1. La natura evolutiva e la svolta macroscopica
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L’universo fatto di “storie”: Prendendo spunto dalla poetessa Muriel Rukeyser, l’autore evidenzia che l’universo non può essere ridotto solo ai suoi costituenti elementari (gli atomi), ma va compreso attraverso il suo processo evolutivo e il mutamento permanente.
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Ritorno alla biosfera: Dopo un secolo di immersione nel microcosmo, la fisica deve tornare a studiare il mondo macroscopico e terrestre.
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Il ruolo dell’exergia: Il funzionamento degli ecosistemi non è mantenuto semplicemente dall’energia, ma dall’exergia, ovvero la misura della qualità dell’energia (capacità di produrre lavoro). Gli esseri viventi lottano per l’entropia/exergia resa disponibile dal flusso solare.
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La termodinamica degli ecosistemi: Più un ecosistema è maturo e complesso (es. la foresta pluviale rispetto all’asfalto o al deserto), più consuma exergia in modo efficiente, emettendo una radiazione termica più fredda e contribuendo a mantenere fresco il pianeta.
2. Le diverse visioni dei fisici sul mondo
L’autore mette a confronto l’approccio di quattro fisici contemporanei per analizzare l’evoluzione e i problemi globali:
| Fisico | Visione principale | Posizione sul Global Warming / Evoluzione |
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Eric Chaisson |
L’evoluzione cosmica come tema unificante. |
Integra tutte le scienze naturali in una sintesi che studia il cambiamento continuo dal quark alla mente. |
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David Deutsch |
Approccio tecnologico e “problem solving”. |
Ritiene che sia ormai tardi per evitare il disastro climatico; propone escamotage ingegneristici (come specchi nello spazio). |
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Sergio Ulgiati |
Sintesi tra fisica ed ecologia (Ecofisica). |
Condanna l’ottica della crescita illimitata e propone una visione sistemica contro il fallimento del sistema educativo. |
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Seth Lloyd |
L’universo come computer quantistico. |
Il motore dell’evoluzione è la computazione quantistica spontanea; i sistemi complessi e la vita nascono dall’elaborazione intrinseca di bit. |
3. I limiti della scienza attuale e della didattica
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La cecità del riduzionismo: La scelta di ricondurre tutta la realtà macroscopica alle sole leggi microscopiche crea modelli matematici simmetrici rispetto al tempo, incapaci di spiegare l’irreversibilità reale.
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Scienziati monodimensionali: La didattica universitaria e scolastica attuale viene criticata perché forma specialisti eccellenti nel loro micro-settore, ma “beatamente inconsapevoli” del resto e incapaci di una visione d’insieme.
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La didattica dogmatica (Kuhn vs Stengers): Riprendendo Thomas Kuhn, viene evidenziato come i manuali scientifici educhino gli studenti a risolvere semplici “puzzle” (rompicapi normali) attraverso un addestramento rigido, smantellando l’idealismo iniziale e impedendo ai ricercatori di indietreggiare per pensare ai fondamenti.
4. Termodinamica, Meccanica Statistica e Irreversibilità
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L’esorcismo dell’irreversibilità: Storicamente, la Meccanica Statistica ha cercato di ridurre la Termodinamica classica alle leggi reversibili della dinamica, trasformando l’irreversibilità da principio assoluto (ontologico) a mero effetto probabilistico o statistico (epistemico).
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Il paradosso dei cocci: Il riduzionismo statistico ammette matematicamente la possibilità assurda che un bicchiere rotto possa ricomporsi da solo. L’autore rifiuta questa visione, affermando che l’irreversibilità è intrinseca e reale.
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La via d’uscita quantistica (Teoria GRW): GianCarlo Ghirardi introduce il modello GRW del collasso dinamico spontaneo, inserendo un elemento stocastico (casuale) nella natura che rompe la linearità quantistica e spiega perché a livello macroscopico la realtà ci appare determinata (i gatti sono vivi o morti, non una sovrapposizione di stati).
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Cosmologia e freccia del tempo: L’irreversibilità trova la sua spiegazione ultima nei processi cosmologici reali, come la nucleosintesi primordiale e stellare, e nel flusso irreversibile di fotoni verso lo spazio vuoto.
5. Conclusioni: L’appello a una nuova “Fisica della Sostenibilità”
Il capitolo si conclude con una forte critica all’allontanamento della scienza realista dai problemi della biosfera. I fisici teorici odierni rischiano di perdersi in speculazioni non falsificabili (teoria delle stringhe, multiversi o la “teoria del tutto” di Stephen Hawking). Nel frattempo, l’attività umana produce alterazioni irreversibili e drammatiche alla genosfera e agli equilibri planetari (es. scorie nucleari stabili per millenni, biotecnologie incontrollate). Viene quindi invocata la nascita dell’Ecofisica come strumento di problem solving planetario, per costruire una scienza integrata capace di evitare l’autodistruzione.