Sean Carroll
Filosofia, meccanica quantistica e relatività generale sono i principali temi condensati nell’ultimo libro di Sean Carroll dal titolo originale The Big Picture: On the Origins of Life, Meaning, and the Universe Itself. Già riconosciuto a livello internazionale per la sua scrittura elegante e lucida sugli argomenti più caldi della fisica moderna, l’autore, considerato uno dei più grandi pensatori umanisti della sua generazione, guida il lettore non solo a capire che cos’è il bosone di Higgs o le dimensioni extra ma anche a tentare di dare una risposta alle nostre domande più profonde: dove siamo? Chi siamo? Sono, in ultima analisi, le nostre emozioni, credenze, speranze e sogni privi di significato là fuori rispetto al vuoto cosmico? In che modo il nostro ruolo come esseri umani si inquadra nell’ambito di una visione scientifica?
Sean Carroll è un fisico teorico del California Institute of Technology (Caltech). La sua ricerca riguarda questioni fondamentali nell’ambito della meccanica quantistica, gravitazione, meccanica statistica e cosmologia. I suoi interessi includono la filosofia, la teoria della complessità e l’informazione. Carroll è anche un brillante divulgatore scientifico e vanta diverse apparizioni in programmi televisivi di successo. È inoltre autore di due recenti libri dal titolo “Dall’eternità a qui”, in cui spiega la freccia del tempo e la sua connessione con l’origine dell’Universo, e di “La particella alla fine dell’Universo”, sul Large Hadron Collider e la ricerca del bosone di Higgs.
In questo nuovo affascinante viaggio, che si sviluppa in sei parti ricche di aneddoti storici, pareri personali ed esposizioni rigorose, il lettore è in grado di comprendere la differenza tra come funziona il mondo al livello quantistico, al livello cosmico e al livello umano, e come ognuno di essi si connette con l’altro. L’autore presenta i principi che hanno guidato la rivoluzione scientifica da Darwin e Einstein all’origine della vita, della coscienza umana e dell’Universo. Carroll esplora “come e perché nel contesto dell’evoluzione del nostro Universo fino ai nostri giorni, le leggi della fisica hanno prodotto creature complesse, intelligenti, adattabili, che reagiscono, evolvono e hanno cura di loro stessi”. Per descrivere questi argomenti particolarmente complessi, l’autore si è basato sulla sua personale ricerca che riguarda la correlazione tra l’emergere di una sempre crescente complessità nell’evoluzione cosmica con una sempre crescente entropia, cioè la seconda legge della termodinamica. Anche se intuitivamente associamo l’entropia alla disorganizzazione, all’aumento della casualità, essa gioca un ruolo importante quando si ha a che fare con lo sviluppo di strutture complesse.
Dunque, da qui la necessità di introdurre a ogni livello di complessità, dalle stelle ai pianeti fino ad arrivare alla vita e agli esseri dotati di coscienza, differenti livelli di linguaggio descrittivo. Ciò introduce una sorta di aspetto poetico nel linguaggio che viene utilizzato dagli scienziati nel loro tentativo di comprendere il nostro ruolo nel cosmo. Carroll afferma poi la sua convinzione che “niente di ciò di cui siamo consapevoli dovrebbe portarci a dubitare riguardo alla concezione ordinaria e naturalistica del mondo in cui viviamo”, tra cui la natura provvisoria della teoria scientifica.
Infine, Carroll mostra come una valanga di scoperte avvenute nel corso delle ultime centinaia di anni abbiano cambiato il mondo e descrive ciò che davvero è importante per noi umani. Anche se possiamo apparire piccolissimi rispetto all’immensità dello spazio, questo gigantesco divario viene in qualche modo compensato dalla nostra capacità di comprendere e dare un significato a ciò che ci circonda.
La copertina del libro The Big Picture. (Per gentile concessione dell’autore).
A circa un mese dalla pubblicazione del libro, anticipata al 10 maggio prossimo (già preordinabile), Media INAF ha raggiunto l’autore a cui ha chiesto un’anticipazione degli argomenti trattati nel libro.
Qual è lo scopo del libro e perché lo ha intitolato “The Big Picture”?
«Il libro tenta di mostrare come il nostro mondo quotidiano sia in qualche modo correlato con quello che si cela nelle leggi fondamentali della natura. Ci sono due messaggi. Il primo è che noi viviamo in un mondo fisico, naturale, che segue delle regole inflessibili, senza guida o valutazione da qualcosa di soprannaturale. Il secondo messaggio è che è buona cosa il fatto che in questo Universo siamo in grado di costruirci una vita che abbia un senso per noi stessi».
Nella prima parte del libro, lei scrive sul nostro modo di comprendere la natura fondamentale della realtà. Quali sono le regole dell’Universo e come sono correlate alla freccia del tempo?
«Quando osserviamo il mondo che immediatamente ci circonda, vediamo che le cose accadono per qualche motivo, per cui gli effetti seguono le cause. Ma a un livello più fondamentale, le leggi della fisica ci raccontano un’altra storia: le cose semplicemente accadono secondo dei modelli inviolabili che non distinguono il passato dal futuro, la causa dall’effetto. In ultima analisi, le differenze tra passato e futuro si possono ricondurre alla cosmologia, cioè a quelle particolari condizioni fisiche in cui si trovava l’Universo circa 14 miliardi di anni fa, subito dopo il Big Bang».
Comprendere è l’argomento principale della seconda parte. Cos’è davvero reale dell’Universo? Ci sta forse sfuggendo qualcosa di cui non verremo mai a conoscenza?
«L’argomento di cui tratto riguarda il fatto che l’Universo esiste davvero e che possiamo studiarlo attraverso l’indagine empirica. Lo strumento migliore è qualcosa che viene chiamato “ragionamento bayesiano”, cioè introduciamo delle ipotesi, assegniamo a esse diverse probabilità che ognuna sia vera, andiamo a raccogliere nuove informazioni e aggiorniamo quelle probabilità sulla base di ciò che abbiamo appreso. Ciò che non siamo in grado di fare è semplicemente sederci sulle nostre sedie e dire “l’Universo deve essere in questo modo”».
Lei introduce l’argomento “essenza” nella terza parte del libro, dove descrive quanto conosciamo della realtà. Saremo in grado di rispondere alla domanda sul perché esiste l’Universo?
«“Perché esiste l’Universo?” non è proprio la domanda corretta. L’Universo può semplicemente essere, senza introdurre una spiegazione più profonda. Una domanda migliore è invece “Che cosa possiamo concludere sull’Universo da ciò che sappiamo dalle leggi della fisica?” La risposta è che possiamo concludere che ne sappiamo tanto sul mondo che immediatamente ci circonda, esso segue le leggi della cosiddetta Core Theory della fisica delle particelle e della gravità. Ma domande più difficili, come ad esempio ciò che accadde nel momento del Big Bang, sono al momento al di fuori della nostra portata».
Complessità ed evoluzione sono in qualche modo correlate, così come lei afferma nel capitolo quarto. In altre parole, perché esiste qualcosa anziché il niente? E poi, potremmo mai spiegare l’origine della vita e il suo scopo fisico?
«L’entropia del nostro Universo sta continuamente aumentando, partendo da uno stato fisico inizialmente ordinato e procedendo verso uno stato fisico futuro gradualmente disordinato. La cosa interessante è che questa situazione non è solo compatibile con la crescita e il mantenimento delle strutture complesse, ma in realtà essa aiuta a spiegare la loro apparenza. Le creature viventi e altri oggetti complessi sono una sorta di naturale escrescenza della marcia implacabile dell’Universo verso uno stato di disordine ancora più grande».
Nel quinto capitolo lei parla di mente, cervello e corpo. Esiste una relazione tra coscienza e fisica?
«Secondo quanto si sa sulla coscienza, essa è totalmente compatibile con la fisica così come la conosciamo. Non abbiamo bisogno di introdurre nuove leggi della fisica, o particolari proprietà o sostanze. C’è ancora tanto da capire come funziona a un livello più dettagliato la coscienza, ma abbiamo tutte le ragioni per credere che è solo un modo utile per concettualizzare la materia ordinaria in movimento».
E infine, l’aver cura e ciò che è importante per noi esseri umani sono i temi trattati nell’ultima parte del libro. Qui lei parla della necessità di costruire un senso per la vita e una certa moralità nel nostro Universo. Ci può brevemente spiegare questo concetto?
«Nel contesto di un Universo puramente naturale, non abbiamo alcuna guida che ci dica come stare bene o come condurre delle vite che abbiano un senso, sia da parte dello stesso Universo che da qualcosa d’altro che si trovi al di fuori. Ma allo stesso tempo, noi siamo delle creature con un senso in termini di creazione, benedette con la libertà e la capacità di creare i nostri scopi esistenziali e standard etici. Non è una verità oggettiva, non tutti saranno d’accordo, ma è una delle cose che porta ricchezza e interesse nel nostro piccolo universo».