Conoscere la
mente per comprendere la cosmologia
LORENZO L. BORGIA
NOTE E
NOTIZIE - Anno XIX – 22 ottobre 2022.
Testi pubblicati sul sito www.brainmindlife.org della Società Nazionale
di Neuroscienze “Brain, Mind & Life - Italia” (BM&L-Italia). Oltre a notizie
o commenti relativi a fatti ed eventi rilevanti per la Società, la sezione
“note e notizie” presenta settimanalmente lavori neuroscientifici selezionati
fra quelli pubblicati o in corso di pubblicazione sulle maggiori riviste e il cui
argomento è oggetto di studio dei soci componenti lo staff dei recensori della Commissione
Scientifica della Società.
[Tipologia del testo: BREVE DISCUSSIONE]
La cosa più
incomprensibile dell’universo
è che esso
sia comprensibile.
[Albert Einstein]
Antico come l’uomo
stesso, il desiderio di conoscere tutto l’esistente per comprendere la realtà è
stato soddisfatto per millenni dalle cosmologie religiose, ma dal tempo di
Copernico e Galileo si è andata sviluppando la via del sapere sperimentale quale
mezzo per giungere alla conoscenza fisica del cosmo secondo logica matematica,
fino a giungere alle cosmologie scientifiche attuali.
Il grande
genio di Ulm si poneva il problema di come sia possibile alla mente umana
comprendere in termini fisici l’universo, perché gli straordinari progressi
conoscitivi compiuti soprattutto grazie a lui avevano posto come evidenza alla
coscienza umana che la comprensione avviene in una dimensione di incontro tra
la nostra ragione e una stupefacente regolarità razionale dei fenomeni naturali[1].
La fisica
contemporanea ha fatto compiere all’uomo un salto di qualità enorme nella
comprensione della realtà: la teoria della relatività generale e la meccanica
quantistica sono due fra i più potenti strumenti di conoscenza scientifica a
disposizione della nostra intelligenza per comprendere i fenomeni a tutti i
livelli dimensionali, dalle particelle fondamentali ai limiti misurabili dell’universo.
Una chiave di volta in questa rivoluzione conoscitiva è data dal ruolo dell’osservatore
umano: mentre nella fisica classica il soggetto che osserva e descrive il
fenomeno è escluso dal contenuto studiato e implicitamente assunto come
riferimento fisso, oggettivo e universale, nella teoria della relatività di
Einstein le misure temporali e spaziali, oltre che dalla velocità relativa,
dipendono dall’accelerazione degli osservatori; nelle teorie
quantistiche sviluppate da Bohr e Heisenberg sul concetto di quanti di Planck,
il modo in cui gli osservatori predispongono gli strumenti influenza il
risultato. In queste due grandi concezioni teoriche l’osservatore entra nel
campo dell’oggetto studiato e, in particolare, nella meccanica quantistica
occorre tener conto delle scelte coscienti operate dagli osservatori.
Dunque, se non
è proprio necessario conoscere la neurobiologia della coscienza per comprendere
i criteri in base ai quali gli osservatori operano scelte deliberate, è evidente
che conoscere il funzionamento di quell’attività cerebrale che chiamiamo mente,
con i suoi vincoli, le sue peculiarità, i suoi limiti, può aiutare a
comprendere le scelte coscienti operate dagli osservatori nella descrizione
teorica della meccanica quantistica.
Ma alla questione
posta da Albert Einstein, relativa al “perché sia comprensibile l’universo”, Gerald
Edelman fornisce una sua risposta: grazie ai principi di simmetria e memoria.
Edelman si riferisce al principio matematico di simmetria concepito
inizialmente da Evariste Galois nella sua teoria matematica dei gruppi (1811-1832)[2]
e sviluppato da Sophus Lie,
ma soprattutto sostiene che tale simmetria è anche una proprietà della mente,
così come lo è la memoria.
Romantica e affascinante
la storia degli appunti sulla teoria matematica dei gruppi, raccolti in fretta
dal giovane Evariste Galois[3],
repubblicano perseguitato, sofferente per il suicidio del padre e per un amore
infelice, e angosciato dal presagio di morte in un duello al quale non avrebbe
potuto sottrarsi. Evariste, uno dei più precoci geni della storia della
matematica, raccolse in un manoscritto tutti i suoi principali risultati scientifici,
inclusa la formulazione del principio matematico di simmetria e, la notte prima
del duello, li inviò con una lettera al suo grande amico Chevalier, al quale
chiedeva di sottoporre i suoi studi al giudizio di Gauss e di Jacobi, ritenuti i due massimi matematici dell’epoca. Evariste
Galois morì per un proiettile all’addome o, più precisamente, ecco cosa si
legge nei Nuovi annali dei matematici editi durante il governo provvisorio:
“Galois venne assassinato il 31 maggio 1832 in un cosiddetto «duello per motivi
d’onore» provocato da spie della polizia segreta di Luigi Filippo”[4].
Intanto, il manoscritto fu negletto e non fu pubblicato prima del 1846. Lo
studio principale del manoscritto era intitolato Memoria sulle condizioni di
risolubilità delle equazioni per radicali e, nella teoria dei gruppi, vi
figurava anche la formulazione del suo principio di simmetria, che sarà riscoperto
solo dopo tempo.
Marius Sophus Lie nacque ad Oslo (Christiania) dieci anni dopo la morte di Galois e la sua
vita, anche se non così breve e tragica come quella del Francese, fu intensa e
avventurosa: a ventotto anni a Parigi, dove aveva preso a lavorare ai gruppi di
trasformazioni, fu arrestato e tradotto nel carcere di Fointainbleau
in attesa della condanna a morte, senza aver bene compreso la ragione. Era
scoppiata la Guerra franco-prussiana e i suoi appunti di matematica furono
scambiati dai gendarmi per messaggi in codice, così le autorità militari lo
dichiararono “spia tedesca” al servizio del governo prussiano. Per la scarcerazione
fu necessario l’intervento di Jean Gaston Darboux, un
matematico suo coetaneo che lo aveva conosciuto a Parigi e poté farsi garante
della sua innocenza[5].
A Sophus Lie si deve in gran parte
la teoria della simmetria continua e l’inizio della sua applicazione
allo studio della geometria e delle equazioni differenziali, ma Edelman chiama
in causa questo matematico per presentare la simmetria come aspetto fenomenico
della realtà e della logica dell’universo, lontana dall’artificio estetico prodotto
ad arte per gusto e abilità umana.
Occorrerebbe
un lungo saggio specialistico per illustrare la simmetria come argomento
matematico e tracciare poi il profilo della sua applicazione alla nostra
materia secondo gli intenti di Edelman; al lettore basti sapere che la simmetria
ha un profondo legame con le leggi di conservazione della fisica e che l’autore
della teoria della selezione dei gruppi neuronici ritiene che i principi di
simmetria e memoria interagiscano armoniosamente, aiutandoci a
comprendere il posto della nostra mente nella natura.
La nostra
società scientifica segue la concezione del suo presidente, che si basa
interamente sul modo in cui i cervelli si sono evoluti dando luogo alle
funzioni mentali coscienti: le ipotesi principali su quale sia stato nella
filogenesi il rapporto del cervello col mondo fisico ambientale consentono di
spiegare in termini di tendenze e vincoli le basi neurobiologiche
del ragionamento che ci permette di “riconoscere” le leggi e le regole dell’universo.
Sia che si
accetti l’idea di Edelman, ossia che la capacità della nostra mente di
comprendere l’universo derivi da simmetria e memoria, sia che si ritenga
cruciale il modo in cui la mente è emersa dal cervello per effetto dell’evoluzione,
sembra evidente che il nostro potere di comprensione razionale della realtà
naturale dipenda in modo non irrilevante dall’organizzazione funzionale dei
nostri processi mentali.
L’autore della nota ringrazia
la dottoressa Isabella Floriani per la correzione della bozza e invita alla lettura delle
recensioni di
argomento connesso che appaiono nella sezione “NOTE E NOTIZIE” del sito
(utilizzare il motore interno nella pagina “CERCA”).
Lorenzo L. Borgia
BM&L-22 ottobre
2022
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2003 con codice fiscale 94098840484, come organizzazione scientifica e culturale
non-profit.
[1]
In realtà, Einstein una
risposta a questo interrogativo indirettamente la fornisce quando, da credente,
dichiara: “Dio non gioca a dadi”, perché tale affermazione implica una logica
condivisa tra l’uomo e Dio.
[2] Le idee di Galois sui gruppi
rivelarono che, in generale, non è possibile risolvere le equazioni di grado superiore
al quarto.
[3] Evariste Galois (25 ottobre 1811
– 31 maggio 1832) fu un bambino prodigio e in grado, ancora adolescente, di
risolvere un problema rimasto insoluto da 350 anni, ossia determinare una
condizione necessaria e sufficiente affinché un polinomio sia risolubile per
radicali. Gli si deve la Teoria di Galois, considerata branca dell’algebra
astratta, il concetto di gruppo in matematica e specificamente i “gruppi di
Galois”.
[4] Enciclopedia della Matematica
Treccani (2013). Gli fu tesa una trappola perché il suo attivismo anti-monarchico,
che lo aveva già portato in carcere varie volte, fu ritenuto pericoloso. Gli storici
francesi hanno ricostruito che la bella Stephanie, una spia al servizio del re,
lo sedusse e si finse fidanzata all’agente Pescheux d’Herbinville, che lo sfidò a duello per sopprimerlo, sparando
prima del segnale di inizio così da essere certo di ucciderlo.
[5] Oggi Darboux
lo conosciamo soprattutto come biografo di Henri Poincaré.