Liste di libri

Ho partecipato al sondaggio della rivista Discover, che ha stilato una lista dei 25 migliori libri scientifici di tutti i tempi e ha chiesto di segnalare il migliore per arrivare alla classifica definitiva. (Se ne parla anche qui, con l'invito a segnalare altri libri).

Io ho scelto il "Dialogo sopra i due massimi sistemi del mondo" di Galileo: non solo per la sua importanza nella nascita della scienza moderna, ma anche perché è un libro incredibilmente piacevole (i dialoghi tra Simplicio, Sagredo e Salvati sono un capolavoro di narrazione scientifica, che ha fatto scuola ed è stato imitato innumerevoli volte nel corso dei secoli). Scritto in un italiano meraviglioso, è uno dei più bei documenti di prosa del '600. (Galileo è anche l'unico scienziato italiano presente nella lista)

Ovviamente, mi piacciono molto anche altri libri della lista. Per esempio, "Cosmos" di Carl Sagan: probabilmente il miglior libro divulgativo sull'universo mai scritto (anche se ora comincia a mostrare la sua età). Sagan poteva parlare brillantemente di qualsiasi argomento, rendere incredibilmente affascinante il mestiere dello scienziato, e suscitare meraviglia su fatti apparentementi scontati. Sagan ha inventato quasi da zero il modo moderno di fare divulgazione ed è anche riuscito a scrivere un romanzo ("Contact") che parla di scienza, ha per protagonista un'astronoma ed è diventato un film di successo. (Come si sarà capito, adoro Sagan. Aver letto "Cosmos" da adolescente è stato uno dei motivi per cui ho deciso di studiare fisica. "Il mondo infestato dai demoni" è un altro suo libro meraviglioso: sul pensiero critico, sul ruolo della scienza nella società, capace di prendere le parti della razionalità contro l'oscurantismo senza diventare a sua volta intollerante e fondamentalista).

E poi, altri che nella lista non ci sono. Due che mi vengono in mente:
"La scimmia nuda", di Desmond Morris. L'uomo studiato come un primate. Divertentissimo;
"Armi, acciaio e malattie", di Jared Diamond. Perché le varie civiltà umane hanno seguito percorsi così diversi? Un libro che mette insieme l'antropologia, la geografia, la biologia, la storia, l'economia;

E infine, i freak: quei libri imperfetti che assomigliano a zibaldoni, probabilmente sfuggiti di mano agli autori, ma che sicuramente hanno lasciato il segno, tipo:
"Il principio antropico cosmologico", di John Barrow e Frank Tipler. Controverso, discutibilissimo, a tratti folle, ma assolutamente straripante di idee (non necessariamente giuste, ma stimolanti).
"Godel, Escher, Bach", di Douglas Hofstadter. Un tentativo abbastanza sconclusionato di mettere in piedi una teoria della coscienza a partire dal concetto di ricorsività. Il risultato è uno zibaldone di mille pagine ormai assolutamente datato e di cui non si capisce realmente il punto: però durante la lettura spesso ci si diverte e si imparano un sacco di cose.

Stato di paura

Il caso vuole che abbia appena finito di leggere "Stato di paura", il libro di Michael Crichton uscito un paio di anni fa, e che Time di questa settimana dedichi la copertina alle paure immotivate che ci vengono instillate ogni giorno dai mezzi di informazione.

Crichton ha sempre avuto un interesse per il modo in cui la scienza influenza le nostre vite: soprattutto migliorandole (Crichton ama la scienza e la tecnologia, non è un fautore del ritorno a un mondo arcaico), ma allo stesso tempo creando nuovi rischi che vanno tenuti sotto controllo. Come thriller, "Stato di paura" è fiacco e prevedibile, e si capisce lontano un miglio che in questo caso per Crichton la trama è un semplice pretesto per parlare di quello che gli sta davvero a cuore: il tema è quello dei cambiamenti climatici (veri o presunti), del catastrofismo ambientalista, e della manipolazione della scienza a scopi politici. Crichton prende posizione in modo molto più forte che in passato, se non altro perché non parla di cose che sembrano ancora vagamente fantascientifiche (dinosauri clonati che prendono il sopravvento in "Jurassic Park", dispositivi nanotecnologici sfuggiti di mano ai loro ideatori in "Preda") ma di un argomento che sembra toccarci tutti da vicino. Scremato degli espedienti che servono solo da avanzamento per l'intreccio (piuttosto esile: un gruppo di estremisti ambientalisti che scatena una serie di finti disastri naturali) quello che resta del lungo (troppo) libro di Crichton è una specie di pamphlet sul riscaldamento globale e sulle sue cause. Un saggio sicuramente controverso (secondo Crichton l'allarmismo sul riscaldamento globale è ingiustificato), ma che può stimolare e mettere voglia di saperne di più.

Lasciando da parte la polemica sui mutamenti climatici, è comunque vero che la scienza dovrebbe servire a distinguere la realtà dalla propaganda, la verità dalla disinformazione, non a soffiare sul fuoco di allarmi immotivati. Leggendo l'inchiesta di Time si capisce quanto si abbia bisogno di un maggiore spirito critico, di fronte a continue minacce di catastrofi che hanno una bassa probabilità di avvenire ma che fanno presa sulla parte più emotiva di chi le subisce.

Universi simulati

E se vivessimo in una simulazione? Dopo aver visto il film Matrix, tutti abbiamo riflettuto almeno per un po' su questa fastidiosa eventualità. La cosa sorprendente è che, mentre noi riprendevamo la vita di tutti i giorni come se niente fosse, qualcuno ha continuato a rimuginare seriamente sulla questione. Quali sono le probabilità che l'universo che conosciamo non sia altro che una complicata messa in scena, un mondo virtuale estremamente ben realizzato? Sembrano chiacchiere da dopocena, ma dietro c'è Nick Bostrom, un filosofo dell'università di Oxford. Nel 2003 ha pubblicato un articolo che, in estrema sintesi, sostiene che le probabilità di vivere in una simulazione sono piuttosto alte. Essenzialmente, l'argomento di Bostrom fa leva sul fatto che noi stessi siamo ormai in grado di produrre simulazioni molto realistiche di aspetti più o meno complessi della realtà: simulazioni usate per scopi scientifici (ad esempio quelle che tentano di riprodurre l'evoluzione della struttura su grande scala dell'universo) oppure per intrattenimento (nei film di animazione, oppure in videogiochi come The Sims o Second Life). Potremo mai essere in grado di spingere le simulazioni a livelli di realismo tale da contenere al loro interno entità autocoscienti? Questo è evidentemente un quesito senza risposta, per il momento. Ma se avremo mai questa possibilità, la quantità di mondi simulati inizierebbe a moltiplicarsi con un ritmo molto rapido. Secondo il ragionamento di Bostrom, allora, un osservatore (cioè un'entità autocosciente) scelto a caso avrebbe molte più probabilità di trovarsi in una simulazione, piuttosto che nel mondo reale.

L'articolo di Bostrom ha scatenato un certo dibattito, e c'è una pagina web che segue tutti gli sviluppi. Si tratta, ovviamente, di speculazioni filosofiche, che coinvolgono campi molto complessi come la logica, la computazionabilità, il calcolo delle probabilità, e persino la natura della realtà e delle leggi fisiche. Secondo il cosmologo John Barrow, ad esempio, se davvero vivessimo in una simulazione dovremmo notare strane variazioni nelle leggi fisiche o nelle costanti di natura, scaturite dalla necessità di aggiornare le simulazioni per mantenerle ben funzionanti (nello stesso modo in cui un programma di computer ha bisogno di manutenzioni periodiche e di interventi di upgrade che non erano stati previsti al momento del suo lancio).

Ma se tutto questo vi disturba, sappiate che Bostrom suggerisce che, fino a che non dovesse comparirvi davanti una finestra che vi avvisa che siete davvero in una simulazione, la strategia migliore è continuare a vivere come se niente fosse.

Hubble

Edwin Hubble è stato uno dei più grandi astronomi di tutti i tempi. Di solito si fa risalire la nascita della cosmologia moderna alle due fondamentali osservazioni compiute da Hubble negli anni '20 del secolo scorso. La prima fu, nel 1925, la scoperta di altre galassie simili alla nostra, un fatto che improvvisamente rese l'universo un posto molto più grande di quanto si era mai immaginato. La seconda, nel 1929, fu la formulazione della legge che lega la velocità di allontanamento delle galassie alla loro distanza: la legge di Hubble, appunto. Le galassie lontane sembrano allontanarsi da noi più velocemente di quelle vicine, e questo, oggi sappiamo, è dovuto al fatto che lo spazio tra le galassie aumenta col passare del tempo, ovvero che l'universo si espande. La scusa per ricordare il contributo di Hubble alla nascita della cosmologia me la dà il fatto che oggi è il 20 novembre, e Hubble nacque proprio in questo giorno nel 1889. Inoltre, recentemente la NASA ha annunciato che manderà di nuovo un equipaggio a bordo dello Space Shuttle (probabilmente nel 2008) per dare una ritoccatina al telescopio spaziale che porta il nome di Hubble. Questa sarà la quinta missione del genere, e permetterà di continuare una delle missioni scientifiche di maggior successo di tutti i tempi e anche una delle più longeve, visto che Hubble funziona in orbita dal 1990. Così, Hubble potrà sfornare ancora risultati interessantissimi, come quello sull'energia oscura della settimana scorsa. Poi, nel 2013, Hubble sarà rimpiazzato da un telescopio spaziale di nuova generazione, intitolato a James Webb. Intanto, oltre a fare scienza con i risultati di Hubble, continueremo anche a goderci alcune delle più belle immagini astronomiche mai ottenute.

Energia oscura, sempre oscura

Bene, ieri avevo parlato di una novità in arrivo e adesso mi tocca dire cos'è. Da circa una settimana, la NASA aveva convocato una conferenza stampa per annunciare una nuova scoperta riguardante l'energia oscura, fatta usando il telescopio spaziale Hubble. L'energia oscura è una componente misteriosa dell'universo che agisce in modo da accelerarne l'espansione, come se esercitasse una forza di gravità repulsiva. Nessuno sa esattamente cosa sia perché non può essere osservata direttamente; si sa però che ce n'è tanta in giro, più o meno il 70% dell'intero contenuto dell'universo (gli atomi, di cui siamo fatti noi e la materia ordinaria, sono solo il 4%: il resto è una materia oscura altrettanto misteriosa). L'annuncio della NASA mi interessava particolarmente perché uno degli argomenti di ricerca di cui mi occupo (come la maggior parte dei cosmologi, ormai) è proprio l'energia oscura. Adesso la scoperta è stata svelata. Bisognerà aspettare di leggere l'articolo scientifico dettagliato, ma queste nuove osservazioni sembrerebbero mostrare che l'energia oscura era presente nell'universo già circa 9 miliardi di anni fa. La cosa è importante, perché una delle cose da capire per chiarire il mistero dell'energia oscura è se la sua quantità sia rimasta costante durante l'evoluzione dell'universo oppure no. Se è rimasta costante, è possibile che si tratti del termine cosmologico introdotto (e poi ripudiato) da Einstein negli anni '20. Su questo dirò qualcosa un'altra volta, magari quando si sarà capito un po' di più.

Sarò breve

Su Wired c'è questo gioco di scrivere una storia brevissima, di sole sei parole, genere letterario iniziato da Hemingway ("Vendo scarpe da bambino. Mai usate."). Quelli di Wired hanno chiesto ad alcuni autori di fantascienza di provarci. I miei preferiti sono quelli di Darren Aronofsky e Ari Handel ("...temporale. Aiuto! Sono in un anello...") e di David Brin ("Bang rinviato. Non abbastanza Big. Riavviare.").

Nello stesso spirito, vi lascio con un'anticipazione:

Grandi notizie in arrivo. Tornate domani.

La guerra di Dawkins

Nei blog scientifici anglosassoni in questi giorni si parla molto dell'ultimo best-seller di Richard Dawkins, "The God delusion" ("L'illusione di Dio") e, in generale, del confronto tra scienza e religione, che ultimamente sembra essere sempre più acceso.

Gli obiettivi dichiarati del libro di Dawkins sono due. Intanto, dimostrare che qualsiasi idea di Dio (non importa quanto sofisticata) è incompatibile con una visione razionale del mondo. Ma soprattutto, a Dawkins preme molto che gli scienziati (e gli intellettuali in genere) scendano apertamente in campo contro la religione, vista come fonte di tutti i mali del mondo. In altre parole, il bersaglio polemico di Dawkins non sono tanto i fondamentalisti (quelli che credono che l'universo sia stato fatto in sei giorni, che abbia 6000 anni, e che l'uomo sia stato creato soffiando sulla creta) ma soprattutto i moderati: tanto tra i credenti, quanto, e a maggior ragione, tra gli agnostici. Non c'è spazio per posizioni problematiche, come quelle di altri illustri scienziati (peraltro notoriamente scettici) quali Carl Sagan o Stephen Jay Gould (duramente criticato da Dawkins per aver introdotto il concetto di non-overlapping magisteria, la separazione netta e la pacifica convivenza tra cose di scienza e cose di fede).

Finora, la chiamata alle armi di Dawkins non ha avuto molta fortuna. Il critico di formazione marxista Terry Eagleton ha stroncato il libro. Un po' meno dura ma ugualmente molto critica la recensione di Jim Holt sul New York Times. Anche Lawrence Krauss su Nature, non è rimasto molto convinto dall'approccio di Dawkins. Infine, su Wired, Gary Wolf ha maturato un sofferto "no, grazie" al termine di una lunga inchiesta di copertina (ben sintetizzata qui).

Una playlist spaziale

L'idea di questo post mi è venuta guardando la puntata di Ottoemezzo di venerdì scorso, in cui si parlava del libro Playlist di Luca Sofri. A un certo punto Giuliano Ferrara ha canticchiato una canzone (cinese?), dicendo che era andata "addirittura" nello spazio. In realtà sono diversi i brani musicali mandati in orbita nel corso degli anni, e gli stessi astronauti si portano di solito la loro bella scorta di musica (pare che lassù vadano forte i Pink Floyd). Ma in quanto a playlist vere e proprie, in questo momento c'è n'è una che viaggia nello spazio più lontano di quanto abbia mai viaggiato nessun altro prodotto dell'uomo, in rappresentanza (secondo le intenzioni degli ideatori) dei gusti musicali del genere umano. Si trova sulla sonda Voyager, che in questo momento è ai confini estremi del sistema solare (ad agosto era 100 volte più lontana dal Sole della Terra).

Quando la Voyager fu lanciata, nel lontano 1977, si pensò all'improbabile evenienza che essa potesse un giorno essere intercettata da qualche altra civiltà intelligente, e per questo si decise di mettere a bordo un bel po' di materiale "promozionale". Per lo più foto, ma anche parecchi documenti audio: suoni dal pianeta Terra, saluti in varie lingue, e soprattutto una selezione di brani musicali: una playlist, appunto.

Ora, la prima cosa curiosa è che la playlist fu registrata su un supporto che nel frattempo è diventato completamente obsoleto: un vinile, diremmo, se non fosse che in realtà il disco è fatto d'oro. Altro che mp3. L'altra cosa interessante è dare un'occhiata ai brani contenuti in questa "compilation definitiva", il "very-best-of" della musica prodotta dall'uomo. Se eventuali alieni dotati di orecchie riuscissero a decifrare le istruzioni contenute a bordo e a far suonare il disco, sentirebbero 27 pezzi per un totale di 90 minuti di musica. Stravince Bach (3 pezzi), seguito da Beethoven (2). Mozart ne ha solo uno, come Stravinskij. Poi c'è un sacco di musica tradizionale di varie culture. Niente rock/pop, a parte "Johnny B. Goode" di Chuck Berry. Il jazz è rappresentato da un solo pezzo, di Louis Armstrong.

Però c'è "Dark was the night" di Blind Willie Johnson, di cui si parlava nel documentario di Wenders "The soul of a man".

L'intelligenza è davvero rara?

La cosa che ha scatenato più domande tra i miei studenti nella prima lezione di astrobiologia è stata un'idea di Brandon Carter risalente a una ventina di anni fa. Secondo Carter, la presenza di vita intelligente nell'universo sarebbe estremamente rara, essenzialmente per il motivo seguente: nell'unico posto (la Terra) dove sappiamo che esiste, questa ci ha messo circa 4-5 miliardi di anni per emergere (le forme di vita più semplici sono in realtà apparse quasi subito sulla Terra, ma qui parliamo di vita evoluta che vive sulla terraferma). Questo tempo è confrontabile con la durata complessiva della vita di una stella come il Sole (che si esaurisce in una decina di miliardi di anni).

Per capire come questo semplice fatto abbia portato Carter a una conclusione così pessimistica, dobbiamo seguire un ragionamento un po' complicato, ma apparentemente molto convincente. Noi non sappiamo qual è, dal punto di vista biologico, il tempo necessario alla vita intelligente per svilupparsi, una volta che esistano le giuste condizioni. Supponiamo che questo tempo sia molto più corto del tempo di vita medio di una stella. Allora il sorgere della vita intelligente su un pianeta simile alla Terra sarebbe un fatto molto probabile: ma se è così, perché nel nostro caso ci è voluto così tanto? Sembra che abbiamo pescato un caso estremamente sfortunato tra i tanti possibili, cosa molto sospetta.

Bene, allora ribaltiamo l'ipotesi. Assumiamo che il tempo necessario al sorgere della vita intelligente sia molto più lungo del tempo di vita medio di una stella. In questo caso, non è più sorprendente che il nostro caso appaia come una coincidenza. Siamo stati molto fortunati, viviamo in uno dei primi posti nell'universo dove si è arrivati a uno stadio di sviluppo così avanzato: abbiamo fatto appena in tempo, siamo arrivati proprio allo scadere, un po' prima che la morte della stella che ci ospita renda la cosa impossibile. Tuttavia, in questo caso quella che ci appare come un'enorme fortuna non deve sorprenderci, perché la nostra osservazione è condizionata dal fatto stesso che esistiamo. Il nostro punto di vista altera la nostra percezione delle probabilità in gioco. Siamo probabilmente gli unici nell'universo a poter fare questa osservazione, quindi non dobbiamo meravigliarci di aver pescato la sola carta fortunata tra le tante possibili. Non possiamo metterci nei panni degli altri giocatori semplicemente perché essi non esistono!

Quindi, la conclusione di Carter è pessimistica. In genere, il sorgere della vita intelligente sarebbe un evento estremamente raro, che prende un tempo molto più lungo della vita media di una stella, e quindi nella maggior parte dei casi non avviene affatto.

L'argomento di Carter rientra tra i molti che fanno uso del cosiddetto principio antropico, su cui vorrei tornare più in dettaglio un'altra volta. Recentemente, comunque, Mario Livio ha proposto una possibile alternativa, basata sul fatto che i due tempi in gioco (il tempo necessario all'emergere della vita intelligente e quello di vita di una stella) potrebbero non essere indipendenti, cosa che vanificherebbe il calcolo delle probabilità proposto da Carter. Ad esempio, l'evolvere della vita sulla terraferma di un pianeta richiede quasi certamente la presenza di una fascia protettiva di ozono nell'atmosfera, cosa direttamente legata all'emissione di un preciso tipo di radiazione ultravioletta da parte della stella. Secondo i calcoli di Livio, il verificarsi di questa condizione porterebbe a una correlazione tra il tempo necessario all'evoluzione di vita complessa su un pianeta e l'età della stella che lo ospita. Tutti gli eventuali osservatori intelligenti nell'universo dovrebbero quindi osservare proprio quello che osserviamo noi.

L'argomento di Livio non è affatto conclusivo, ma è almeno un controesempio interessante che può dare speranza agli ottimisti...

"C'è nessuno lì?"

La prossima settimana inizio a insegnare un po' di astrobiologia (l'indagine scientifica della possibilità di vita nell'universo) agli studenti della laurea specialistica in Scienze dell'Universo a Tor Vergata. E' già il terzo anno che tengo questo corso che, per quanto ne so, è uno dei pochi del genere in Italia. All'estero come al solito sono più avanti, ma da noi ogni tanto c'è ancora qualche collega che prova a fare lo spiritoso ("Cerchi gli omini verdi?", o roba del genere...).

Ovviamente, non c'è nessuna evidenza che la vita, anche nelle sue forme più semplici, si sia sviluppata al di fuori della Terra, ma ciò non toglie che porsi il problema in modo scientifico sia molto affascinante. Una delle cose che rende l'astrobiologia interessante, secondo me, è che essa è interdisciplinare per definizione: bisogna mettere insieme competenze che vengono dall'astrofisica, dalla biologia, dalla geologia, dalla planetologia, dalla chimica e così via. Ma questo rende anche il compito estremamente arduo. Peraltro, visto che le speranze concrete di successo in questo tipo di ricerca sono eccezionalmente basse, nessuno fa l'astrobiologo come primo lavoro: per quasi tutti è un interesse collaterale rispetto all'attività di ricerca principale.

Detto questo, il materiale a disposizione non manca. La rivista Astrobiology ha appena pubblicato una guida introduttiva all'astrobiologia scritta da esperti di vari campi, che fa il punto sulla situazione attuale in modo sintetico. Si può scaricare gratuitamente qui.