CAOS, COSMOS e CRONOS: idee per l' epoca digitale

Paolo Manzelli
LRE@blu.chim1.unifi.it
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CAOS

La scienza del secolo scorso ha modificato quasi del tutto la nostra concezione del mondo deterministico, che era stato osservato come se fosse strutturato similmente ad un orologio regolato da rapporti lineari di causa ed effetto, facilmente prevedibili; tale immagine di un mondo meccanico era stata infatti delineata dalla interpretazione della fisica classica.
La scienza del secolo scorso, nel passare la propria attenzione dal macrocosmo al microcosmo, ha compreso che, se approfondiamo la nostra interpretazione degli eventi, emerge ovunque il CAOS come evidenza costante di ogni processo dinamico ad elevata conplessità di relazioni. (1)
Resta il dubbio se il CAOS sia conseguenza della limitatezza delle nostre concezioni interpretative della realtà, ovvero se esso sia diretta conseguenza delle leggi della natura.
Riteniamo pertanto utile provare a ragionare su questo tema, perché è dal dubbio che nascono nuove idee e modelli interpretativi piùadeguati al vivere e pensare nell'epoca digitale .
Con la scienza fisica del secolo XXI secolo (quanto-meccanica) ci siamo trovati di fronte al dilemma di non saper dare spiegazione certa all'ordinamento naturale evolutivo che intuiamo essere intrinseco al sistema globale; pertanto rinunciando a prevedere gli eventi con esattezza, abbiamo accettato l' esistenza di una fondamentale indeterminazione, basando così la spiegazione scientifica su una logica probabilistica al fine di verificare le possibilita di successo delle nostre previsioni.
Albert Einstein (1879-1955), convinto che l'immaginazione e la saggezza fossero strumenti di conoscenza più potenti delle conoscenze storicamente acquisite, dopo aver tentato di mettere in evidenza tutta una serie di paradossi, prodotti dalla interpretazione probabilistica della meccanica quantistica, si disse convinto che: "DIO NON GIOCA A DADI CON LA NATURA"; frase con la quale volle evidenziare il sospetto che il CAOS dipenda da una dimensione inadeguata delle nostre conoscenze, proprio in quanto esse sono limitate nella loro capacita di comprendere e rappresentare fenomeni dinamici complessi, come ad es: le fluttuazioni atmosferiche, le turbolenze del moto fluido, le dinamiche bio-evolutive che originano le mutazioni e di tante altri eventi che presentano dinamiche non lineari in moltisimi fenomeni e processi di elevata complessità. (2)
Einstein, acquisendo il fatto che la radiazione elettromagnetica nel vuoto assume il valore di una costante universale, comprese che nessuna particella dotata di massa avrebbe potuto viaggiare al di sopra della velocità della luce. La massa infatti misura la resistenza di una particella al moto; pertanto la massa della particella, aumentando esponenzialmente al crescere della velocità prossime a quelle della luce, diventerebbe pressocché infinita e quindi diverebbe necessaria la energia totale del cosmo per mantenere la particella alla velocita della luce senza poterla comunque superare.
Einstein inoltre, nel quadro delle concezioni relativistiche, comprese che il concetto newtoniano di spazio e tempo assoluti ed indipendenti, non aveva più valore. Infine discusse il fatto che non siamo ancora in grado di capire sistemi che abbiamo bisogno di più di due variabili per essere spiegati, e per molto tempo cercò di individuare quale potesse essere la "Variabile Nascosta" in modo da rendere risolubiili i paradossi e superare al contempo la necessita di ricorrere all'accettazione di una spiegazione indeterminata che fondamentalmente assume la presenza del CAOS nella costruzione dell' Universo.
Proseguendo nella nostra riflessione sappiamo che le concezioni scientifiche contemporanee fanno riferimento soltanto a due variabili cognitive: l'Energia e la Materia: queste ultime sono prese in considerazione in relazione alla osservazione del mondo esterno In tal modo viene separato ed escluso dal pensiero scientifico il soggetto della sua osservazione in quanto la scienza si preoccupa solo e soltanto dall' osservato; da ciò dobbiamo ammettere che la definizione concettuale del CAOS, così come quella contrapposta dell'ORDINE, viene ad essere esclusivamente relativa alle proprietà dello spazio "disordinate e ordinate" e non a quelle che includono la dinamica del tempo. (3)
Infatti quando la struttura concettualmente bipolare di Energia e Materia, viene correlata a concezioni di ordine/disordine, dato che queste ultime hanno per riferimento la tradizionale cognizione di spazio, la questione dell'ordine/disordine, viene ancora ricondotta al dibattito tra Parmenide ed Eraclito sull'esistenza del vuoto nello spazio; si ricorda infatti che Parmenide disse: "se il vuoto non esiste e lo spazio è pieno, allora non c'è moto né divenire nel tempo se non quello erroneamente concepito dai sensi"; mentre per Eraclito il vuoto esiste, proprio perché permette il continuo divenire della realtà. (4)
Einstein comprese pertanto che le basi riferimento della scienza erano divenute insufficienti per dare spiegazione coerente e completa a sistemi che evidentemente implicano l'esigenza di introdurre il concetto di informazione e con esso dell' uomo, come parte integrante del sistema evolutivo della natura, ma accorgendosi di non avere a disposizione nelle conoscenze pregresse alcun modello interpretativo globale sufficientemente elaborato per poter trattare il sistema soggetto/oggetto di osservazione, come una unica entità interattiva, non riuscì a delineare un quadro cognitivo sufficiente a superare la logica indeterministica della meccanica quantistica, così da integrarla con le concezioni che egli sviluppò nell' ambito delle teoria della relatività generale.

Il Laboratorio di Ricerca Educativa LRE/EGO-CreaNET, di educazione chimica e scienze integrate, partendo da tali conoscenze, ha ritenuto di poter proporre una nuova strategia cognitiva delle relazioni tra CAOS, COSMOS e CRONOS, introducendo a priori nella descrizione delle interazioni tra Energia e Materia il parametro Informazione, al fine di rappresentare quel processo di informazione che viene attuato da qualsiasi sistema in divenire. In tal guisa viene a definizione un nuovo paradigma interpretativo, con cui si tende a superare la suddivisione tra osservazione ed osservatore nella definizione del ruolo esplorativo della scienza visto nel quadro delle necessita di sviluppo cognitivo proprie della società digitale. (5)


Catalisi e trasformazioni chimiche

Nello studio delle "reazioni chimiche oscillanti" e cioè dei processi di trasformazione chimica lontani dalle condizioni di equilibrio (6), ci siamo resi conto della difficoltà di definire l'azione catalitica; pertanto siamo partiti dalla considerazione che, in una trasformazione chimica il passaggio da una situazione di ordine dei reagenti della reazione, ad un'altra situazione di equilibrio, costituita dal nuovo ordine molecolare dei prodotti, si attua sempre mediante l'azione di un sistema catalitico ovvero auto-catalitico.
La catalisi trasforma l'Entropia (la relazione tra Energia e tempo, che equivale a disordine) in Neg-entropia (entropia negativa), (7) che viceversa indirizza verso la formazione dell'ordine nuovo del sistema trasformato; partendo da tali considerazioni abbiamo definito la proprieta del catalizzatore, come azione tesa ad attuare il controllo dell'andamento della reazione, in termini di sistema di informazione; intendendo per informazione quelle attività che precedono l'attuazione di una nuova forma molecolare, le quali permettono di realizzare l'inversione del comportamento entropico in negentropico al sistema in trasformazione.
Per farci capire dai non addetti ai lavori, ricorreremo ad una semplice simulazione concettuale; proponiamoci pertanto di attuare la trasformazione dell'UVA (ordine vecchio) in MOSTO (sistema di transizione) e poi VINO (ordine nuovo) , sapendo che la transformazione è catalizzata da enzimi, possiamo pensare che essi agiscano come un insieme di informazione, per dare forma al nuovo ordine molecolare relativamente stabile. In tal caso il catalizzatore agisce a nostro avviso come un processo similare ad un sistema "mentale" primordiale, in qualche modo paragonabile a quello che si attua in sistemi biochimici più complessi del cervello, dove i neurotrasmettitori agiscono come i catalizzatori delle reazioni metaboliche tra energia materia, quelle cioè che in fin dei conti producono le nostre stesse capacità di pensiero.
Ragionando in tal guisa abbiamo definito la catalisi in termini di un sistema di informazione che precede ed indirizza la nuova formazione stabile prodotti di una reazione a partire dai reagenti; ciò significa in sostanza, che il catalizzatore agisce nel decodificare la informazione dei reagenti e ricodificarla in quella dei prodotti. .


COSMOS

Generalizzado tale nostra impostazione sulla catalisi chimica, abbiamo ammesso che ogni trasformazione tra energia e materia in natura, debba essere catalizzata da un sistema di informazione, in modo tale da poter procedere nell'attuazione della transizione neg-entropica tra disordine ed ordine, che indirizza il divenire di ogni processo di cambiamento, verso l'ottenimento di nuove forme ordinate e relativamente stabili.
Come faccia l'Universo ad essere concepito come una struttura assimilabile ed un sistema mentale è stato il passo successivo della nostra riflessione, nella quale ci siamo cimentati, al fine di tentare di realizzare un chiarimento delle relazioni concettuali tra CAOS, COSMOS e CRONOS, perseguendo in vero l'idea che l'educazione possa essere anch'essa cambiata, solo e soltanto se verranno modificati i contenuti educativi assieme ai metodi (pedagogici e/o tecnologici) dell'insegnamento. Ciò proprio in quanto riteniamo che una base teorica creativa sia oggi estremamente necessaria per formare la mente a interpretare ogni tipo di trasformazione, proprio in quanto ogni piattaforma concettuale innovativa, come si può constatare dalla storia dei cambiamenti concettuali della scienza, costituisce l'elemento fondante di ogni riflessione critica costruttiva.
Abbiamo pertanto accentuato la nostra critica in proposito del divenire del COSMO, perché sinceramente ci è sembrato più comico, che scientifico, l'aver ritenuto che l'universo sia stato originato da un BIG BANG (Grande Botto), che ha trasformato l'energia in materia in maniera del tutto caotica e casuale. (8) Ragionando su questa questione ci siamo resi conto che il problema irrisolto dalla teoria dell'universo, interpretata in termini di evoluzione caotica, consiste principalmente nell'aver assunto una dimensione lineare del tempo, mentre già nel quadro della relatività di Einstein sappiamo che lo spazio/tempo è creato dalla azione del campo di energia/materia; pertanto le due concezioni dello spazio e del tempo non vanno più considerate come entità separate e di diversa natura, ma come componenti di uno spazio/tempo quadrivettoriale (detto: cronotopo) dove spazio e tempo sono indistinguibili e possono trasformarsi l'uno nell'altro. Infatti, se un pezzo di materia acquista la velocita della luce, sappiamo che la materia subisce una trasformazione in energia. Pertanto dato che la nostra percezione cerebrale altro non è che la previsione dello scenario delle possibili interazioni materia-materia, che principalmente è utile per evitare gli ostacoli nel nostro cammino, certamente quando la materia si trasforma in energia essa esce dal nostro campo di osservazione visiva.
A nostro avviso quindi la trasformazione della particella in energia, diventa facilmente comprensibile se immaginiamo che una coordinata dello spazio tridimensionale, si trasformi in una coordinata temporale e cioé se la materia, codificata in termini si spazio/tempo da tre coordinate spaziali ed una temporale (x,y,z,t), si trasforma in energia, quest'ultima risulta descritta da due coordinate spaziali ( x,y) e due coordinate temporali (t1,t2 - con t2 diverso da t1), dando luogo ad un campo elettromagnetico di onde piane. Tale campo energetico è detto "Telo", sul modello di quello immaginato dall'astrofisico Arthur S. Eddington (1882 - 1944), scienziato scozzese contemporaneo di Einstein, che apportò notevoli sviluppi scientifici per cambiare la concezione del COSMO immutabile verso una concezione di un universo in evoluzione.


Telo di Eddington (gif) : http://www.superstringtheory.com/anims/grelc.gif