CAOS, COSMOS e CRONOS
idee per lepoca digitale
di PAOLO MANZELLI – Universita’ di Firenze
– 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 complessità 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 é dal dubbio che nascono nuove
idee e modelli interpretativi più adeguati 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 cosi’ la spiegazione
scientifica su una logica probabilistica al fine di verificare le possibilità 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 moltissimi 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 pressocche’ infinita e quindi diverrebbe necessaria la energia
totale del cosmo per mantenere la particella alla velocità 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 piu’ valore Infine discusse il fatto che non
siamo ancora in grado di capire sistemi che abbiamo bisogno di piu’ di due variabili per essere
spiegati, e per molto tempo cerco’ di individuare quale potesse essere la “Variabile Nascosta” in
modo da rendere risolubili 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 cio’ dobbiamo ammettere che la definizione concettuale
del CAOS, così come quella contrapposta dell’ ORDINE, viene ad essere esclusivamente relativa alle
proprieta’ 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 per Parmenide
disse:
non quello erroneamente concepito dai sensi> ; mentre per Eraclito il vuoto esiste, proprio perche’
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 proprietà 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 la 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 trasformazione 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 –
Generalizzando 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 a 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, perchè
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 velocità della luce, sappiamo che la materia subisce una
trasformazione in energia. Pertanto dato che la nostra percezione cerebrale altro non e’ che la
previsione dello scenario delle possibili interazioni materia-materia, che principalmente e’ 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 cioè 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 e’ detto “Telo”, sul modello
di quello immaginato da l’ 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) : www.superstringtheory.com/anims/grelc.gif
Se viceversa vogliano ottenere materia dalla energia, possiamo immaginarsi di agire come quando
realizziamo una lastra di liquido contenente disciolto del tensioattivo, e quindi per pressione
sulla tensione del liquido, otteniamo bolle di sapone. La precedente immagine mentale non è così
tanto peregrina; infatti ci troveremo in una situazione simile a quella di annodare il Telo della
onda piana di Eddington, creando una bolla, ottenuta per trasformazione di alcune dimensioni
temporale nelle corrispettive dimensioni spaziali; tale trasformazione tempo-spazio, fa assumere la
tridimensionalità nello spazio alla bolla di energia (che può divenire un fotone od un protone ecc..
a seconda delle energie messe in campo), mantenendo una unica successione temporale, correlabile
allo stato della particella creata per torsione dell’ onda energetica piana.
In tal guisa stiamo perseguendo l’ idea della possibilità di esistenza di un sistema temporale,
diacronico e non più sincronico, in quanto derivante dalla trasformazione del cronotopo in una di
differente dimensionalità dello spazio/tempo, che risulta diversa da quella percepita dalle nostre
relazioni sensoriali con l’ ambiente. Purtroppo a molti sembrerà difficile accettare la plausibilità
di tali eventi proprio in quanto siamo avvezzi a reputare come riferimento sperimentale univoco
nella scienza, quello costruito dalla nostra percettività cerebrale, pur conoscendo bene i limiti
fallaci delle nostre impressioni sensorie (9)
Riteniamo pertanto necessario tentare di costruire nuove alternative necessarie per comprendere la
realtà a noi invisibile, tramite la riflessione educativa di scienze integrate di cui questa breve
relazione fa parte, per poter condurre l’ apprendimento della scienza fuori da considerazioni
limitative e fondamentalmente errate nella quali la cultura scientifica si dibatte da tempo spesso
in modo spesso inconcludente. (10)
Per comprendere quanto detto sopra e nei citati riferimento bibliografici, bisogna accettare che
l’energia possa trasformarsi in informazione; ciò significa in sostanza che la energia possa essere
codificabile in due bit, uno relativo al tempo (t1,t2) ed uno allo spazio (x,y). Ciò diviene
necessario quando si ritiene che l’ energia possa venire codificata da un lato come materia e dall’
altro come informazione, a seconda delle differenti codificazioni del cronotopo. L’energia
trasformata in materia assume la tridimensionalità nello spazio (x,y,z) e una sola dimensione della
successione temporale ( t), mentre quando viene trasformata in informazione essa diviene
caratterizzata da una codificazione spazio-temporale bidimensionale nel tempo e nello spazio. (11)
Onda – Particella (gif) : www.superstringtheory.com/anims/photon2.gif
– CRONOS -…
… lineare degli eventi in correlazione alla Bidimensionalita’ del Tempo della informazione.
Il tempo come sequenza lineare di successione di eventi, esiste quindi solo e soltanto se preso in
considerazione in relazione alla materia nella sua manifestazione come massa.
Invece il tempo, così come lo spazio, qualora vengano concepiti nell’ambito delle trasformazioni
della energia in informazione, rappresentano un diverso assetto del “cronotopo” che caratterizza il
nostro universo, il quale come abbiamo affermato, risulta essere bidimensionale nel tempo e nello
spazio; pertanto il tempo stesso può esistere caratterizzato da una componente binaria della
informazione, proprio in quanto come tale assume anch’esso un carattere digitale.
La conversione una delle componenti temporali del ” cronotopo “in una dimensione spaziale è permessa
nella trasformazione che avviene nella interazione con la materia, in cui l’ onda si trasforma in
particella per assumere la codificazione adeguata ad interagire nello spazio tridimensionale della
materia.
Se ad esempio le frequenze del campo della luce visibile attraversano un mezzo trasparente, l’onda
piana ad esse associata, permane dimensionata come informazione, mantenendo la sua codificazione
energetica in due componenti temporali e due spaziali; altresì quando l’ onda interagisce ad es. con
la retina dell’ occhio, la reazione fotochimica avviene per la possibilità dell’ onda piana di
trasformarsi in particella, assumendo una codificazione capace di interagire con la struttura
tridimensionale nello spazio propria della materia.
Concludiamo queste brevi riflessioni dicendo che quando ragioniamo entro una dimensione univoca
lineare del tempo, inteso come misura della durata dei fenomeni osservati da un osservatore esterno,
tutto l’ universo appare essere caotico, perché organizzato come un sistema disperso di entità
materiali differenti, tenute assieme dal sistema gravitazionale, che pertanto risulta purtroppo
mancante di una “massa oscura” invisibile.
Viceversa nella interpretazione originale a cui abbiamo accennato, l’ Universo appare nuovamente
come un sistema perfettamente ordinato in termini di interattività associata alle trasformazione
spazio/temporali della energia, nelle sue componenti di materia ed informazione, dove le diversità,
prima considerate dal punto di vista spaziale come disordine percettivo, sono altresì funzionali ad
un progetto comunicativo globale ed interattivo, intrinsecamente e perfettamente dotato di un
criterio evolutivo.
Questa nostra interpretazione, basata su le trasformate spazio/tempo, e quindi trattabile in termini
di operazioni tra differenti codificazioni delle relazioni che sussistono tra energia, materia ed
informazione, nell’ Universo. A nostro avviso un tale approccio tende ad evitare che la complessità
divenga complicazione; infatti datosi che l’ energia è un continuum, mentre la materia ha una
struttura discontinua, le due concezioni risultavano non integrabili tra loro se non si fosse
pensato ad un sistema di decodificazione e ricodificazione del “cronotopo”, operante nell’ universo
intero in termini di elaborazione di informazione.
Einstein continuò a pensare a qualche forma di “Etere” che assolvesse questo compito da noi
attribuito ad un sistema di informazione interattiva agente nell’ Universo. Sappiamo infine che
molti scienziati riterranno “esoterico” questo modo di ragionare, finche non comprenderanno che la
differente interpretazione, che ci ha condotto a concepire uno scenario di interazione tra energia e
materia ed informazione, ben si combina con la esigenza di pensare ad un mutamento della
codificazioni del cronotopo spazio/temporale, necessarie trattare l’uomo stesso non più come un
soggetto indipendente, ma come elemento centrale ed oggettivo della evoluzione del sistema
universale.
Il cervello umano certamente agisce in termini di energia materia ed informazione, ed è in vero
tramite lo sviluppo cognitivo umano, che possiamo rendere manifesta la intelligenza della natura non
più filtrata nel quadro di una scala meccanica o quanto meccanica di valutazione.
Nella nostra interpretazione delle relazioni tra CAOS COSMO e CRONOS, pertanto l’ uomo, come già
nell’ epoca del Rinascimento, può assumere nuovamente il centro creativo del processo evolutivo a
cui partecipa come coscienza oggettiva, entro un sistema coerente con la intelligenza universale
della natura.
Paolo Manzelli, Direttore LRE/EGOCreaNET – Università di Firenze
www.chim1.unifi.it/group/education
BIBLIONLINE
(1) Teoria del Caos : www.galileimirandola.it/frattali/teoria.htm
(2) EINSTEIN digilander.iol.it/WaveWalker/einstein.htm
www.italysoft.com/curios/einstein/
(3) Il Tempo del Cervello; i limiti cognitivi
(4) Filosofia Grecia Antica: www.123point.net/001topzine/formazio/arfor10b.htm
(5) SCIENCE AND CREATIVITY : www.edscuola.it/archivio/lre/science.html
(6) Le reazioni Chimiche Oscilanti Audiovisivo- Pubblicazione Multimediale del Centro Didattico TV.
Della Universita di Firenze (richiedibile al n° +39/055/4377232 ; AV-service@cdt.unifi.it
(7) Neg-entropy : www.uia.org/uiademo/kon/c0003.htm
(8) The BIG BANG Theory : liftoff.msfc.nasa.gov/academy/universe/b_bang.html
map.gsfc.nasa.gov/html/big_bang.html
(9) I limiti cognitivi della percezione : www.edscuola.com/archivio/lre/limcogn.html
(10) Dal Mondo degli atomi al mondo dei Bit : www.edscuola.com/archivio/lre/atomi.html
(11) La luce, londa, la particella
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