AltraScienza

Una domanda di metodo

Dieta personalizzata. Pare interessante, mi incuriosisco e ascolto il programma radiofonico in cui il giornalista Dan Saladino veste i panni del soggetto sperimentale in uno studio su grande scala. Il professor Tim Spector ha messo in piedi il progetto “Predict”, che coinvolge cinque università, un’azienda high tech e mille persone su cui viene effettuato l’esperimento.

Pendolari per undici giorni, tra laboratorio e casa, le persone rimangono attaccate a vari sensori wearable, gestiti da app appositamente disegnate. Il monitoraggio è serrato: glicemia, pressione sanguigna, profilo lipidico, poi raccolta e analisi di saliva, urine, feci ecc. Alle persone vengono forniti “pasti” strettamente controllati nella loro composizione, preparati con l’aspetto di muffin: due a colazione, tre a pranzo e tre a cena. Al secondo giorno il nostro reporter è già stufo alla sola idea del muffin – che giura, alla fine dell’esperimento, non voler più vedere, neanche quelli veri, almeno per alcuni mesi! Ai partecipanti poi è dato un tempo limitato entro cui ingurgitare i “dolcetti”: in dieci minuti devono farne fuori due, quindi punzecchiarsi il dito per far uscire la goccia di sangue su cui il marchingegno potrà effettuare la misurazione dei lipidi. Esaminazione minuziosa varie volte nella giornata, a distanza di tempi predefiniti dai vari “pasti”.

La verità e il “buio”

È passata da poco la data in cui ricorreva il cinquantenario del primo passo dell’uomo sulla Luna, una data che viene vissuta per lo più come una celebrazione, fra i tanti documentari e articoli che ricordano tutti i dettagli di quell’impresa colossale per l’umanità, che ancora desta stupore (e sul nostro satellite non siamo più tornati dagli anni ’70). Credo però che potrebbe essere anche una grande occasione di riflessione sul cammino della scienza moderna e sul futuro dell’umanità.

La prima discesa dell’uomo sulla Luna, avvenuta il 20 luglio del 1969, fu davvero un avvenimento epocale, davvero «un grande passo per l’umanità», come disse Armstrong, paragonabile al primo, grande passo compiuto dagli europei nel continente americano, nel XV secolo, o al primo passo compiuto dai nostri antenati al di fuori dell’Africa, circa 70.000 anni fa. Ma c’è anche di più, dal punto di vista simbolico: la Luna, quella Luna misteriosa che era stata ammirata per millenni dagli uomini, che era divenuta oggetto delle più fantasiose immaginazioni, che era stata l’interlocutrice notturna dei poeti – in quel momento venne svelata, in diretta mondiale, per ciò che è realmente: un terreno brullo, quasi simile a un deserto, nel buio dello spazio.

Eccola, finalmente, la verità, toccata con mano (o, meglio, con piede) da Armstrong: la Luna è soltanto un piccolo satellite dalla superficie brulla, una superficie che è ormai alla nostra portata, e che un giorno – sperano in molti – potremo colonizzare per sfruttarne le risorse. In fondo, l’aveva già detto Galileo Galilei che la Luna era simile agli altri pianeti, compreso il nostro, e che perciò non c’è alcuna differenza sostanziale fra la Terra e il Cielo. «Oggi, 10 gennaio 1610, l’umanità scrive nel suo diario: abolito il cielo!», esclama il Galileo di Brecht, fra sgomento ed entusiasmo.

Dall’intelligenza artificiale al pensiero sensibile

È sotto gli occhi di tutti l’enorme avanzata dell’Intelligenza Artificiale. Siamo ben al di là dei successi ottenuti in passato, quando fece scalpore il sistema DeepBlue sconfiggendo il campione del mondo di scacchi, Garry Kasparov, nel 1996.

Oggi i sistemi di Intelligenza Artificiale, le macchine calcolanti, come le definiva Alan Turing, padre dell’informatica, sono in grado di svolgere un’enorme quantità di attività che ritenevamo di pertinenza esclusiva dell’essere umano. Riescono a riconoscere oggetti presenti in una immagine, a riconoscere i volti dei nostri amici nelle foto che carichiamo su Facebook, ancor prima di taggarli. Sono in grado di tradurre da una lingua all’altra con una accuratezza sempre maggiore. Riescono perfino a leggere il labiale e a sembrare, se non veri artisti, almeno loro allievi, riuscendo a produrre opere pittoriche sullo stile di Kandinsky e composizioni musicali sullo stile di Bach, che, come qualcuno ha osservato, l’umano “intelligente” vende e l’umano “stupido” compra. Come è accaduto il 25 ottobre 2018, quando il quadro intitolato Il ritratto di Edmond Belamy, prodotto da un sistema di Intelligenza Artificiale, è stato venduto all’asta per 432 mila dollari.

Ma come è possibile che un calcolatore riesca a raggiungere tali risultati, che potrebbero sembrare a molti come magie, miracoli o espressioni di autoconsapevolezza? Quali sono le tecniche che sono alla base degli attuali sistemi di Intelligenza Artificiale? Possiamo identificare due grandi approcci, quello basato sul “ragionamento logico” (Machine reasoning) e quello basato sull’“apprendimento” (Machine learning).

L’importanza dei «piccoli resti»

Pubblichiamo in copia un nostro editoriale sul sito www.DISF.org, portale di Documentazione Interdisciplinare Scienza e Fede della Pontificia Università della Santa Croce.

La biomassa, cioè la massa vivente, sul pianeta pare costituito in gran parte da vegetali (97% circa) in minima parte da animali (restante 3%); di questo si tratta per la gran parte di insetti; noi, come Homo Sapiens, all’interno dei mammiferi, costituiamo un misero 0,01% della biomassa totale. La materia oscura e l’energia oscura occupano il 96% della massa-energia dell’interno universo. Noi, Homo Sapiens, apparteniamo al “piccolo resto” del restante 4%: è la materia barionica o ordinaria. [1] La materia ordinaria è in gran parte costituita da stelle e nubi di gas interstellare per la quasi totalità costituite da idrogeno ed elio. Questi costituiscono rispettivamente il 74% e il 24% della materia barionica [2]. Gli elementi di numero atomico superiore costituiscono il restante 2% della materia della nostra galassia; è questa che da vita alla chimica complessa e ai composti, organici e non.

Noi, Homo Sapiens, e con noi il nostro pianeta e la vita stessa, apparteniamo al piccolo resto di materia barionica che costituisce la chimica complessa. Gli elementi superiori all’elio, sintetizzati da eventi interstellari violenti (supernove) e che compongono la chimica dei pianeti (carbonio, ossigeno, silicati, metalli, fino al ferro ma anche oltre in misura minore) possono organizzarsi in formazioni planetarie.

Dis-illusione

La (dis)illusione è in corso.

Ormai l’indeterminazione di Heisenberg la citano tutti, tanto che da principio è scesa a battuta (di spirito). Il metodo scientifico, come via di conoscenza, procede solo per misurazioni. Misuro dunque è. Esiste ciò che è misurabile. Ma nel momento in cui misuro o tento di farlo si scatena l’interazione, quindi ciò che misuro è l’effetto della mia interazione, di me che misuro, con ciò che vorrei misurare. Eppure quella grandezza la vedo solo così, si rivela a me solo così, nell’interazione che misuro.

L’oggettività sparisce, origliare da fuori non è consentito, io faccio parte del gioco, giù dagli spalti, scendo in campo e sono gettata nella mischia.

Buco nero M87: Katie batte Doc

La foto del buco nero in M87 ci mostra come la dimensione comunitaria della scienza seppellisce quell’immagine ormai desueta dello scienziato solitario retaggio di secoli passati ma che ancora resiste – come un cadavere – nell’immaginario collettivo che si porta dietro paure e angosce di una umanità in crisi, ma che è proiettata verso una unificazione ormai avviata.

Tutti l’abbiamo vista, la «foto astronomica del secolo», il buco nero centrale in Messier 87. Per la prima volta nella storia.

«Fotografato» si fa per dire: non c’è nessuna pellicola, nessun obiettivo, nessuna stampa, nessuna banda elettromagnetica nella regione ottica, che è il visibile dell’occhio umano. Eppure si palra di «foto». Dovremmo parlare meglio di «immagine» giacché di questo si tratta: una elaborazione di una montagna di dati, tutti presi nello stesso momento, da decine di radiotelescopi (non «telescopi» dunque!) sparsi per il mondo, e molto, molto ben coordinati fra loro. Una impresa titanica.

Frammentazione della scienza e consapevolezza mistica

Il Tao che può essere detto
non è l’eterno Tao,
il nome che può essere nominato
non è l’eterno nome.
Senza nome è il principio
del Cielo e della Terra,
quando ha nome è la madre
delle diecimila creature.
Lao Tzu[1]

L’incipit del Tao Te Ching, uno dei più celebri testi di saggezza cinese, ci mette in guardia dal dare un valore di realtà essenziale a ciò di cui possiamo pronunciare il nome. Dare nome alle cose, voler specificare, distinguere, è origine di ogni separazione e molteplicità. Questo principio di saggezza universale, che riverbera nel comandamento mosaico di non farsi immagini o idoli di Dio, può aiutarci a focalizzare l’idea che esista una distanza infinita tra ciò che noi possiamo intendere razionalmente (spiegare) e ciò che è la realtà “ultima” delle cose. Non che la realtà ultima non possa essere avvicinata, ma semplicemente non può essere spiegata a parole, né può essere pronunciata verbalmente una qualsiasi “verità definitiva” sulla realtà essenziale.

A partire da dentro

Astrologia, lettura dei fondi di caffè, delle carte, delle viscere degli uccelli o del loro volo…

La scienza non basta, la ragione da sola non basta a vivere, tuttavia ci aiuta a sfrondare, a grattare fino all’essenziale. Provo a partire da qui, ridotta all’osso, dotazione di base, nessun optional.

Guardiamo sempre fuori di noi per unire i puntini e trovare il disegno. E se guardassimo dentro di noi? Forse non dobbiamo unire i puntini, ma prendere in mano la penna e disegnare da capo, senza canovaccio, tutto da inventare.

Planck, la fede e il mondo fisico

Premio Nobel per la fisica, Max Planck fu uno scienziato a cui dobbiamo moltissimo, in particolar modo per le sue intuizioni sulla teoria della meccanica quantistica. Anche appena tentare un profilo sommario della sua figura e dell’importanza che riveste per la fisica del Novecento, sarebbe soverchiante per le nostre forze e occuperebbe sicuramente molto spazio. Ci solleva pensare che, in fondo, non è nostro compito.

Qui, come di nostra abitudine, procediamo appena a piccoli passi (come ci insegna il bellissimo Salmo 130, non vado in cerca di cose grandi, superiori alle mie forze..) e vogliamo perciò focalizzarci specificamente su un suo testo del 1930, lasciando (per ora) agli approfondimenti personali il piacere di riscoprire la sua interessante figura di scienziato e sopratutto di uomo del nostro tempo.

Le ZooScienze che sono e che verranno

Uno dei problemi del sapere contemporaneo è l’incredibile proliferare delle discipline del sapere, e della scienze in particolare: un vero zoo. Sviluppo inevitabile: all’aumentare delle conoscenze, per poter progredire.

Aristotele nonostante sia primariamente un filosofo scrive anche di astronomia e zoologia. Pochi fra gli antichi hanno generato nuove conoscenze in senso non trasversale: dai greci ai medioevali il sapere era uno e il sapiente studiava di tutto. Poi con la modernità l’albero si differenzia sempre più profondamente, discipline sempre più fitte nello zoo ramificato del sapere. Giù giù sempre più in profondità, sempre più specializzato…. la conseguenza l’abbiamo sotto gli occhi oggi: le discipline non parlano più gli stessi linguaggi, ognuno il suo gergo, non si capiscono più, non sono interessate l’una all’altra. Alla fine perdiamo il senso del tutto. Siamo esseri limitati: se il sapere aumenta aumenta anche il numero di discipline, è inevitabile; non possiamo essere tuttologi o pretendere che gli specialisti lo diventino, non sono superuomini (Figura 1). Quando capiterà mai a un geologo di leggere un articolo di biologia?

Figura 1, la progressiva specializzazione del sapere…