venerdì, agosto 28, 2015

Coscienza e Materia 2

La filosofia nei secoli ha già affrontato il problema di cosa siano la materia, il pensiero e la coscienza e che cosa li divida; oggi si potrebbe concepire una risposta che prenda in esame le scoperte in ambito scientifico dell'ultimo secolo, tralasciando gli aspetti più spirituali e cercando un approccio molto razionale.

La materia è quello che in realtà sappiamo essere equivalente ad energia condensata, e comunque sappiamo che energia e materia sono due facce della stessa medaglia; tutto ciò che possiede massa è sicuramente materia, ma se possiede massa possiede anche l'equivalente di energia e quindi la materia è sia massa che energia. Poi esistono "oggetti" che non hanno massa come i fotoni e che sono mediatori di una forza (per i fotoni quella elettromagnetica) ma che comunque possiedono energia: di conseguenza anche questi oggetti possono essere considerati materia.

La coscienza invece è associabile ad un qualche tipo di informazione: non è a prima vista tangibile perché rappresenta uno stato della materia nello spazio, una posizione, un livello energetico  (pattern). I neuroscienziati sono però riusciti con apposite strumentazioni a misurare queste configurazioni nel cervello umano ed hanno individuato ciò che sembra essere cosciente. Non è la massa di atomi a far emergere il pensiero bensì la loro posizione e stato nello spazio. Così come la caratteristica di "umidità" emerge dall'acqua, allo stesso modo può scomparire se invece abbiamo del ghiaccio, nonostante siano sempre gli stessi atomi: è la posizione nello spazio degli atomi che fa emergere la qualità "umidità". Allo stesso modo la coscienza può emergere a causa di un particolare pattern che si crea e molti studiosi credono che tale configurazione sia indipendente dal sottostrato di materia, proprio come un software può essere eseguito su un sistema operativo differente.

Le informazioni degli schemi di pensiero possono essere codificati (rappresentati) ed il bit è la base dell'informazione binaria, quella più semplice, e per questo utilizzata dai computer; con una sequenza di bit possiamo descrivere qualsiasi pattern (quantità di massa, di energia, posizione nello spazio, proprietà quantistiche, etc...). Il bit può quindi descrivere lo stato (acceso/spento, zero/uno, +/-) di un pezzetto di materia arbitrariamente piccolo, partendo da un interruttore della luce, passando ad un relè od un transistor fino ad arrivare allo spin di un elettrone; gli stati di tutte queste forme di materia sono descritte da una serie di parametri sempre descrivibili in una sequenza di bit (0,1).

Alla materia quindi è associabile un'informazione che possiamo pensare come la rappresentazione dello stato di quel pezzo di materia nello spazio: questa informazione che descrive la materia è, in assenza di interazione, statica e cioè non vi è variazione dello stato anche per un tempo lunghissimo; un esempio di materia statica è una memoria di un computer ma anche un immagine, un atomo, etc... Se permettiamo alla materia di interagire con altra materia (massa od energia che sia) lo stato dei bit cambia dando luogo ad una sequenza di informazioni dinamiche che varia durante tutta l'interazione. 

La coscienza quindi è qualcosa di dinamico e di unico, uno schema di informazioni distribuite in un spazio in continua evoluzione e chissà se un giorno saremo in grado di farla emergere da qualcosa che non sia un essere umano.


domenica, agosto 16, 2015

Cubettolandia

Supponiamo esista un universo simile al gioco dei Lego, in cui il mattoncino più piccolo sia un cubetto trasparente di un millimetro per lato; mettendo assieme i cubetti si possono formare strutture complesse a piacimento perché abbiamo a disposizione un numero enorme di cubetti, quasi infinito.
A questo universo aggiungiamo anche dei cubetti luminosi (al buio è un problema giocare coi mattoncini), anch'essi in numero illimitato. 


Ci vorrebbe molto tempo ma immaginiamo di costruire un intero universo fatto di cubetti, un po' trasparenti ed un po' luminosi, dando forma a piccoli atomi, molecole, e strutture sempre più complesse, fino ad assemblare interi cubettopianeti. Quale sarebbe la caratteristica peculiare di questo universo? La prima cosa che viene in mente a noi che lo abbiamo costruito sono i cubetti, tutti identici, ma a qualcuno che lo vedesse dall'interno certo non sarebbe subito comprensibile di che cosa sia fatto. 



Per capire meglio caliamoci nella parte di una abitante di cubettolandia; siamo anche noi composti di minuscoli cubetti e tutto ciò che ci circonda e di cui disponiamo è composta da cubetti: come fare a capire di cosa siamo fatti? Bisognerebbe prima prendere un pezzetto di "materia" e poi provare a farne brandelli sempre più piccoli fino ad arrivare ai cubetti primordiali; non sarebbe un impresa facile visto che siamo composti da miliardi di miliardi di miliardi di cubetti. Con qualche strategia ed ingegno riusciamo a fare pezzi sempre più piccoli fino ad arrivare ad isolare i due cubetti, uno trasparente ed uno luminoso: avendo però sviluppato come unità di misura più piccola il cubetto (la più piccola a nostra disposizione) è impossibile capirne la vera forma cubica. Anche sparando un cubetto contro l'altro e misurando i rimbalzi (sempre con la nostra unità di misura più piccola, il cubettometro) sarebbe impossibile ricostruire la forma cubica esatta.  Mettendo vicini un cubetto trasparente ed uno luminoso capiamo almeno che uno dei due è cristallino perché si illumina anch'esso e potremmo fare delle supposizioni sul suo contenuto: il problema rimane sempre il cubettometro che non ci permetterà mai di avere misure con approssimazioni migliori e di capire fino in fondo l'essenza dei cubetti.

Questa incertezza regna in ogni universo quantizzato, cioè fatto di quanti (i cubetti), e seppure il nostro Universo lo sia ed anche in maniera molto più complessa di cubettolandia, siamo riusciti ad arrivare a conoscere così bene i cubetti che ci compongono, che (seppure con la indeterminazione intrinseca) sappiamo governare la materia a tal punto da prevederne quasi ogni suo comportamento e sfruttarlo a nostro piacimento. Chissà se un giorno sarà possibile superare con qualche colpo di genio lo scoglio del cubettometro e dell'incertezza che per ora i fisici hanno dovuto assumere come postulato e fondamenta della teoria quantistica; la realtà è che il nostro universo non è solo composto da cubetti ma che tali mattoncini sono in realtà pacchetti di energia in continua interazione gli uni con gli altri, a volte simili ad onde ed altre a palline, e che tali onde possono emergere dal vuoto senza infrangere alcuna legge fisica di conservazione.

Immaginatevi se da bambini avessimo visto crearsi dal nulla nuovi mattoncini ad ogni nostra nuova costruzione!! Sarebbe stato veramente divertente.

mercoledì, agosto 05, 2015

Storia di una goccia e del suo mare

Clop..... clop..... clop..... nel silenzio della notte riecheggia un suono regolare: clop... clop... clop... Minuscole lacrime in fuga gridano la loro libertà tuffandosi nel vuoto, clop.... clop.... clop....
Confondersi nella pozza d'acqua che vibra accogliente sotto i battiti ritmati, questa è la ricompensa per il coraggioso salto. Ogni goccia vorrebbe tornare nel suo mare.

Sempre di acqua si parla ma è utile pensare a quanto possano essere diversi una goccia ed una distesa d'acqua, e non sempre la goccia torna da dove è venuta...  Tutto ciò per illustrarvi un fenomeno che io trovo incredibile ed affascinante:

Godetevi Morgan Freeman che ve lo spiega in pochi minuti

Oppure