appaiono simultanei a un osservatore, appaiono simultanei a tutti gli osservatori. Per approfondire il significato del tempo, Einstein affrontò dapprima la definizione di eventi simultanei e puntualizzò il fatto che la simultaneità non si conserva nel passaggio da un riferimento ad un altro in moto rispetto al primo.

Non basta dire che devo osservare contemporaneamente due eventi per decidere che essi sono avvenuti nello stesso istante; la luce di due stelle che arriva sulla Terra porta generalmente con sé immagini di stelle lontane nello spazio e anche nel tempo, con il risultato che possiamo vedere contemporaneamente una stella di 100 anni fa ed una di 10000 anni fa.

Einstein escogitò il seguente esperimento concettuale per illustrare che le misure degli intervalli di tempo dipendono dal sistema di riferimento in cui vengono eseguite.

Un vagone si muove con velocità uniforme, e due fulmini ne colpiscono gli estremi, lasciando tracce sul vagone e sul terreno. Un osservatore viene posto al centro del vagone, in moto con esso; mentre un altro viene posto sulla banchina della stazione sempre a metà strada dal luogo di impatto dei due fulmini.

Entrambi gli osservatori hanno il compito di registrare i segnali luminosi dei fulmini.

I due segnali luminosi raggiungono l’osservatore sulla banchina della stazione nello stesso istante, perciò, conclude che gli eventi sono avvenuti simultaneamente. Consideriamo adesso gli stessi eventi visti dall’osservatore posto sul vagone, a metà strada tra il capo e la coda. Per questo osservatore, in movimento assieme al vagone, il risultato della misurazione sarà che la testa del vagone è stata colpita dal fulmine prima della coda. Motivazione di questo risultato è che la luce che trasporta l’informazione, muovendosi in direzione opposta rispetto a quella del treno, impiega meno tempo rispetto a quella proveniente dalla coda per raggiungere l’osservatore.

 Si potrebbe ripetere il ragionamento con un altro ipotetico treno che viaggia in direzione opposta: questa volta gli osservatori in esso concluderebbero che l’ordine di caduta dei fulmini sarebbe inverso.

In conclusione, non solo la simultaneità non viene mantenuta, ma è possibile concepire sistemi di riferimento in cui l’ordine di successione degli eventi si capovolge.

Possiamo pensare allora a riferimenti in cui sta avvenendo o è già avvenuto il nostro futuro? Significa che i legami di causa-effetto non sono più validi?

Questo, non è affatto vero: tutto quello che si è detto sinora è riferito a eventi completamente indipendenti.. La teoria relativistica di Einstein non solo salva, ma anzi rafforza il significato del rapporto di causa-effetto..

Se due eventi A e B sono legati da un fatto fisico in modo tale che A sia la causa e B l'effetto, l'evento A precederà l'evento B in ogni riferimento, anche se con diversa separazione spaziale.

La simultaneità è un concetto relativo, ma la relazione di causa-effetto non lo è!

Prendiamo per modello due fatti completamente scollegati tra loro, ad esempio, dalla Terra si calcola che una esplosione sul Sole e una sulla stella Vega sono avvenute a distanza di un anno.

Come dati disponibili in riferimento Terrestre abbiamo:

Separazione temporale tra i due eventi = 1 anno;

Separazione spaziale tra i due eventi = 25 anni-luce;

In questo caso nessuno dei due eventi può influenzare l'altro perché nessuna informazione è in grado di percorrere lo spazio che li separa in un tempo pari alla loro separazione temporale: l'ordine temporale di due eventi scollegati può essere sovvertito a seconda dei diversi riferimenti adottati.

Il collegamento (non necessariamente di causa-effetto) tra due eventi è quindi legato alla possibilità (teorica) che una qualunque informazione, viaggiando alla velocità della luce, possa percorrere lo spazio che li separa in un tempo almeno uguale alla loro separazione temporale.
Se questo accade uno dei due eventi precederà sempre l'altro in qualsiasi riferimento, anche con diverse separazioni spaziali e temporali.

In definitiva si può affermare che la relazione di causa-effetto non dipende dal sistema di riferimento.

Alla luce di queste permesse possiamo ora arrivare a parlare della Fisica quantistica, per fare questo però, sarà necessario accantonare per un attimo tutte le certezze che abbiamo con fatica appreso nel corso della nostra vita, e allargare la nostra conoscenza lasciando la mente aperta alla contemplazione di molteplici possibilità.

Le grandi rivoluzioni della scienza sono sempre legate a sconvolgimenti in campo filosofico e sociale. Le ripercussioni della Fisica quantistica a livello filosofico stanno arrivando ora, ma sono ancora largamente limitate rispetto a quello che accadrà nei prossimi anni.

Nel parlare di causa-effetto, bisogna tenere conto che nella Fisica quantistica non esiste una realtà oggettiva della materia, ma solo una realtà creata di volta in volta dalle osservazioni dell’uomo, e che la dinamiche fondamentali tra le particelle sono governate dal “principio di indeterminazione” di Heisemberg, della “simmetria temporale” di Bell e dalla “sincronicità” di Jung e Pauli. E’ inoltre possibile che la materia possa “comunicare a distanza”, che possa “scaturire dal nulla”, e che lo stato oggettivo della materia sia caratterizzato da una “sovrapposizione di più stati” tutti ugualmente possibili.

Vediamo ora nel dettaglio ognuno di questi fondamentali.

In Fisica quantistica, l’incertezza è qualcosa di preciso e definito. Ci sono coppie di parametri, conosciute come variabili coniugate, per le quali è impossibile avere un valore precisamente determinato per ogni membro della coppia e nello stesso istante.

L’incertezza sulla posizione e il momento costituisce l’esempio per eccellenza.

Descritto per la prima volta nel 1927 da Werner Heisemberg, nel suo “principio di indeterminazione”, implica che nessuna entità subatomica può avere nello stesso istante sia un momento determinato (in pratica una determinata velocità) sia una posizione precisamente determinata. Ciò non è dovuto a una qualche mancanza di accuratezza nelle misurazioni, ma anzi, significa che questa imprecisione è una qualità stessa della materia. L’elettrone non ha una posizione e un momento perché egli stesso non sa dove si trova e dove sta andando. Quindi, sebbene sia possibile avvicinarsi il più possibile con le misurazioni, concluderemo che più preciso risulta uno dei parametri, meno accurato è l’altro. Ciò è da imputare alla caratteristica tipica delle particelle di comportarsi sia come un onda, sia come un corpuscolo (dualità onda-particella).

Questa duplice natura delle particelle è stata scoperta e confermata durante un esperimento chiamato “della doppia fenditura”: esperimento nel quale è racchiuso il mistero centrale della meccanica quantistica.

La dinamica dell’ esperimento è quella di proiettare un fascio di elettroni su uno schermo sul quale sono stati ritagliati due fori. Gli elettroni dopo aver attraversato i due fori colpiscono una lastra fotografica lasciandone una traccia. L’incredibile risultato, di questo apparentemente semplice esperimento, è che gli elettroni passano contemporaneamente attraverso i due fori comportandosi come un onda, per poi finire contro la lastra fotografica lascando l’impronta della loro singolarità. Le entità quantistiche dimostrano di essere capaci  di passare attraverso le due fenditure nello stesso istante, non solo, hanno anche una sorta di consapevolezza, cosicché ognuna di esse può scegliere di dare un contributo alla figura d’interferenza sulla lastra fotografica cadendo nel punto corretto alla creazione della figura, anziché alla sua distruzione.

Ma c’è dell’altro. Se dovessimo pensare che tutto ciò sia poco credibile, e dovessimo porre un rilevatore all’altezza di ognuno dei due fori, quella condotta misteriosa scomparirebbe all’istante. A quel punto vedremo davvero ogni singola particella (fotone o elettrone) passare per uno solo dei due fori, e otterremmo una figura sulla lastra fotografica completamente diversa dalla precedente. Le entità quantistiche sembrano sapere di essere osservate, e si dimostrano capaci di modificare i loro comportamenti di conseguenza (ancora una volta, vale la pena di sottolineare che tutto ciò è stato realmente comprovato dai fatti sperimentali).

 Nel 1951 John Stewart Bell dimostrò l’esistenza della famosa simmetria CPT (Charge Parity and Time reversal symmetry), anche nota come simmetria del tempo, secondo la quale si osserva, nel microcosmo, una perfetta simmetria di tutti i processi relativamente al verso del tempo.

La simmetria CPT è una ulteriore conferma sperimentale ed empirica del fatto che le leggi del microcosmo sono governate dalla duplice soluzione dell’energia, dal duplice verso del tempo e dalla duplice causalità.

Al contrario, per quanto riguarda il livello macroscopico, in un universo in espansione come il nostro, l’entropia può solo aumentare e che per questo motivo le leggi della fisica classica mostrano un’asimmetria temporale a favore dell’entropia.

Questa ipotesi aveva dimostrato che “l'entropia è la freccia del tempo”, nel senso che essa obbliga gli eventi fisici a muoversi dal passato verso il futuro.

Nel macrocosmo l’esperienza sensibile e comune del tempo è quindi quella di eventi che fluiscono incessantemente dal passato verso il futuro, con cause collocate nel passato.

Questa contrapposizione microcosmo/macrocosmo suggerisce l’esistenza di un duplice livello di descrizione della realtà:

- quello della fisica classica (macrocosmo), nel quale il tempo fluisce dal passato verso il futuro e la causalità è di tipo meccanico;

- quello della fisica quantistica (microcosmo), nel quale il tempo è simmetrico ed unitario e la causalità può fluire in entrambi i versi: dal passato verso il futuro e dal futuro verso il passato.

La teoria della relatività ristretta di Einstein mostra che l’energia positiva può tendere alla velocità della luce, ma non può mai superarla. Ad esempio, per percorrere la distanza che separa la Terra dalla Luna (300.000 Km) un segnale luminoso impiega 1 secondo, mentre per percorrere la distanza che separa la Terra dal Sole (150.000.0000 Km) impiega poco più di 8 minuti.

Nel 1980 Alain Aspect realizzò il primo esperimento EPR (Einstein-Podolski Rosen) che ha di fatto dimostrato la possibilità di trasmettere istantaneamente informazione indipendentemente dalla distanza spaziale. L’esperimento EPR, proposto nel 1935 da Einstein, consisteva nel dividere due elettroni che condividevano lo stesso stato quantico (ossia la stessa orbita attorno ad un nucleo atomico), allontanarli ed effettuare quindi la misura del loro spin.

Lo spin o “trottola” è quel fenomeno per cui un elettrone gira su se stesso, come un pallone sull’asse di un giocoliere. Può girare in senso orario o in senso antiorario e, come la punta di un trapano, se gira in senso orario va in su (entra), mentre se gira in senso antiorario va in giù (esce).

In base al principio di esclusione di Pauli, che vige senza alcun limite di spazio e di tempo, se il primo elettrone della coppia inverte il proprio spin, automaticamente e istantaneamente anche il secondo elettrone deve necessariamente invertire il proprio spin.

In altre parole, una particella si deve adeguare istantaneamente all’altra anche se viene portata ai confini dell’Universo.

Nel 1980, due elettroni accoppiati furono separati a Roma presso l’Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (I.N.F.N.) e uno dei due venne trasportato (confinato in un contenitore magnetico, con complicatissimi accorgimenti) al C.E.R.N. (Centro Europeo di Ricerche Nucleari) di Ginevra. A Ginevra fu poi cambiato lo spin dell’elettrone e istantaneamente anche lo spin dell’elettrone rimasto a Roma si girò, come atteso in base al principio di esclusione di Pauli.

Einstein tuttavia, pur avendo teorizzato questo esperimento, non aveva previsto però che il cambiamento dello spin potesse avvenire a distanza (in questo caso 1.000 km) e istantaneamente.

L’esperimento EPR è stato replicato nei laboratori di tutto il mondo e mostra che quando si separano due elettroni accoppiati, indipendentemente dalla loro distanza, la misura sull’uno corrisponde esattamente e istantaneamente alla misura sull’altro. E’ come se il secondo elettrone “conosca” che cosa stia accadendo al primo indipendentemente dalla distanza che li separa.

Altro interessante paradosso che si incontra in Fisica quantistica e quello della “sovrapposizione di stati”. Si immagini di avere davanti a sé due scatole che contengano ognuna un guanto di uno stesso paio. Ora, ancora prima di guardare dentro le scatole, un qualunque "osservatore" avrà la certezza che ciascuna di esse conterrà un guanto con un verso ben definito; la scatola di destra ad esempio potrà contenere un guanto destro, la scatola di sinistra un guanto sinistro e viceversa. Ma, se anziché usare guanti normali usassimo un paio di "guanti quantistici", il loro verso nelle rispettive scatole, verrebbe definito solo nel momento in cui si guardasse dentro una di esse. Nella teoria quantistica (e del formalismo matematico che ne stabilisce le regole) infatti, è l’atto di guardare ("osservare") all’interno di una delle due scatole che conferisce realtà alla coppia dei guanti. Prima che un osservatore guardi dentro una delle scatole i guanti si trovano in uno stato indefinito, sovrapposto, ove le caratteristiche (nella fattispecie il verso destro e sinistro) si confondono in una strana entità "destra-sinistra".

Alla luce di queste premesse possiamo ora affrontare l’esperimento “mentale” proposto da Erwin Schrodinger allo scopo di dimostrare come quella che era l’interpretazione classica della meccanica quantistica risulta essere incompleta quando deve descrivere sistemi fisici in cui il livello subatomico interagisce con il livello macroscopico.

 All’interno di una scatola d’acciaio Schrodinger immagina di porre un gatto e una piccola quantità di sostanza radioattiva, la cui disintegrazione viene registrata da parte di un contatore Geiger il quale a sua volta mette in azione un martello che infrange una fialetta di veleno in forma gassosa. Ora volendo seguire alla lettera la teoria quantistica, sostiene Schrodinger, passato un certo periodo di tempo dall’istante in cui il gatto è stato messo all’interno della scatola e ha avuto inizio l’esperimento, ci si trova nella situazione in cui il momento della disintegrazione della sostanza radioattiva non può essere calcolato con esattezza (risultando tale momento sovrapposizione di più tempi) e quindi ci si trova nella impossibilità oggettiva di assegnare un reale stato di vita o di morte al gatto. Anzi ci si trova in una strana situazione ove la fiala di veleno risulta potenzialmente allo stesso tempo rotta e non rotta, con un gatto contemporaneamente vivo (fialetta non rotta) e morto (fialetta rotta).



Dopo un certo periodo di tempo, quindi, il gatto ha la stessa probabilità di essere morto quanto l'atomo di essere decaduto. Visto che fino al momento dell'osservazione l'atomo esiste nei due stati sovrapposti, il gatto resta sia vivo sia morto fino a quando non si apre la scatola, ossia non si compie un'osservazione.

In pratica, una particella elementare possiede la capacità di collocarsi in diverse posizioni contemporaneamente, e anche di esser dotata di quantità d'energia diverse al medesimo istante. Per quanto "assurde" al nostro modo di pensare, queste strane proprietà della materia e dell'energia corrispondono alla realtà del mondo dei quanti. Le particelle subatomiche sono "delocalizzate" nello spazio e nel moto, per cui - fra un esperimento e l'altro - si comportano come se stessero in più luoghi contemporaneamente. Ma, paradosso nel paradosso, ogni qualvolta una particella delocalizzata venga osservata con un esperimento che - per propria natura - modifica indispensabilmente il livello energetico, la quantità di moto e pure la posizione della particella in esame, essa verrà certamente trovata nella posizione cercata e dotata di quel determinato livello energetico.

Ritornando al caso del gatto, fino a quando l'atomo non si disintegra (e questo evento dipende unicamente dalla natura dell'atomo radioattivo scelto, quindi è un evento unicamente probabilistico), emettendo la particella che aziona il marchingegno letale, il gatto è sicuramente vivo. Viceversa, al decadimento dell'atomo, il gatto va certamente incontro alla morte. Pertanto, se non si apre il contenitore in cui alloggiano il gatto e il marchingegno letale, non si potrà determinare quale destino abbia avuto il gatto: di conseguenza, il gatto può - al contempo - esser considerato sia vivo sia morto. Solo aprendo il contenitore (quindi, compiendo l'esperimento) si reperirà un gatto vivo o morto. Il paradosso, solo apparente, sta proprio qui: finché non si compie l'osservazione, il gatto può esser descritto indifferentemente come vivo o come morto, in quanto è soltanto l'osservazione diretta che, alterando i parametri basali del sistema, attribuirà al gatto (al sistema medesimo) uno stato determinato e "coerente" con la nostra consueta realtà.





BIBLIOGRAFIA: “Il bizzarro mondo dei quanti” Springer edizioni di Silvia Arroyo Camejo, “Q come quanto” macroedizioni di John Gribbin, “introduzione al pensiero complesso” Sperling & kupfer, “Principi di fisica” di Jewett & Serway quarta edizioni, “Open Fisica” copyleft Ludovica Battista. Molte delle informazioni e degli esempi riportati nel testo sono stati liberamente presi da “siti web” di divulgazione scientifica e quindi considerati di libero dominio.

. . . Perchè una realtà non ci fu data e non c’è; ma dobbiamo farcela noi, se vogliamo essere; e non sarà mai una per sempre, ma di continuo e infinitamente mutabile. . .Luigi Pirandello.

Quando nell’ambiente in cui ci troviamo avviene un qualche cambiamento, come la comparsa di un oggetto, la presentazione di un suono, o la diminuzione della luminosità e così via, i nostri organi di senso registrano questi nuovi stimoli e li trasmettono al cervello. Ogni sistema sensoriale è però in grado di registrare soltanto una determinata forma di energia fisica (intensità, frequenza, lunghezza d’onda ecc.); per esempio il sistema visivo è sensibile all’energia luminosa o, più correttamente, alla luce riflessa da un oggetto (energia elettromagnetica). Quando la luce del sole (detta anche luce bianca) illumina un oggetto, si danno tre casi interessanti: uno, tutto lo spettro viene riflesso, e l’oggetto appare bianco; due, tutto lo spettro viene assorbito, e l’oggetto appare nero; tre, una parte dello spettro viene assorbita e l’altra riflessa, e l’oggetto appare del colore della luce riflessa. Ciò che viene assorbito non può raggiungere l’occhio, e quindi non può essere visto. I diversi sistemi sensoriali devono tradurre la forma di energia registrata in impulsi nervosi che rappresentano “l’unico linguaggio che il cervello è in grado di comprendere”.

Attenzione:quando parliamo di colore della luce riflessa (e anche quando parliamo di luce rossa o blu) non dobbiamo cadere nell’errore di pensare che i raggi luminosi siano di per sé colorati; essi non sono certo più colorati delle onde radio o dei raggi X. Il colore è legato alla capacità di certi raggi di produrre determinate risposte nel nostro sistema nervoso. Strettamente parlando, è scorretto dire che il pomodoro è rosso; dovremmo invece dire che il pomodoro evoca una sensazione che la maggior parte della gente chiama “rosso”. Per concludere, gli oggetti appaiono colorati perché la luce che riflettono viene catturata da un occhio (e un sistema nervoso) fatti in un certo modo. Siccome alcune persone hanno occhi (o sistemi nervosi) anomali, le loro esperienze del colore e delle sensazioni in genere possono risultare diversissime da quelle della maggior parte di noi.

Il processo attraverso il quale i diversi tipi di energia fisica vengono tradotti in segnali nervosi è la “trasduzione”. Attraverso la trasduzione, il cambiamento ambientale registrato dall’organo di senso e tradotto in un segnale bioelettrico, viene trasmesso al cervello. E’ a questo punto che possiamo provare una sensazione del cambiamento ambientale cui abbiamo assistito.

Nella loro funzione di registrazione e traduzione degli stimoli esterni, i nostri organi di senso sono però vincolati da alcuni limiti.

Il primo è legato al fatto che ogni sistema sensoriale è in grado di cogliere e registrare soltanto il tipo di energia al quale è sensibile. Ne consegue che molti stimoli sono presenti nell’ambiente ma non possono essere avvertiti perché i nostri sistemi sensoriali non sono in grado di rilevarli; si  pensi per esempio agli ultrasuoni o alle onde elettromagnetiche, nelle quali siamo immersi per permettere il funzionamento di cellulari e altri apparati elettronici, ma che non possiamo in gran parte percepire.

Un secondo limite si riferisce invece all’intensità dello stimolo; per poter essere registrato dagli organi di senso lo stimolo deve essere sufficientemente intenso. Ciò significa che la nostra sensibilità ha dei limiti al di sotto dei quali lo stimolo non viene avvertito. Questo limite viene definito “soglia assoluta”. Più precisamente, la soglia assoluta è il livello minimo di intensità che uno stimolo deve avere per essere colto nel 50% dei casi.

Per ciascuno dei 5 sensi sono definite su base empirica delle soglie assolute di percezione:
Vista: percezione della luce di una candela a 48 km di distanza, in una notte serena e limpida.
Udito: percezione di un orologio meccanico a 6 metri di distanza all'interno di una stanza silenziosa.
Gusto: un cucchiaino di zucchero in 7,5 litri di acqua.
Olfatto: una goccia di profumo in un appartamento di tre stanze.
Tatto: la pressione generata dall'ala di un'ape fatta cadere da 1 cm di altezza.

Gli stimoli di intensità superiore saranno quindi rilevati sempre, quelli di intensità inferiore non saranno mai avvertiti, mentre quelli coincidenti con il valore di soglia saranno avvertiti mediamente una volta su due.

Un altro limite del sistema sensoriale si riferisce alla capacità da parte di ogni singolo organo di senso di cogliere una variazione di intensità dello stimolo. Per esempio se un suono “soprasoglia” ci genera una sensazione e subito dopo lo stesso suono viene aumentato di un solo decibel, saremo oppure no in grado di differenziare i due suoni riconoscendoli come diversi?

Anche di questo si sono occupati gli psicologi, che attraverso misurazioni sono giunti a definire la “soglia differenziale”, ossia quella differenza minima di intensità che due stimoli devono avere per essere avvertiti nel 50% dei casi.

Nel 1934 Ernst Heinrich Weber evidenziò che la “soglia differenziale” (o differenza appena rilevabile) di ogni stimolo è una frazione costante dell’intensità dello stimolo iniziale.

Ad esempio, è stato misurato che la costante di Weber riguardo alla stima del peso è di 0,02.  Per un peso iniziale di 1kg  la soglia differenziale sarà quindi di 20 grammi. Ciò sta a significare che se ci viene posto un oggetto pesante 1kg sulla mano, e subito dopo un altro identico ma di diverso peso e ci viene chiesto di giudicare se i due oggetti sono di pesantezza uguale o diversa, per poter rilevare una diversità, il secondo oggetto deve essere di almeno 20 grammi più pesante o più leggero del primo in ragione della costante di 0,02.

In pratica la legge di Weber dimostra che più grande è uno stimolo (o più luminoso, più forte, più intenso…) maggiore sarà la differenza necessaria rispetto ad un altro stimolo per essere rilevata.

Alcuni anni più tardi, Gustav Fechner cercò di verificare di quanto variasse la sensazione (componente psicologica) al variare dell’intensità (componente fisica). Egli poté stabilire che la variazione di uno stimolo è percepita in misura minore quando l’intensità di partenza di tale stimolo è elevata: mentre l’intensità dello stimolo aumenta in maniera geometrica, la sensazione corrispondente da noi percepita aumenta in progressione aritmetica.

La legge di Fechner generalizza una intuizione che probabilmente molti di noi hanno sperimentato di persona. Se siamo nella nostra auto fermi a un semaforo e ad un tratto sentiamo il suono di un clacson, lo avvertiremo in maniera molto netta, o in altre parole, ci provocherà una sensazione molto intensa. Se però anche un secondo automobilista inizierà a suonare, il suono del secondo clacson non ci provocherà una sensazione di intensità doppia rispetto alla precedente, tantomeno un terzo  che si unisca ai primi due non darà una sensazione tre volte  più acuta. Continuando nell’esempio, non saremmo assolutamente in grado di percepire la differenza provocata dal suono di un clacson che si unisse ad altri cento.

Dire che la percezione è “percezione di differenze” significa che, nel caso “estremo” di una stimolazione costante, omogenea ed indifferenziata nello spazio e nel tempo si accompagna ad un’assenza di percezione. La percezione in condizioni naturali, ovviamente, offre questo tipo di esperienze in situazioni estremamente rare. L’imput sensoriale della nostra esperienza del mondo è quasi sempre articolato e differenziato, e questo garantisce che noi si possa percepire quel che ci circonda in modo efficace e funzionale alla sopravvivenza.

Bibliografia: “I processi cognitivi” di Roberto Nicoletti e Rino Rumiati il Mulino edizioni, “Il colore della luna”  di Paola Bressan editori Laterza, Portale di scienze psicologiche Università di Chieti.

"LA NATURA PREDILIGE IL DISORDINE!". (Rudolf Clausius).

Ikkyu, il maestro di Zen, era molto intelligente anche da bambino. Il suo insegnante aveva una preziosa tazza da tè, un oggetto antico e raro. Sfortunatamente Ikkyu ruppe questa tazza e ne fu molto imbarazzato. Sentendo i passi dell'insegnante, nascose i cocci della tazza dietro la schiena. Quando comparve il maestro, Ikkyu gli domandò: "Perché la gente deve morire?" "Questo è naturale" spiegò il vecchio. "Nulla dura in eterno!... ogni cosa deve morire e deve vivere per il tempo che le è destinato." Ikkyu, mostrando la tazza rotta, disse: "Per la tua tazza era venuto il tempo di morire".

Esiste una particolarità in natura, una specie di tacita legge cui siamo talmente abituati, da prenderla quasi per scontata, talmente ovvia da non prestarle la minima attenzione …:” TUTTI I PROCESSI CHE AVVENGONO IN NATURA, PROCEDONO IN UN SOLO SENSO. MAI, DI LORO SPONTANEA VOLONTA’, PROCEDONO IN SENSO INVERSO!”.

Se poniamo un corpo caldo a contatto con uno più freddo, poco dopo entrambi i corpi avranno la stessa temperatura intermedia rispetto alle rispettive temperature iniziali.
Se apriamo una boccetta di profumo in un angolo della stanza, poco dopo il suo profumo si spanderà per tutta la stanza.

Se immettiamo una goccia d’inchiostro in un recipiente d’acqua, questo, dopo un po’, si troverà distribuito uniformemente per tutta la scodella.

Cosa hanno in comune questi esempi?

Ognuno dei sistemi fisici tende a diventare più disordinato!

Questi processi che agiscono in senso unico, sono detti “irreversibili”, in quanto, una volta avviato il processo esso continua a progredire. Sostanzialmente, tutti i processi che hanno luogo in natura sono irreversibili, avvengono in una direzione privilegiata tale per cui, al trascorrere del tempo, i sistemi coinvolti passano da uno stato organizzato a uno di disordine. E’ questa direzione privilegiata che definisce la freccia del tempo. Viviamo all’interno di un flusso temporale in cui, prima o poi, si manifestano gli effetti di uno spontaneo aumento del disordine. La freccia del tempo punta inesorabilmente in un'unica direzione, quella che dall’ordine conduce al caos. Possiamo immaginare un bicchiere di vetro posto in equilibrio precario sul bordo di un tavolo, finché non cade e si rompe in mille pezzi. Non potremo mai vedere i pezzetti di vetro ricostituirsi, sebbene qualsiasi interazione in cui possono essere coinvolti gli atomi di vetro nel momento in cui il bicchiere si rompe possa essere considerata reversibile.

La scienza della termodinamica si basa sull’analisi del modo in cui le cose cambiano mentre ci spostiamo dal passato al futuro. L’intuizione chiave è che l’ammontare di disordine presente nell’universo è in continuo aumento: i bicchieri si possono spezzare, ma non possono mai, da soli, ricostituirsi.

I fisici misurano l’ammontare di disordine nell’universo, o della disponibilità di energia in un sistema per la realizzazione di un certo lavoro, in termini di una quantità chiamata “entropia”.

Per fare un ulteriore esempio, il più classico è quello del pezzo di legno ardente. Durante la combustione, il tizzone rilascia: vapore acqueo, anidride carbonica, monossido di carbonio, ossidi di azoto, pulviscoli vari, cenere e calore, che viene però disperso nell’ambiente in maniera non recuperabile. Sarebbe per noi quindi impossibile tentare di ricostituire il ceppo di legno dalla somma dei prodotti della combustione, in quanto, una parte del calore, viene convertito in energia lavoro per effettuare la trasformazione, e un’altra viene dispersa per sempre in modo non reversibile.

Via via che l’energia degrada in calore, è sempre meno propensa a compiere un lavoro, mentre il totale di disordine nell’universo aumenta.

L’entropia totale di un sistema isolato che è sottoposto a un cambiamento non può diminuire: aumenta sempre nelle trasformazioni irreversibili oppure rimane costante in quelle ipoteticamente reversibili (che non esistono in natura a livello macroscopico). Quindi concludiamo che la variazione di entropia nell’universo deve essere maggiore di zero o al massimo uguale a zero. Alla fine, l’entropia dell’universo avrà raggiunto il suo valore massimo. A questo punto l’universo si troverà in uno stato di temperatura e di densità uniformi. Tutti i processi fisici, chimici e biologici cesseranno poiché un perfetto stato di disordine implica la non disponibilità di ulteriore energia per compiere un lavoro. Ci si riferisce a questa triste aspettativa in termini di “morte termica dell’universo”.

In un sistema aperto (per esempio un fiore in pieno sviluppo) l’entropia può decrescere e l’ordine crescere, ma solo in virtù di una diminuzione dell’ordine e di un incremento del disordine da qualche altra parte (in questo caso nel sole, che fornisce alla pianta l’energia necessaria per lo sviluppo).

Bibliografia: “Q come quanto” di John Gibbrin macroedizioni, “Principi di fisica” di Jewett & Serway quarta edizioni, “Fisica: corso di sopravvivenza” di Masci, Peres, Pulone ponte alla grazie edizioni.

C’E’ CHI GUARDANDO LA LUNA LA INDICA CON IL DITO, E CHI GUARDA IL DITO CHE LA INDICA!

Il cervello ha degli schemi mentali, “i concetti”, che sono destinati ad accogliere e ordinare le percezioni.

I concetti hanno varie caratteristiche: possono essere variabili, hanno la capacità di essere inclusi o contenere a loro volta altri schemi, si differenziano per il grado di astrattezza e, infine, riproducono idee generali del mondo.

I concetti sono una serie di conoscenze organizzate di situazioni, eventi o oggetti che costituiscono la nostra rappresentazione interiorizzata della realtà.

Gli schemi mentali, i concetti appunto, aiutano il cervello a elaborare e snellire le informazioni raccolte dalla percezione, fornendogli, sulla base di dati precedentemente rilevati, un campo di probabilità in cui comparare gli elementi disponibili.

I concetti riducono la complessità di elaborazione del mondo esterno, e forniscono proiezioni su ciò che probabilmente ci si presenterà.

Il cervello riflette sull’esterno, in base ad un modello interno in precedenza creato e ritenuto affidabile.

Uno degli esempi classici usati per chiarire la modalità operativa è quello del rimettere in ordine una stanza.

Il fatto che sia possibile eseguire quest’operazione, significa che il cervello attinge a un modello di stanza ordinata standard cui fare riferimento, ed in base al quale, pilotare le azioni ogni volta e a ogni qualsivoglia stanza.

Allo stesso modo, sappiamo che la nostra percezione di un volto dipende dai volti che abbiamo visto in precedenza, dallo stereotipo creato in base all’adattamento.

Esperimenti compiuti su campioni presi a caso, hanno dimostrato che, dopo avere visto volti maschili, una faccia androgina apparirà come quella di una donna; la stessa faccia però sembrerà quella di un uomo se osservata dopo aver guardato volti femminili. Se compare un volto brutto, dopo una serie di volti molto belli, questo apparirà più brutto del dovuto.

Teniamo conto ora dei continui stimoli cui siamo sottoposti quotidianamente dai mass-media (televisione, riviste e il web). Passando molte ore sotto questa incessante sequela di impulsi, siamo esposti ad un ventaglio di personalità, facce e fisicità assai differenti da quelle con cui ci confrontiamo tutti i giorni.

Persone di primo piano, figure di spicco: intelligenti e intriganti, belli e di successo, oppure ricchi e raffinati seduttori; tutti modelli difficilmente raggiungibili.

L’esposizione prolungata a questa sorta di realtà parallela, distaccata dal contesto in cui noi viviamo quotidianamente, può portarci inconsciamente a degli scorretti confronti.

Paragoni che possono fuorviare, in particolari contesti, il nostro metro di giudizio, dandoci una sensazione di inadeguatezza e insoddisfazione personale, facendo apparire egualmente inadeguati e banali le nostre mogli, i nostri mariti e la cerchia di persone che compongono i nostri affetti.


Informazioni scientifiche tratte da: "Come funziona la mente" di Steven Pinker (Mondadori) e "Il colore della luna" di Paola Bressan (Laterza editori).

"Quando hai terminato il pranzo... lava la tua scodella!"

Un giorno un uomo chiese al maestro Ikkyù: "Maestro, vuoi annotarmi alcune delle regole fondamentali della suprema saggezza?" Ikkyù afferrò subito la carta e pennello e scrisse: "Attenzione". "E' tutto?" disse l'uomo "non vuoi aggiungere qualche altra cosa?" Al che Ikkyù scrisse:"Attenzione. Attenzione". "Beh," disse l'uomo abbastanza irritato, "non vedo davvero molto di profondo o di ingegnoso in ciò che hai appena aggiunto." Allora Ikkyù prese il pennello e scrisse: "Attenzione, attenzione, attenzione".

La psicologia cognitiva ci insegna che, il concentrare le nostre energie su quello che si sta facendo, nel preciso istante in cui lo si compie, risulta essere assai più conveniente in termini di economia intellettiva. Molto spesso, quando svolgiamo delle attività, la nostra attenzione è focalizzata altrove, e la nostra mente deve fere il doppio dello sforzo per raggiungere un risultato il più delle volte mediocre. Il compiere le azioni con "presenza mentale", consiste nel vivere in piena concentrazione ogni evento, l’essere consapevoli di ogni nostro movimento. Il porre l'attenzione su cosa sta accadendo e il come sta accadendo.

Proiezione mentale ed evento sono in rapporto circolare, secondo il quale la proiezione genera l'evento e l'evento verifica la proiezione.

Spesso accade che un individuo, fermamente convinto o alquanto timoroso, circa il verificarsi di eventi futuri, alteri il suo comportamento (conscio e inconscio) in modo tale da finire per causare, egli stesso, tali eventi. 

L'agire in modo attento e concentrato,  implica l'attivazione di uno stato interno che dirige e mantiene costante nel tempo il comportamento motivazionale di un individuo. Quando lavori … lavora! Quando riposi … riposa! Quando ami … Ama! Focalizzare le energie per raggiungere uno scopo in modo ergonomico  (migliorare la soddisfazione dell’utente e l’insieme delle prestazioni del sistema).

La messa a fuoco di un obbiettivo, e la conseguente attenzione riposta nel non perderlo di vista, da un punto di vista psicologico, attiva tutti i fattori dinamici che spingono il comportamento di un individuo verso una data meta; secondo questa concezione ogni atto compiuto senza motivazioni rischia di fallire.

Ciò che conta non è il numero di cose che uno fa, ma l'efficacia di ogni singola azione. 

Un esempio lampante da prendere in considerazione riguardo l’importanza dell’attenzione è quello del predatore, che, per attaccare animali in branchi, ne prende di mira uno, seguendo la strategia che dice: non cambiare preda, perché daresti il tempo di tirare il fiato a tutti tranne che a te stesso. Quando gli zoologi, in Kenya, cercarono di rendere le loro raccolte di dati più facili colorando in base a un codice le corna degli gnu, dopo averli addormentati, scoprirono che, per quanto si preoccupassero di far recuperare all’animale marchiato tutte le sue energie prima di reintrodurlo nel branco, nel giro di un giorno o poco più veniva ucciso dalle iene. Una spiegazione, è che il colore del marchio rendeva più facile alle iene individuare lo gnu e dargli la caccia fino a sfinirlo. Sulle strisce delle zebre si è avanzata di recente l’ipotesi che, piuttosto che servire a mimetizzarle nell’alta vegetazione striata,( una spiegazione che ha sempre sollevato dei dubbi), esse trasformino le zebre in un gioco delle tre tavolette vivente, confondendo leoni e altri predatori quando cercano di concentrare la loro attenzione su una singola zebra.

Se tutto è vuoto... Dove mai potrà posarsi la polvere?

In fisica quantistica, il vuoto è in realtà pieno di attività. In virtù dell’”indeterminazione”(principio quantistico che permette all’energia di manifestarsi spontaneamente dal nulla, nonché di scomparire con altrettanta rapidità), le particelle vengono continuamente prodotte per poi subito svanire. Giacché la materia è una forma di energia, le particelle possono apparire brevemente dal nulla, cosicché il cosiddetto “SPAZIO VUOTO” deve essere considerato come un continuo, incessante ribollire di particelle ( più precisamente, coppie di particelle/anti-particelle) che esistono, in tutto e per tutto, prima di scomparire nuovamente.

John Gribbon “Q come quanto” macroedizioni.

Nel guardare le merci esposte in vendita al mercato, Diogene esclamava: "Di quante cose non ho bisogno!"

Nei giorni nostri, si percepisce una profonda mancanza di eleganza e di sobrietà. In ogni istante siamo incoraggiati all’apparenza e all’esibizionismo. Siamo vittime più o meno consapevoli del culto dello strafare e dello stradire, dove lo imitare modelli indotti, è divenuto quasi un obbligo. Accade, dunque, che ci sorprendiamo per le strade della nostra città, carichi di narcisismo e di vanità, nella goffa ricerca di un ulteriore gadget da aggiungere alla lista.

L’eleganza è equilibrio. Una sorta di armonia che si va a creare tra stile, semplicità e buon gusto. Nella ricerca misurata dell’adeguatezza, nella giusta attenzione al non cadere nell’esagerato, nell’estremo o nel provocatorio. Eleganza significa alleggerire, semplificare, astenersi dal troppo e dall’inutile.

L’eleganza si percepisce nei modi di fare, nei gesti, negli atteggiamenti e nel modo di esprimersi.

L’eleganza non è un elenco di pratiche di comportamento, non è uno sterile galateo. Eleganza è innanzi tutto cordialità, rispetto e considerazione. L’accortezza al non sfociare nell’offensivo o nell’insolente, nel saper affrontare le situazioni con calma grandezza.

Eleganza è saper ridere insieme agli altri con piacere, e all’occorrenza, saper ridere anche di se stessi con egual gradimento.

In questa fase di bulimia consumistica, dove il superfluo è diventato indispensabile, la tendenza è quella di cercare sicurezza contornandosi di accessori. Prodotti, che ci richiedono sempre una maggiore attenzione, e di conseguenza, ci sottraggono sempre più tempo. Credo che sia importante capire che oltre all’eleganza, si debba avere la capacità di recuperare anche un po’ di sobrietà.

Uno stile di vita sobrio, non necessita della rinuncia incondizionata a tutto, non richiede eroici sforzi, si tratta solo di assecondare i propri istinti con moderazione. La rinuncia al superfluo può riservare piacevoli sorprese. La diminuzione del carico formato dalle cose inutili che ogni giorno ci troviamo ad affrontare, lascia maggiore spazio da dedicare a noi stessi, con i relativi benefici.

Eleganza e sobrietà sono due concetti che contestualizzati nella vita di ogni giorno possono rendere lo stare insieme assai più gradevole e meno complicato, rendendo insignificanti le differenze culturali che una società multietnica inevitabilmente si trova ad affrontare.