Le vie per avvicinarsi alla verità e il ruolo giocato dalla nuova fisica

di Franco Saporetti     (fisico)

Non so quantificare il numero di volte che, in qualità di fisico, mi è stata rivolta la domanda: “Credi nella creazione dell’universo?”, oppure “Credi nel significato dell’esistenza” (e quindi che la vita dell’uomo abbia uno scopo?)  oppure “Credi che scienza e fede siano compatibili?”. Sono domande che l’uomo si è fatto fin dall’antichità ma che la scienza oggi ha reso più attraenti e stuzzicanti con le sue scoperte e teorie.  

Anche se la scienza contemporanea, in particolare la fisica e la biologia, ha fatto nell’ultimo secolo passi da gigante e mostrato uno stupefacente potere esplicativo, non ha né dimostrato né escluso l’esistenza di Dio. Se da una parte ha spazzato via alcune idee tradizionali su Dio, ha anche messo in luce, ad esempio, valori numerici di “costanti fondamentali della natura” che secondo molti studiosi sembrano testimoniare l’esistenza di un progetto cosmico e, di conseguenza, di un “Progettista” occulto.  

Per questi motivi la mia risposta è sempre stata indiretta e sintetica:

L’ateo crede che tutto si origini da processi naturali i cui meccanismi prima o poi la scienza capirà.

Il credente ritiene invece che tutto sia stato creato da Dio e, di questo, non è necessaria alcuna dimostrazione scientifica”.

Chiarimento preliminare

Questo articolo non si propone di trattare complesse e delicate questioni teologiche o filosofiche, non affronta nessuna questione morale ed esperienza religiosa. Con gli occhiali del fisico, l’articolo aspira a portare un minuscolo contributo per attenuare l’idea della “incompatibilità” fra pensiero scientifico e pensiero religioso in perenne e nocivo conflitto fra di loro e mettere invece in evidenza il carattere “complementare” dei due Saperi.

Per questo obbiettivo porta all’attenzione le audaci e stupefacenti idee della fisica quantistica contemporanea che fanno intravedere uno stimolo a un dialogo più moderno ed evoluto di quello fin ad oggi svolto fra pensiero scientifico e pensiero religioso; un dialogo che sia rispettoso delle peculiarità proprie di ciascun pensiero, quali formulazione teorica e metodo sperimentale per la scienza e verità rivelate e testi sacri per la religione strutturata.

Del resto la fisica, il cuore pulsante della scienza moderna, non rappresenta affatto una disciplina asettica, ma è strettamente legata alla vita umana, una entità composta da molte componenti, spiritualità e coscienza compresi.

La mia narrazione della fisica ha inevitabilmente un’impronta personale e vari lettori, di cui rispetto pienamente le opinioni, potrebbero non essere d’accordo.

1. Due correnti di pensiero in perenne conflitto

Sconfinamenti e scontro

Religione e scienza costituiscono due grandi correnti del pensiero umano che, pur intersecandosi, operano su piani diversi. L’influenza esercitata sulla nostra vita è enorme. Le due concezioni si sono mostrate più volte in netto contrasto fra loro. Il conflitto tuttavia emerge in modo evidente soprattutto quando una corrente di pensiero trascende i confini di propria competenza sconfinando nella sfera dell’altra.

Come esempi dannosi di sconfinamento  della religione in campo scientifico possiamo ricordare le opposizioni a: Niccolò Copernico (1543), che pose le basi della teoria eliocentrica secondo la quale il Sole è al centro dell’universo e la Terra ruota intorno ad esso; Galileo Galilei (1616), “il padre della scienza moderna”, per aver demolito la concezione geocentrica dell’universo accettata da due millenni contribuendo così all’affermarsi della teoria eliocentrica; e Charles Darwin per aver formulato la “teoria dell’evoluzione delle specie per selezione naturale”, che afferma che tutte le forme di vita sulla Terra si sono sviluppate gradualmente da antenati comuni attraverso un processo di modificazione delle specie.

Ma anche le incursioni della scienza in campo teologico non sono da meno. Come gli sconfinamenti religiosi hanno creato ostacoli al progresso della scienza, così le irruzioni della scienza in campo teologico possono avere ripercussioni notevoli sulla materia prima con cui si plasmano le idee dell’immagine dell’uomo e del suo posto nell’universo; ripercussioni che, in ultima analisi, riguardano il significato della vita e quindi toccano in modo particolare la sfera religiosa. Come esempio ricorderò Stephen Hawking,uno dei più autorevoli fisici teorici dei nostri tempi, e l’ipotesi teorica del “Multiverso”da lui proposta di un universo generato dal“nulla” unitamente a molti altri; uno dei più discussi ed affascinanti scenari cosmologici fra i vari proposti da bizzarre teorie colme di genialità e fantasia. Alla base del Multiverso c’è la meccanica quantistica, quella stravagante, sconcertante e rivoluzionaria teoria, che nessuno ancora capisce, ma che “funziona” alla perfezione ed oggi supporta le tecnologie più recenti. Purtroppo il modello proposto ha notevoli limiti che evidenzierò più avanti in questo breve scritto.

Ancora oggi il dibattito religioso sulle origini della vita, allargato al contesto culturale e sociale, è molto sentito ed attuale. Si pensi che nel 2005 c’è stato un vero scontro negli Stati Uniti fra i due movimenti fondamentalisti, “creazionismo” ed “evoluzionismo”, che ha portato la questione in tribunale (il cosiddetto “processo di Dover”) di cui tutti i giornali hanno dato ampia notizia.

Con la fisica moderna forse il conflitto potrebbe attenuarsi

Ma forse qualcosa, oggi, tende a cambiare. Infatti, qualcuno ritiene che tra scienza e religione siamo all’ inizio di un dialogo più ricco innescato da riflessioni di meccanica quantistica moderna. Questa infatti offre scenari inaspettati aperti a una realtà più ampia e un confronto interdisciplinare più variegato e allargato a quel vasto mondo di discipline scientifiche che, “in dialogo”, si nutrono una dell’altra come ad esempio, fisica, matematica, filosofia, chimica, biologia, neuroscienze, psicologia e altre ancora.

1/1. La fine di un sogno di due giganti della fisica

Einstein e Hawking: la ricerca di una teoria unificata

È utile porre l’attenzione sul fatto che le ricerche di Einstein e Hawking hanno un punto comune.

Einstein pensava a un sogno: una “Teoria unificata”, cioè una formula universale in grado di descrivere il comportamento dell’Universo nella sua interezza. Pensava che l’essenza di Dio si potesse scoprire tramite una “legge del tutto”. Però, così facendo, riduceva Dio ad una diversa espressione della Natura; riduceva Dio a una parte di questo mondo, spogliandolo della fondamentale dimensione di trascendenza. Tuttavia questa ricerca di Einstein, durata per tutta la sua vita, si rivelò vana. Era la fine di un sogno. “La maggior parte della mia prole intellettuale finisce molto giovane nel cimitero delle speranze deluse”, scrisse in una lettera del 1938… Anche se poi non si arrese mai fino alla morte!

Anche Stephen Hawking, uno dei più autorevoli fisici teorici dei nostri tempi, partendo da idee di meccanica quantistica in un certo qual modo ha seguito la via di Einstein. Pure lui voleva trovare una “formula universale” che potesse spiegare l’esistenza o l’assenza di Dio. In un libro del 1988, “A Brief History of Time” (Bantam Books), Hawking espresse il suo desiderio a essere di aiuto nella formulazione di una Teoria del Tutto. Successivamente, tuttavia, cambiò idea e confessò che “una simile teoria sarebbe stata fuori portata per sempre perché le descrizioni umane della realtà sono sempre incomplete”.  

1/2. L’incursione di Hawking nella teologia

Per quanto concerne Hawking, un chiaro e fresco esempio di incursione della scienza nella sfera religiosa, ritengo opportuno riportare alcuni dettagli e spunti di riflessione sia per l’attualità dell’argomento e la rilevanza delle ripercussioni che implica nella moderna società.

Affermazioni fortissime

Ormai la maggior parte degli scienziati sono d’accordo nell’accettare che l’universo sia nato da una grande esplosione, il cosiddetto Big Bang; e la moderna cosmologia è in grado di raccontare minuto per minuto tutto il filmato dell’universo che si è dipanato da quel lontanissimo evento avvenuto circa 13,7 miliardi di anni fa, a parte il brevissimo intervallo di tempo che va da zero a 10-43 secondi (tempo di Planck).

Ma Hawking ed L. Mlodinow hanno un’altra visione per la genesi del cosmo. In un libro del 2010 dal titolo “Il grande disegno” spiegano le origini dell’universo invocando la meccanica quantistica e proponendo il cosiddetto modello di Hartle-Hawking: questo ipotizza l’esistenza di molti universi coesistenti con il nostro, nati spontaneamente dal nulla per fluttuazioni quantistiche. Ciascun universo del Multiverso ha proprie leggi fisiche, propri valori delle costanti fondamentali e proprie dimensioni spazio-temporali. L’universo è senza confini e senza inizio nello spazio e nel tempo. E così concludono:

“La scienza dimostra che l’universo può crearsi dal nulla”;

e “Non è necessario appellarsi a Dio”

«La creazione spontanea è la ragione per cui c’è qualcosa invece di nulla».

Parole fortissime! All’uscita del libro il mondo dell’ateismo salutò le affermazioni come il trionfo della scienza e della ragione. L’etologo inglese, Richard Dawkins, uno dei maggiori esponenti dell’epoca contemporanea dell’evoluzionismo nonché del nuovo ateismo, commentando il testo di Hawking, così concluse: «Così come Darwin ha smentito l’esistenza di Dio con la sua teoria sull’evoluzione biologica, adesso Hawking la nega anche dal punto di vista della fisica».

E allora: tutto è chiaro? Non direi

C’è da chiedersi: le cose stanno proprio così come esposte nelle clamorose affermazioni conclusive di Hawking? Molti fisici hanno mostrato perplessità. Nella teoria esistono vari interrogativi a cui occorrerebbe dare una chiara risposta. Di seguito ne elencherò alcuni.

1/3. Limiti della teoria e necessità di spiegazioni

Origine delle leggi, nulla e vuoto quantistico

Nel modello di Multiverso proposto si parte dal presupposto che le leggi fisiche che danno l’avvio all’emergere di molti universi siano “date“, cioè che le leggi siano già “là” pronte all’uso; dopodiché, date le normali leggi della fisica, l’universo può procedere per conto proprio ed è autosufficiente per quanto concerne il suo avvio. Ma…

Da dove hanno origine le leggi?

Che fine ha fatto la condizione imposta dall’ “auto-coerenza”, cioè che ogni processo fisico organizzato deve avere a monte delle leggi che lo governano?

E c’è dell’altro. Dal modello appare subito evidente come il “nulla di cui Hawking parla nella teoria proposta non è il “niente”, ma è uno “stato fisico instabile”: si tratta di “vuoto quantistico!

In fisica viene fatta una netta distinzione fra nulla e vuoto quantistico. – Il “nulla” è il «ni-ente», il «non essere»: niente materia, niente energia, niente antimateria, niente spazio, niente tempo, nessuna struttura spazio-temporale. E come tale non possiamo assegnargli alcuna proprietà come, ad esempio, una instabilità fisica. – Il “vuoto quantistico” invece è “qualcosa” di presente nella struttura spazio-tempo; è uno “stato fisico instabile” che può dare luogo, a spese della sua energia, alla creazione di materia e antimateria (come, ad esempio, a coppie di particelle-antiparticelle). Senza il vuoto quantistico iniziale il modello di Hawking non sta in piedi!

Il nulla e il vuoto quantistico sono in fisica due concetti tanto diversi da richiedere l’uso di due distinti simboli (i cosiddetti vettori di stato) per rappresentarli nelle equazioni matematiche utilizzate per gli sviluppi teorici.

Per concludere, all’inizio del meccanismo che mette in moto il processo di auto-generazione dell’universo, ci troviamo così con almeno tre cose pre-esistenti da spiegare: – le leggi della fisica, – il vuoto quantistico, – e la struttura quadri-dimensionale della spazio-tempo!

Può bastare un’equazione matematica a generare un universo?

Accettiamo che l’universo sia soggetto alle ordinarie leggi della fisica, come suggerisce il modello. Supponiamo quindi risolto il problema dell’origine delle leggi: sono , scolpite ab aeterno, pronte all’uso. Viene allora spontaneo chiederci: ma può una legge, un’equazione matematica, fare qualcosa “tutto da sola”? Può una entità matematica astratta generare la nascita di un universo fisico reale? Possedere un progetto per un prodotto non significa avere il prodotto. Occorre anche la materia prima e l’apparato strumentale per la realizzazione del prodotto. Può un’equazione matematica da sola, senza la presenza di alcunché, creare materia?

Già Platone era cosciente dell’insufficienza della matematica. Avvertiva infatti la necessità di considerare per la creazione dell’universo la preesistenza di una materia prima informe e di un artigiano che la lavorasse.

Pure Galileo, uno dei padri della fisica moderna, suggerì i fenomeni fisici osservati come punto di partenza per l’indagine scientifica e assegnò alla matematica il compito di “descriverli” tramite teorie poi da confermare.

Un universo senza una “singolarità”

 All’inizio degli anni Duemila, alcuni fisici, A.Borde, A.Guth e A.Vilenkin, hanno “dimostrato” che, per non violare una serie di ipotesi, “un universo deve necessariamente emergere da una singolarità spaziale iniziale”, cioè un punto in cui il volume dell’universo è prossimo allo zero. In altri termini deve avere un“inizio”!

Ma… l’universo prospettato da Hawking non ha una “singolarità”, non esiste un inizio. E allora?  

L’idea del Multiverso sembra davvero un’ipotesi intenzionalmente escogitata per eliminare i “problema dell’avvio”, cioè i problemi associati all’origine cosmica, i cui autori, facendo appello ai processi quantistici, evitano con grande abilità.

Una teoria che non è nemmeno una teoria

A proposito della conclusione che “Dio non è necessario”, il fisico e matematico Roger Penrose (ex collega e collaboratore di Hawking nello sviluppo della teoria del Big Bang) lo ha smentito con parole fortissime. Ha descritto il libro Il grande disegno come “ingannevole”, aggiungendo che la teoria proposta  “non è nemmeno una teoria, non è scienza ma un insieme di speranze, idee e aspirazioni”.

Con Kurt Gödel sfuma il sogno di una teoria finale universale

Il matematico, John D. Barrow, uno dei maggiori esperti nella moderna ricerca cosmologica di cui ha contribuito a sfatare molti tabù, ha avanzato l’idea che esistano “limiti intrinseci” al potere esplicativo di ogni presunta teoria ultima.

Altri scienziati, ad esempio il fisico Freeman Dyson, affermano che il “teorema di incompletezza” di Kurt Gödel (uno dei Grandi della Logica matematica del 900) dimostra che un qualsiasi tentativo di formulare una Teoria del Tutto è destinato al fallimento. La matematica e la fisica sono inesauribili.                                                                    

Anche Hawking , partendo da riflessione sul teorema di incompletezza di Gödel, ha espresso la sua preoccupazione sulla possibilità che si possa arrivare ad una teoria dell’universo in termini di un numero finito di principi. Ci si può aspettare che essa sia o contraddittoria o incompleta. Proprio in una pubblica conferenza del 2002, avente come argomento, ” Gödel and the end of Physics”, Hawking avanza il dubbio che una tale teoria sia ottenibile:

Alcune persone sarebbero molto deluse se non ci fosse una teoria definitiva che possa essere formulata come un numero finito di principi. Io appartenevo a quel gruppo di persone, ma ho cambiato idea. Sono contento che la nostra ricerca sulla conoscenza non arriverà mai alla fine e che avremo sempre la sfida della nuova scoperta. Senza di essa ci fermeremmo. Il teorema di Gödel assicura che ci sarà sempre un lavoro per i matematici. Credo che la M-teoria [teoria candidata al ruolo di “teoria del tutto”] farà lo stesso per i fisici.

Anche per Hawking sfuma il sogno di una teoria finale. Questa rimarrà solamente come una bella un’illusione.

Come si spiegano “coincidenze” e regolazione fine

Le leggi della fisica attualmente note e che governano l’universo in cui viviamo, si fondano sui “valori numerici” di alcuni parametri denominati “costanti fisiche fondamentali. Sono quantità che hanno lo stesso valore, immutabile, in ogni istante e in ogni punto dell’universo. Oggi conosciamo con notevole precisione questi numeri (esempi: velocità della luce, carica dell’elettrone e costante gravitazionale, che fissa l’intensità dell’interazione gravitazionale). Ebbene questi numeri coincidono esattamente con quelli necessari all’emergere della vita nell’universo; una piccolissima differenza anche di uno solo dei loro valori e la vita (almeno nella forma che noi conosciamo) non sarebbe sbocciata! Noi esistiamo grazie a queste coincidenze e alla loro regolazione fine!

Come possiamo spiegare queste coincidenze? Sono emerse per caso e dobbiamo accettare che la vita sia sbocciata nel cosmo senza una ragione? Va ricordato che la “probabilità” che si realizzi per caso un evento del genere, cioè una combinazione plurima vincente di tante costanti (una ventina circa) coordinate fra loro e favorevoli alla vita, è praticamente “nulla”!

 Di fronte alla impressionante corrispondenza tra le condizioni necessarie per la comparsa della vitae l’equilibrio fisico-chimico che soddisfa queste condizioni (e che è presente nell’universo che abitiamo), alcuni scienziati ritengono impossibile che ciò sia il risultato di pure “coincidenze”. Ritengono al contrario che questo risultato debba discendere da una sottile “regolazione” (fine-tuning) dei valori delle costanti in vista di uno scopo; e questo scopo è la vita. Ma per questa regolazione ci vuole un Direttore d’orchestra, un Selezionatore delle costanti, in altre parole l’esistenza di un Creatore.

Altri scienziati (Hawking compreso), attribuendo valore scientifico all’ipotesi del Multiverso (tutt’altro che scontato), hanno però idee molto diverse su come interpretare le coincidenze. Secondo questa ipotesi, l’universo che noi percepiamo è uno fra una serie vastissima di universi, differenti uno dall’altro nei quali le costanti fondamentali hanno valori differenti. Sebbene la maggior parte degli universi sia inadatta alla vita (le costanti infatti non la permettono), in alcuni di loro si sono instaurate per caso le condizioni necessarie al suo nascere. E così questi ultimi universi risultano percepiti da osservatori viventi e noi ne siamo un esempio. È evidente che, seguendo l’ipotesi di molti universi, non possiamo più pensare all’universo in termini di uno scopo finale: l’ordine cosmico sarebbe il frutto del casuale concretarsi di uno degli innumerevoli mondi possibili e non il frutto di un progetto con un fine prestabilito.

Una sola cosa è certa: le coincidenze numeriche sono veramente tante. E molti scienziati, in particolare proprio quelli addetti ai lavori, considerano questo straordinario, incredibile e prodigioso fenomeno come un segno dell’esistenza di un “progetto” da attribuirsi a un Creatore.

 Da notare che è proprio nel cercare una spiegazione alle costanti fisiche che si trovano gli indizi più forti, oserei dire più inquietanti, che portano a una profonda riflessione sull’esistenza di un disegno superiore. “Un indizio è un indizio – scriveva Agatha Christie – due indizi sono una coincidenza, ma tre indizi fanno una prova” …

Teorie speculative che lasciano disorientati

Talvolta si rimane confusi e c’è da chiedersi se al punto attuale delle nostre conoscenze scientifiche siamo di fronte a una qualche spiegazione “scientifica” soddisfacente. Se escludiamo il “modello standard” (la teoria fisica che riassume tutte le attuali conoscenze nel campo delle particelle elementari e delle forze che ne regolano le interazioni fondamentali) una buona parte delle teorie sono decisamentespeculative. Infatti molte ipotesi cosmologiche proposte sono espressamente costruite per eliminare il “primo momento” (e quindi l’ipotesi di un Dio creatore) e si spingono oltre l’esperienza, cioè vanno al di là del metodo osservativo della scienza entrando nel campo proprio dell’attività creatrice della mente . Il modello di universo di Hawking ne è proprio un esempio.

Una diffusione mediatica senza precedenti

Al di là delle forti critiche espresse al modello di Hawking, credo tuttavia che vada dato merito agli autori di avere compiuto con grande abilità e fantasia un tentativo, giusto o no, di spiegare l’origine dell’universo nell’ambito della fisica.

Da notare che la teoria è stata presentata al grande pubblico tramite una diffusione mediatica senza precedenti. Però… non basta una super-copertura mediatica per fare di una “affascinante speculazione” una vera teoria scientifica!

2. Nuove idee dalla fisica quantistica

Da un mondo fatto di “sostanze” a uno fatto di “relazioni

Oggi da un altro grande della fisica teorica, l’italiano Carlo Rovelli, in un libro dal titolo “Helgoland” del 2020, ci viene offerta una nuova interpretazione della meccanica quantistica, la cosiddetta “Interpretazione relazionale, dove a un mondo fatto di sostanze si sostituisce un mondo fatto di “relazioni”.

La teoria ci propone la visione di un mondo fisico non come un insieme di oggetti indipendenti con proprietà ben definite (come fa la fisica classica), ma come una rete di relazioni”. E gli oggetti sono i “nodidella rete.

Avanza l’idea che siano le relazioni e le interazioni più che gli oggetti a tessere la realtà.   

Questa visione cambierebbe la nostra concezione della struttura del mondo fisico e le conseguenze in fisica e in molte altre discipline sarebbero rilevanti.

Osservazioni, interazioni, relazioni

Credo opportuno spendere due parole per capire di cosa si sta parlando, cioè di capire il concetto di “relazione” nel contesto della interpretazione relazionale. Questo concetto è espresso da Rovelli in modo chiaro, e come sempre piacevole com’è nel suo stile, nel libro dal titolo Helgoland. In questo breve scritto ho fatto quindi il tentativo di riassumere i punti più significativi dell’idea spesso estrapolando molti passi dal libro.

Cosa sia una “osservazione” in un laboratorio, dove c’è uno scienziato che osserva e misura, credo sia a tutti chiaro. Ma il mondo è grande e non è fatto solo di scienziati in laboratorio. E allora? Cos’è una osservazione, dove non c’è alcun scienziato che misura? La chiave della risposta è che lo scienziato, come il suo strumento di misura, sono anch’essi parte della natura. Quindi quello che la teoria descrive è il modo in cui una parte della natura si manifesta a un’altra parte della natura.

Il cuore dell’interpretazione relazionale, come scrive Rovelli, consiste nell’idea che la teoria non descrive il modo in cui gli oggetti quantistici si manifestano a noi; descrive invece come qualunque oggetto fisico si manifesta a qualunque altro oggetto fisico, come qualunque oggetto fisico agisca su qualunque altro oggetto fisico.

Pensiamo, racconta sempre Rovelli, il mondo in termini di oggetti, esempio: un fotone, un gatto, un sasso, un albero, un ammasso di galassie. Questi oggetti non stanno in sdegnosa solitudine. Al contrario, non fanno che agire uno sull’altro. È a queste interazioni che dobbiamo guardare per comprendere la natura, e non agli oggetti isolati. – Un gatto ascolta il ticchettio di un orologio. – Un ragazzo lancia un sasso, il sasso sposta l’aria dove vola, colpisce un altro sasso e lo muove, preme sul terreno dove si muove. – Un albero assorbe energia dai raggi del sole, produce l’ossigeno che respirano gli abitanti di un paese mentre osservano le stelle e le stelle corrono nella galassia trascinate dalla gravità di altre stelle… Il mondo che osserviamo è un continuo interagire.È unafitta rete di interazioni. Il mondo che conosciamo, ciò che chiamiamo realtà, è la vasta rete di entità in interazione.

La scoperta alla base della teoria è l’impossibilità di separare le proprietà di un oggetto dalle interazioni dove queste proprietà si manifestano, e dagli oggetti a cui si manifestano. Le caratteristiche di un oggetto sono il modo in cui esso agisce su altri oggetti. L’oggetto stesso non è che un insieme di interazioni su altri oggetti.

Un salto radicale

Ma allora, continua Rovelli, attribuire sempre e necessariamente proprietà a una cosa anche quando non interagisce, è superfluo, e può essere fuorviante.È parlare di qualcosa che non esiste: non ci sono proprietà al di fuori delle interazioni. È un salto radicale. Equivale a dire che è necessario pensare che ogni cosa sia solamente il modo in cui agisce su qualcos’altro. Pensate! Quando l’elettrone non interagisce con alcunché, non ha proprietà fisiche. Non ha posizione, non ha velocità!

Le proprietà non vivono sugli oggetti, sono ponti fra oggetti. Gli oggetti sono tali solo in un contesto, cioè solo rispetto ad altri oggetti, sono nodi dove si allacciano ponti. Il mondo è un gioco prospettico, come di specchi che esistono solo nel riflesso di uno nell’altro.

Spero che questa breve carrellata sia sufficiente a mostrare come, più che gli oggetti, siano le relazioni e le interazioni a tessere il mondo.

La relazione vive in molte discipline

È utile notare come il pensiero relazionalelo si ritrova in molti settori scientifici, vedi ad esempio: – In biologia, le caratteristiche dei sistemi viventi sono comprensibili in relazione all’ambiente, formato da altri essere viventi. – In chimica, le proprietà degli elementi sono il modo con cui questi interagiscono con altri elementi. – In economia, si parla di relazioni economiche. – In psicologia, la personalità individuale esiste in un contesto relazionale.

Ma si potrebbe aggiungere di più. Di relazioni è fatto il nostro io, le nostre società, la nostra vita culturale, spirituale e politica.

La scienza moderna apre alla spiritualità

L’interpretazione relazionale della meccanica quantistica arriva oggi ad avanzare l’idea che “la separazione fra materia e spirito appare forse un ostacolo meno invalicabile”.

La prospettiva proposta ci allontana infatti dai dualismi, come ad esempio soggetto-oggetto o materia-spirito. La scienza contemporanea potrebbe essere fondamentalmente aperta alla “spiritualità”.

Scenari inaspettati. Negazione e apertura al trascendente

Va tuttavia precisato che, nel tentativo di comprendere la strana immagine del mondo offerta da questa incredibile teoria, Rovelli intravede nella relazione una “negazione della metafisica” e una porta aperta a concezioni vicine a quelle del pensiero orientale.

L’astrofisico gesuita Paolo Beltrame, e con lui altri studiosi aderenti al pensiero religioso, scorgono invece l’immagine offerta dalla teoria in modo diverso. Intravedono nella fisica quantistica relazionale un invito a un dialogo teologico più ricco e variegato di quello a cui siamo abituati. In un saggio del 2021 dal titolo “Forse Dio gioca a Dadi?”, Beltrame così scrive: “La meccanica quantistica rappresenta oggi la migliore e più esaustiva descrizione del mondo fisico. La sua comprensione seria e onesta offre scenari inaspettati, affascinanti e aperti verso una realtà più vasta. In essa si può intravedere un orizzonte verso il Mistero, perfino in ottica cristiana”.

Questa percezione teologica si discosta notevolmente da quella di Rovelli. Beltrame infatti invita a tenere presente come “il pensiero teologico cristiano scorge proprio nella Trinità l’attuazione stessa della relazione. La Trinità è relazione in sé stessa, relazione con l’universo, e relazione con tutti gi esseri viventi, senzienti o meno”.

Si tratta di conclusioni molto diverse: da un lato si giunge alla negazione della metafisica e dall’altro ad appellarsi al Mistero centrale della fede cristiana che richiama il trascendente.

E per quanto concerne l’”universo “mentale”

La teoria dei quanti non ci aiuta direttamente a capire la mente. Però, indirettamente, con l’interpretazione relazionale può dirci qualcosa. Se la grana fine del mondo è fatta di particelle materiali che hanno solo massa e moto, così ragiona Rovelli, sembra difficile ricostruire da questa grana amorfa la complessità che siamo noi, che percepiamo e pensiamo. Ma se la grana fine del mondo è meglio descritta in termini di relazioni, se nessuna cosa ha proprietà se non in relazione ad altre, forse in questa fisica possiamo meglio trovare elementi capaci di combinarsi in maniera comprensibile per fare da base a quei fenomeni complessi che chiamiamo le nostre percezioni e la nostra coscienza.

Un mondo descritto dalla interpretazione relazionale ci permette forse di uscire dalla prigione della radicale opposizione fra oggettività della materia e vita mentale. La rigida distinzione fra mondo mentale e mondo fisico si attenua. Possiamo provare a considerare i fenomeni mentali e fenomeni fisici, entrambi, come fenomeni naturali: entrambi prodotti da interazioni fra parti del mondo fisico.

3. Noi, senza uno scopo?

Significato della vita

Sempre Rovelli, nel libro “Sette brevi lezioni fisica” del 2014, si chiede: “…noi cosa siamo? Siamo fatti anche noi solo di quanti e particelle? Ma allora da dove viene quella sensazione di esistere singolarmente e in prima persona che prova ciascuno di noi? Allora cosa sono i nostri valori, i nostri sogni, le nostre emozioni, il nostro stesso sapere? Cosa siamo noi, in questo mondo sterminato e rutilante?”.

Attualmente sappiamo ben poco di noi.

Avvertiamo come l’uomo è il punto dove la realtà prende coscienza di sé stessa e dove si incrociano vari confusi concetti riguardanti l’essere delle cose, la loro origine e il significato della vita. Viene spontaneo chiedersi: “La scienza potrebbe da sola, in solitario, darci una risposta nella ricerca del significato della vita?”, ovviamente ammesso che esista?

Forse è difficile, oserei dire impossibile, ottenere una risposta dall’immagine dell’uomoricavata:

– come risultato vincente di una lotteria cosmica, come offre la fisica quantistica;

– oppure come conseguenza inevitabile di una legge meccanicistica che tutto determina e lascia tutto senza significato, come fa la fisica classica;

 – infine dall’immagine, desunta dall’amara e deludente idea che noi siamo qui senza uno scopo ovvero soltanto a fare da elegante e squisita decorazione allo scenario cosmico!

In questa ottica, forse, la ricerca religiosa potrebbe essere di aiuto.

Dalla scienza solo idee parziali?

Scriveva Einstein: “La scienza senza religione è zoppa, la religione senza scienza è cieca”. Nella mente di Einstein era chiaro come entrambe le discipline, da sole, possono comunicare soltanto un’idea parziale della verità

Oggi, molti scienziati ritengono che fisica e religione siano due punti di vista “complementari” attraverso cui guardare a una realtà più profonda; quella realtà di cui intuiamo, avvertiamo, captiamo, percepiamo, intravediamo “qualcosa” in fondo al suo abisso misterioso della quale tuttavia non riusciamo a dare una spiegazione. La scienza gioca un ruolo importante, mentre la fede aiuta a rispondere ad altre problematiche vitali con cui la scienza non può confrontarsi.

Credo che dobbiamo prendere coscienza che la fisica vede le cose da una angolazione particolare. Questa disciplina, proprio per il suo procedere per modelli e idee e il suo riferirsi a ciò che è riproducibile, non può sperare di cogliere “tutta la ricchezza della realtà”. La prospettiva che ci offre la fisica resta necessariamente una prospettiva “aperta” che non esclude, anzi inevitabilmente, si richiama a una sintesi superiore di tipo “filosofico” o a forme di conoscenza che riguardano più direttamente la nostra esperienza esistenziale come ad esempio quella “religiosa.

Lo stesso Einstein ha frequentemente criticato l’uso improprio di concetti metafisici nella scienza, ma anche riconosciuto che certi pensieri filosofici sono indispensabili per comprendere le implicazioni più ampie delle scoperte scientifiche; in alcune lettere e scritti, ha riconosciuto che la “metafisica” può fornire utili strumenti concettuali per la riflessione.

Un livello più profondo di spiegazione

Altri insigni studiosi non riescono ad accettare un mondo senza uno scopo. Sono proprio i risultati del loro lavoro scientifico che li invitano a riflettere sull’esistenza di un «livello più profondo» di spiegazione del mondo. Scrive molto chiaramente l’eminente fisico e grande divulgatore Paul Davies:

Quanto a me, faccio parte di quel gruppo di scienziati che non professa nessuna religione tradizionale, ma, nonostante ciò, nega che l’universo sia qualcosa di accidentale, senza uno scopo. Attraverso il mio lavoro scientifico sono giunto a credere sempre più fermamente che l’universo fisico è costruito con una ingegnosità così sorprendente che non riesco a considerarlo meramente come un fatto puro e semplice. Mi pare che ci debba essere un livello più profondo di spiegazione. Se si desidera chiamare tale livello «Dio» è una questione di gusto e di definizione. (…) Credo, però, che noi esseri umani siamo una parte essenziale nell’organizzazione del mondo”.

Questa visione è certamente più confortante. È più gioioso ed appagante immaginare noi esseri umani partecipi, anzi “parte essenziale”, dell’organizzazione di quel mondo che ogni giorno ci stupisce e ci affascina con la sua maestosità, armonia e bellezza.

4. Scienza e religione sono compatibili?

Concezioni contrastanti e motivo del loro conflitto

Nel libro Helgoland su citato, Rovelli scrive: “La ricerca della conoscenza, non si nutre di certezze: si nutre di una radicale assenza di certezze. Grazie all’acuta consapevolezza della nostra ignoranza, siamo aperti al dubbio e possiamo imparare sempre meglio”.

Questa immagine di ricerca del sapere è considerata da Rovelli una caratteristica basilare della conoscenza scientifica e contrasta chiaramente con la certezza assoluta e indiscutibile che appartiene al pensiero religioso.

Alcuni scienziati ritengono quindi chiaro il motivo del conflitto fra i due sistemi di pensiero; in particolare, osservando il modo con cui si accostano al problema dell’esistenza, cioè al profondo significato della vita.

Le grandi religioni si fondano sulla “rivelazione” e sul “dogma”, quest’ultimo fondato su una verità immutabile. La verità del dogma è conosciuta “in modo diretto e assoluto” e non deriva da processi di adattamento dell’investigazione umana. La teologia cerca il significato della vita,loscopo più profondo dell’esistenza umana. Questi sono immutabili, sono gli stessi per gli uomini di ogni tempo e non hanno bisogno di adattarsi continuamente ai cambiamenti della storia. Le grandi religioni hanno radici nel passato e sono piuttosto lente ad adattare il loro “modo di comunicare”.

La scienza, invece, si fonda sull’ “osservazione” e “l’esperimento”. Lo scopo è la comprensione di cosa e come è fatto il nostro mondo e della origine delle cose. La scienza formula teorie che permettano di collegare esperienze diverse. Cerca elementi di regolarità presenti nei meccanismi della natura nel tentativo di fare emergere le leggi fondamentali che reggono il comportamento della materia e dell’energia. La scienza non è legata a dogmi e vede quindi il mondo da una prospettiva diversa. È un sapere in continuo rinnovamento e riesce a dare nuove immagini del mondo, aspetto questo che la rende affascinante e spettacolare.

È importante notare come scienza e religione hanno “oggetti” ed anche “metodi” diversi per raggiungere la verità. La ricerca religiosa vuole conoscere ciò che ci circonda non per conoscere “come” avvengono i fenomeni, che rimane un compito della fisica, ma piuttosto per indagare sul “perché” questi avvengono. Scienza e fede si completano a vicenda, sonoin un certo sensostrumenti “complementari” nella ricerca della verità.

Scienza e testo biblico

In un librodel 1995 dal titolo “In principio. Il libro della genesi interpretato alla luce della scienza”, il ben noto biochimico e grande divulgatore Isaac Asimov propone una serie di confronti tra le scoperte della scienza e la descrizione dell’origine del cosmo contenuta nella Genesi della Bibbia.  Nel testo sono messe in evidenza le discordanze e l’incompatibilità tra scienza e religione biblica. Lo scrittore pone una distinzione netta tra “verità di fede” e “verità scientifica”. La fede religiosa, come su già detto, si richiama alla Sacra Scrittura, che si fonda sull’autorità indiscussa della Rivelazione, mentre la spiegazione scientifica si basa su prove empiriche incontrovertibili in quanto costituite da dati osservabili e misurabili.

Ora viene da chiedersi: è giusto un confronto fra scienza e testo biblico? Forse non potrebbe essere un confronto privo di significato? I testi biblici non vanno letti per trovare risposte a interrogativi scientifici, ma per approfondire il problema del senso dell’universo e della nostra vita. Questo testo propone chiaramente descrizioni e metafore che riflettono le concezioni popolari niente affatto scientifiche del loro tempo.

Due esempi di “compatibilità” fra scienza e fede

Una opinione abbastanza diffusa ritiene che gli scienziati non siano credenti perché si pensa che conoscenze scientifiche e fede non possano coesistere all’interno dell’animo umano. In realtà molti dei più grandi scienziati sono stati, e sono tuttora, dei credenti (sia di fede cristiana che di altre convinzioni religiose). Non solo. Esistono anche casi in cui dei religiosi hanno arricchito la scienza di importanti contributi che poi hanno avuto un ruolo determinante nel cambiare la nostra visione del mondo. Vediamo due chiari esempi di compatibilità.

Si pensi al sacerdote biologo belga Gregor Mendel, oggi conosciuto come il “padre della genetica moderna”. Nell’Ottocento compì esperimenti sugli ibridi vegetali che hanno portato alla fondamentale scoperta delle leggi che regolano l’ereditarietà dei geni.

Ma non è tutto. Mendel applica per la prima volta lo strumento matematico, in particolare la statistica e calcolo infinitesimale, allo studio dell’eredità biologica! L’importanza della metodologia usata è indiscutibile.

Nel Novecento il lavoro di Mendel ottiene il ruolo che gli compete nella storia della scienza e nel 1906 la scienza dell’ereditarietà riceve il nome di “Genetica”.

Come si può dimenticare il sacerdote cosmologo belga G. Lemaître che nel 1927 avanzò l’idea che l’universo sia in espansione e propose la legge di proporzionalità fra distanza delle galassie e la velocità con cui le galassie si allontanano le une dalle altre a causa dell’espansione dell’universo (velocità di recessione). La legge fu poi scoperta dall’astronomo Edwin Hubble tramite osservazioni sperimentali qualche anno dopo. L’importanza storica della legge sta nell’avere spazzato via tutti i modelli teorici “statici” di universo, che fino ad allora erano largamente favoriti! Nel 2018 l’Unione Astronomica Internazionale ha raccomandato di rinominare la “legge di Hubble” con la “legge di Hubble-Lemaître”!

Ma non è tutto. Successivamente Lemaître propose l’ipotesi per cui l’universo avrebbe avuto origine da un “atomo primigenio”. Questa ipotesi fu criticata dallo stesso Einstein, in quanto l’idea appariva troppo associata all’idea di una creazione iniziale; quindi, secondo Einstein, si sarebbe trattato più di una scelta di fede che di una ipotesi scientifica valida. Più tardi Einstein riconobbe che la teoria era credibile e probabilmente esatta. Oggi è l’ipotesi cosmologica più accreditata per spiegare l’origine dell’universo e nota come “teoria del Big Bang”!

Nel 1933 Lemaître afferma: “Esistono due vie per arrivare alla verità. Ho deciso di seguirle entrambe…La scienza non ha cambiato la mia fede nella religione e la religione non ha mai contrastato le conclusioni ottenute dai metodi scientifici”.

Il risultato ottenuto seguendo le due vie, oggi è sotto i nostri occhi: è storia scritta a grandi lettere anche sui libri di scienza.

Gli scienziati in posizione privilegiata

Ogni uomo è libero di scelta: credere o non credere. Entrambe le posizioni sono di tutto rispetto. Per quanto riguarda lo studioso credente ritengo tuttavia vada fatto un commento aggiuntivo.

Molti scienziati ritengono che per l’uomo di scienza un approccio maturo permetta di riconoscere l’importanza di “entrambi” i punti di vista, quello scientifico e quello teologico e di distinguerli quando occorre. Vedono semplicemente scienza e fede come due finestre complementariper osservare la realtà in modo più profondo e completo. E, riconoscendo con un po’ di umiltà il loro ridotto sapere, questa visione è possibile.

Io condivido questa visione e ritengo che gli scienziati dovrebbero ritenersi dei “privilegiati“. Infatti proprio loro che indagano nel profondo della natura giorno dopo giorno, si trovano in una posizione più favorevole per scoprire l’esistenza di quell’immenso Ordine che è nelle cose; quell’Ordine che a molti fa ritenere nonpossa essere il risultato del purocaso. È importante avere chiaro come questo Ordine sia infinitamente più evidente agli studiosi addetti ai lavori che ad altri. E questo comporta che, quella parte di scienziati che arriva a Dio, ci giunge percorrendo la strada più completa: quella della “scienza” e quella della “libera scelta” di riconoscere in Dio il fondamento della propria vita”.

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Alcuni elementi bibliografici

B. Greene, L’universo elegante, Einaudi 1999.

C. Rovelli, Helgoland, Adelphi, Milano 2020.

C. Rovelli, La realtà non è come ci appare. La struttura elementare delle cose, Raffaello Cortina, Milano2014.

C. Rovelli, Sette brevi lezioni di fisica, Adelphi, Milano 2014.

F. Saporetti, Big Bang: chi ha acceso la miccia? Una straordinaria avventura scientifica, Pendragon, Bologna 2014.

P. Beltrame, Forse Dio gioca a dadi? La Civiltà Cattolica, 4097, Roma 2021.

P. Davies, Dio e la nuova fisica, Oscar Saggi Mondadori, Milano 1994.

S. Hawking e L. Mlodinow, Il grande disegno, Perché non serve Dio per spiegare l’universo, Mondadori, Milano 2011.

S. Hawking, Dal Big Bang ai buchi neri, Breve storia del tempo, trad. ita. di L. Sosio, Rizzoli, Milano, 2001

S. Hawking, La grande storia del tempo. Un nuovo viaggio “dal Big Bang ai buchi neri, Rizzoli, Milano 2015

S. Hawking, La Teoria del Tutto. Origine e destino dell’Universo, trad. ita. di D. Didero, Rizzoli, Milano 2003.

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Ringraziamenti

Un sentito grazie va a Enrico Pedna per una attenta lettura critica e costruttivi commenti.

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Franco Saporetti, già professore di fisica per molti anni alla Facoltà di Ingegneria dell’Università di Bologna, ha svolto ricerche in “Fisica delle Particelle Elementari” e in “Fisica del Nucleo” presso il CERN di Ginevra e l’INFN di Bologna. Ha al suo attivo più di sessanta lavori scientifici su riviste internazionali, vari libri e articoli divulgativi. Tra i libri: “Big Bang: chi ha acceso la miccia? Una straordinaria avventura scientifica” (Pendragon, 2014). Ha pure pubblicato favole di fisica sul sito di divulgazione scientifica dedicato ai giovani dell’Università di Bologna.

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