Pubblicato in: n. 06 Uguale / uguale /

Fruttuosa diseguaglianza

di John Polkinghorne

Quando consideriamo la storia che la scienza ci racconta dei 13,7 miliardi di anni di vita dell’universo, vediamo che essa è stata caratterizzata da periodi in cui sono emerse nuove tipologie di ordine straordinariamente fruttuoso. L’universo che si è formato in seguito al big bang era semplicemente una palla di energia che si espandeva in modo quasi uniforme. Sembrava poco probabile che un sistema così semplice potesse offrire la prospettiva di un grande interesse futuro.

C’erano tuttavia delle fluttuazioni molto piccole nella densità del giovane universo, cosicché non tutto era completamente uguale. Questi piccoli allontanamenti dall’uniformità si dimostreranno i semi della fertilità cosmica. In un periodo di circa un miliardo di anni la gravità ha provocato una specie di effetto a valanga che ha concentrato le fluttuazioni: in questo modo l’universo è diventato alla fine granuloso e increspato di stelle e galassie.

Man mano che le stelle si condensavano, le loro fornaci nucleari hanno iniziato a bruciare dando avvio ad un processo tramite il quale un universo, che era composto semplicemente di idrogeno ed elio, ha guadagnato quei numerosi elementi più pesanti che sarebbero poi diventati i materiali chimici grezzi della successiva grande apparizione di novità prima inimmaginabili. Così è iniziata la vita sul pianeta Terra, e forse anche in altri luoghi dell’universo. All’inizio la vita era molto semplice: per più di due miliardi di anni consisteva solamente di batteri unicellulari. Quindi il processo della mutazione genetica, passato al vaglio e preservato dalla selezione naturale in un ambiente adatto, ha dato avvio al processo di complicazione degli esseri viventi. Alla fine questo ha portato all’emergere della coscienza e, poi, all’auto-conoscenza dell’Homo sapiens.

Tutti questi fruttuosi processi si sono sviluppati in regimi che abbiamo imparato a definire come ‘sull’orlo del caos’, luoghi dove ordine e disordine, caso e necessità si intrecciano. È solamente in questi regimi che le vere novità possono emergere. Se le cose sono troppo ordinate, infatti, sono anche troppo rigide per tutto ciò che va oltre il semplice ri-arrangiamento di pezzi e pezzetti già esistenti. Viceversa, se sono troppo casuali, le novità che potrebbero emergere non sarebbero capaci di persistere. Ad esempio, se non ci fossero mutazioni genetiche non potrebbero nascere nuove specie e, d’altro canto, se ci fossero troppe mutazioni genetiche non sarebbe possibile avere specie stabili, quelle cioè su cui può agire la selezione naturale.

Quando parliamo di processi evolutivi che implicano l’interazione tra caso e necessità dobbiamo essere sicuri di capire qual è il significato di queste due parole. ‘Caso’ significa semplicemente contingenza storica (ad esempio il pattern di fluttuazioni di densità presente nel primo universo), mentre per ‘necessità’ si intende la regolarità delle leggi (la legge di gravità nel caso della formazione delle galassie). Il ruolo del caso non implica che la storia del cosmo sia una semplice lotteria. Le stelle e le galassie dovevano emergere comunque, ma lo schema con cui lo hanno fatto non era una cosa inevitabile e predeterminata.

La morale di questa storia è che la fertilità richiede diseguaglianza. Un equilibrio termico completo è uno stato di completa uguaglianza energetica. Ogni grado di libertà ha lo stesso contenuto di energia. L’equilibrio termico è anche uno stato di morte, dominato dalla massima entropia richiesta dalla seconda legge della termodinamica e senza la possibilità che qualcosa di nuovo possa ancora accadere. Sono solo i sistemi dissipativi, mantenuti lontano dall’equilibrio termico dallo scambio di energia ed entropia con il loro ambiente, che possono manifestare la fertilità. Tutti gli esseri viventi sono sistemi dissipativi, che esistono sull’orlo del caos.

Sono interessato alle ricadute teologiche delle intuizioni scientifiche. Da questo punto di vista, il delicato e fruttifero equilibrio tra ordine e disordine, caso e necessità, può essere compreso come il dono del creatore alla creazione; un doppio regalo di sicurezza e libertà per mezzo del quale alle creature è consentito (in una frase coniata da un ecclesiastico inglese poco dopo la pubblicazione del libro di Charles Darwin L’origine delle specie) di ‘farsi da sé’ man mano che esplorano e portano alla luce le intrinseche potenzialità di cui il mondo è stato dotato, in un modo reso possibile dalla presenza di elementi di diseguaglianza.

[Traduzione di Paola Zamparo]

© Riproduzione riservata

John Polkinghorne

John Polkinghorne, fisico, matematico e pastore della chiesa anglicana, è stato professore di matematica a Cambridge e presidente del Queen’s College. Dal 1997 è membro della Royal Society. Tra i suoi libri tradotti in italiano ricordiamo: 'Il mondo dei quanti' (Garzanti, Milano 1986), 'Credere in Dio nell’età della scienza' (Raffaello Cortina, Milano 2000) e 'Teoria dei quanti' (Feltrinelli, Milano 2007).

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