Copertina
Autore Robert Ehrlich
Titolo Il viaggio nel tempo e altre pazzie
SottotitoloNove strane idee al vaglio della scienza
EdizioneEinaudi, Torino, 2002, Grandi Tascabili 1004 , pag. 250, dim. 134x208x20 mm , Isbn 978-88-06-16307-5
OriginaleNine Crazy Ideas in Science. A Few Might Even Be True
EdizionePrinceton University Press, Princeton, 2001
TraduttoreAllegra Panini, Giorgio P. Panini
LettoreRenato di Stefano, 2002
Classe scienze sociali , medicina , fisica , cosmologia , scienze improbabili
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Indice

 VI Ringraziamenti
 IX Introduzione. Che cos'è una idea «strana»?

    Il viaggio nel tempo e altre pazzie

  3 I.    Piú armi, meno criminalità

 24 II.   L'Hiv non è la causa dell'AIDS

 50 III.  Esporsi al Sole fa bene

 68 IV.   Basse dosi di radiazioni ionizzanti
          fanno bene

 99 V.    Il Sistema solare ha due soli

120 VI.   Petrolio, carbone e gas naturale sono
          di origine inorganica

145 VII.  Il viaggio nel tempo è possibile

173 VIII. Esistono particelle piú veloci della
          luce

197 IX.   Non c'è mai stato un big bang

221 Epilogo

227 Bibliografia
231 Note bibliografiche ai capitoli
243 Indice analitico
 

 

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Pagina 68

Capitolo quarto

Basse dosi di radiazioni ionizzanti fanno bene


La parola "ormesi" compare in pochi dizionari ed è una sfortuna perché val la pena di conoscerne meglio il significato. Con questo nome si indica il principio secondo cui dosi massicce di un qualche agente sono dannose mentre dosi molto ridotte risultano benefiche. Effetti ormetici sono stati dimostrati nell'uomo per numerosi fattori, inclusi l'alcol, l'esposizione solare, lo iodio, il rame, il sodio, il potassio e perfino il colesterolo. Molte vitamine (come la A, la D e la B,) e sali minerali (come quelli di calcio e ferro) che si assumono spesso come complementi della dieta per migliorare la salute, possono costituire, in dosi massicce, un pericolo. Piccole dosi di batteri dannosi possono invece fare del bene quando stimolano il sistema immunitario del nostro organismo. Chi, ad esempio, vive in un ambiente eccessivamente sterile, o comunque in un luogo dove determinati batteri sono assenti, risulta particolarmente soggetto a infezioni se, in seguito, entra in contatto con tali microrganismi. Considerando la lunga lista di esempi di agenti ormetici, si potrebbe pensare che l'ormesi sia una regola piuttosto che un'eccezione. In questo capitolo prenderemo in esame la controversa questione sulla possibilità che le radiazioni ionizzanti legate a fenomeni nucleari possano anche essere ormetiche.

Le radiazioni nucleari (indicate anche come radiazioni ionizzanti perché danno origine a una scia di ioni nell'aria o negli altri mezzi che attraversano) sono emesse da isotopi radioattivi. Le emissioni possono essere costituite da vari tipi di particelle, tra le quali particelle alfa, elettroni (o particelle beta), neutroni, raggi gamma (onde elettromagnetiche caratterizzate dall'altissima energia). Altri tipi di radiazioni elettromagnetiche, come i raggi ultravioletti e le microonde, non sono propriamente ionizzanti, ma possono comunque, in dosi massicce, risultare dannose per l'uomo.

Spesso nel riferirci, nel corso del capitolo, alle radiazioni nucleari, tralasceremo l'aggettivo, anche se ciò può generare qualche confusione, perché in altri contesti il termine radiazione può riferirsi a tutti i tipi di onda elettromagnetica, compresa la luce visibile.

Quali sono gli effetti delle radiazioni sulla biologia umana? Dosi molto intense di radiazioni provocano la malattia da raggi, che spesso ha come esito una morte molto dolorosa, in genere entro un mese dall'esposizione. Dosi non sufficienti da provocare effetti a breve termine si sono dimostrate causa di seri problemi molti anni dopo che si è avuta l'esposizione, tra questi un'accentuata tendenza alla morte per cancro. Ma che dire delle esposizioni a piccole dosi di radiazioni? possibile che le radiazioni ionizzanti possano in realtà fare del bene se assorbite in dosi comparabili a quelle che si ricevono esponendosi alla radiazione naturale di fondo? Anche se l'idea di migliorare il benessere di qualcuno con una versione nucleare del solarium può apparire decisamente assurda, l'ipotesi di un effetto ormetico delle radiazioni ionizzanti non dovrebbe essere scartata a priori.

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Pagina 120

Capitolo sesto

Petrolio, carbone e gas naturale sono di origine inorganica


Restare senza benzina in autostrada è una scocciatura, ma se il mondo restasse senza benzina le conseguenze potrebbero essere catastrofiche. Di quanto petrolio e di quanta benzina dispone ancora il mondo? A metà degli anni Settanta alcuni esperti che si occupavano di idrocarburi hanno previsto che le riserve mondiali di petrolio si sarebbero esaurite in 15 anni: la «crisi energetica» fu in parte una conseguenza di quelle pessimistiche previsioni. Oggi, 25 anni dopo, il mondo sembra affogare nel petrolio. Molti studiosi continuano tuttavia a metterci in guardia sul consumo troppo rapido delle riserve mondiali di idrocarburi fossili, in particolare di petrolio, che si prevede possa esaurirsi nel giro di pochi decenni e non di secoli. Questa volta le previsioni saranno corrette?

Gas naturale, petrolio e carbone sono considerati combustibili fossili per la loro presunta origine biologica da organismí in decomposizione sepolti che, nel corso del tempo, si sono accumulati in strati e trasformati nella forma attuale per effetto del calore e della pressione. In passato i geologi si sono accaniti nella discussione sull'origine degli idrocarburi, ma il dibattito è stato abbandonato quando in questi combustibili sono state trovate tracce che indicavano la loro origine biologica. In qualche caso, tuttavia, è utile riprendere in esame gli argomenti di dibattiti da tempo conclusi, se vengono alla luce nuove informazioni. Spesso tocca a un non addetto riaprire la discussione, poiché le persone che si occupano di un campo specifico possono essere troppo interessate a conservare lo status quo per badare al graduale accumularsi di incongruenze.

Thomas Gold, uno studioso molto stimato per i propri meriti, è, in effetti, un non addetto ai lavori. Professore di astronomia alla Cornell University, oggi in pensione, Gold ha un buon curriculum di promulgatore di idee astruse, alcune delle quali si sono poi rivelate corrette dopo essere state inizialmente rifiutate dagli esperti nel campo. Secondo una delle piú curiose idee di Gold (attaccata o ignorata dalla maggior parte dei geologi), gli idrocarburi non sarebbero i combustibili fossili che credevamo, ma farebbero parte della composizione originaria del pianeta e si troverebbero nelle profondità della crosta e nel mantello della Terra in quantità molto piú grandi di quelle immaginate dai geologi. Gold ha illustrato questa idea in molti libri e articoli sui quali è basata la maggior parte di questo capitolo. Le conseguenze pratiche dell'idea di Gold, se avesse ragione, sarebbero enormi; infatti i timori per la penuria di petrolio, benzina e gas potrebbero essere rinviati a un lontano futuro. Questa ipotesi prevede inoltre che fonti di gas naturale e petrolio poste a grande profondità si possano trovare nel mondo in località molto piú numerose di quelle scoperte finora.

Su quali prove è basata la certezza dell'origine biologica del petrolio, condivisa dalla maggior parte dei geologi? Primo: quasi sempre il petrolio contiene insiemi di molecole che si formano soltanto per decomposizione di materia organica. Secondo: il petrolio è spesso «otticamente attivo», questa sostanza cioè provoca la rotazione del piano di polarizzazione di un raggio di luce che lo attraversa. Questa seconda osservazione è comprensibile se si pensa al tipo di molecole presenti nel petrolio, che sono spesso speculari, esistono cioè nel tipo destrogiro e levogiro, proprio come una vite il cui filetto gira in senso orario o antiorario. L'attività ottica rilevata nel petrolio dimostra che la sostanza contiene quantità diverse di molecole destrogire e levogire. Anche questa è una caratteristica tipica della materia organica, dato che i viventi hanno evoluto la capacità di utilizzare sostanze come il destrosio (glucosio destrogiro, o D-glucosio) ma non la forma speculare levogira (L- glucosio). Una terza indicazione dell'origine biologica del petrolio è la predominanza di molecole che hanno un numero dispari di atomi di carbonio, un altro tipico risultato dei processi caratteristici dei sistemi viventi.

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Pagina 145

Capitolo settimo

Il viaggio nel tempo è possibile


Nella nostra memoria, nei sogni, nell'immaginazione, tutti noi regolarmente «viaggiamo» nel tempo raggiungendo il passato o il futuro. Ma che dire della possibilità di saltare in una macchina come quella del famoso romanzo di fantascienza The Time Machine (La macchina del tempo, 1895) di Herbert George Wells, che vi porterebbe in qualunque momento da voi scelto del passato o del futuro? Dove vorreste andare? Se il viaggio nel tempo diventasse cosa comune, forse le agenzie di viaggio sarebbero occupatissime a prenotare viaggi per particolari epoche del passato in cui si sono svolti eventi importanti, che sarebbero perciò assai presto affollate da viaggiatori provenienti da ogni epoca futura. Come potrebbe accadere qualcosa del genere? Di certo, se orde di viaggiatori nel tempo sono state presenti in tali periodi del passato, la loro presenza non è stata notata dagli storici. In effetti la totale mancanza di testimonianze sulla presenza di queste schiere di viaggiatori è stata piú volte indicata come un serio e valido argomento contro la ossibilità del viaggio nel tempo. Questa obiezione (insieme a varie altre) spinge molte persone a vedere nel viaggio nel tempo un argomento strettamente limitato al dominio della fantascienza. Può sembrare strano, ma alcuni fisici non la pensano cosí.

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Pagina 157

Distorsioni dello spaziotempo secondo la relatività generale.

Nella teoria della relatività generale (1915) di Einstein lo spaziotempo è distorto o incurvato dalla presenza della materia: maggiore è la densità della materia esistente in un dato punto, maggiore è, in quel punto, la distorsione spaziotemporale. In questa ottica, la gravità non è considerata come una forza, ma come l'effetto di una distorsione spaziotemporale sul moto di un generico osservatore. Un enunciato estremamente conciso della teoria della relatività generale è stato fornito dal fisico John Wheeler: «La materia indica allo spaziotempo come incurvarsi, e lo spaziotempo indica alla materia come muoversi».

Per capire l'idea fondamentale della teoria può essere d'aiuto stabilire un'analogia tra lo spaziotempo e una superficie di gomma ben tesa in modo da essere piana. Immaginiamo di porre una piccola massa al centro della membrana di gomma: essa darà origine a una depressione. Alcune palline fatte rotolare sulla membrana distorta seguiranno traiettorie diverse secondo la loro velocità e secondo l'entità della distorsione nei vari punti. Scegliendo la velocità adatta si potrà perfino ottenere che le palline rotolino seguendo orbite intorno alla massa cui si deve la depressione, come i pianeti che ruotano intorno al Sole. L'analogia non è però completa: essa infatti illustra la sola curvatura dello spazio e non comprende quella della dimensione temporale. La distorsione del tempo è responsabile dello «spostamento verso il rosso gravitazionale», che consiste in una diminuzione della frequenza della luce emessa da un corpo di grande massa, quando essa sia rilevata da un osservatore lontano.

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Pagina 221

Epilogo


[...]

Nell'introduzione al libro, ho proposto alcuni dei modi per capire se un'idea è strana oppure se possa essere valida. Alcuni dei criteri riguardano chi propone l'idea: tra questi la qualifica e le competenze, un ben definito programma, il grado di obiettività. Si può immaginare una quantità di ragioni per cui qualcuno potrebbe proporre una strana idea che non ha senso: tra queste ignoranza, fissazioni, abbagli clamorosi, desiderio di ottenere fama e ricchezza o un autentico desiderio di salvare il pianeta. Altri criteri per riconoscere le idee strane che hanno buone probabilità di essere false dipendono dal modo in cui l'idea stessa è presentata: la prudenza nell'uso delle statistiche, la quantità dei riferimenti a lavori di altri ricercatori e la chiarezza e la sincerità nel presentare dati e metodi di analisi.

Ci sono poi altri criteri che si riferiscono all'idea stessa: d'importanza fondamentale è la questione della «falsificabilità». Ogni teoria che merita la connotazione di «scientifica» deve poter essere sottoposta a test per accertare se è falsa e il proponente deve indicarci come sia possibile eseguire i test necessari. Un certo numero di messe a punto della teoria (qualche rappezzo dell'ultimo minuto?) come risposta a nuove e diverse testimonianze, può essere accettato, ma ogni teoria che possa essere modificata per adattarsi a nuovi dati (e dunque tale che non si potrà mai provarne la falsità) è al di fuori del mondo della scienza, anche se viene condita con un sacco di roboanti termini scientifici. All'estremo opposto, la nostra fiducia in una teoria che sia estremamente specifica nelle sue previsioni potrà essere tanto piú grande quanto piú le previsioni si dimostreranno corrette.

Altre prove cui sottoporre una teoria comprenderanno la sua potenza, la capacità cioè di essere largamente applicabile (anche se dovremmo comunque star sull'avviso di fronte a teorie che sostengono di spiegare virtualmente tutto) e la sua compatibilità con il senso comune. Quest'ultimo criterio può tuttavia diventare un trabocchetto, perché alcune idee apparentemente strane si sono poi rivelate come grandi e rivoluzionari punti di svolta: è il caso della teoria dei quanti, che anche oggi, piú di settanta anni dopo la sua formulazione, sembra non andare d'accordo con il comune buon senso. Il criterio della semplicità (il «rasoio di Ockham») può essere considerato come uno degli aspetti operativi del buon senso. Ad esempio, rimanendo uguali tutte le altre condizioni, dovrebbe sembrare piú semplice diagnosticare un bitorzolo sul vostro braccio come un foruncolo piuttosto che come un apparecchietto impiantato da alieni che vi hanno rapito durante la notte. D'altra parte l'essenza della semplicità dipende fortemente dal sistema di convinzioni cui siete legati. Se per caso siete uno dei milioni di americani che hanno la fissa di vedere nei rapimenti perpetrati da alieni eventi di ordinaria amministrazione, l'idea dell'aggeggio impiantato nel braccio potrebbe sembrare, per il bitorzolo, una spiegazione altrettanto «semplice» del foruncolo.

Nel corso della storia della scienza ci sono stati parecchi casi di idee inizialmente considerate strane che piú tardi sono state riconosciute valide, e un numero maggiore di casi in cui idee ritenute giuste si sono in seguito rivelate false. La scienza è sempre un work in progress, un «lavoro in corso»: le verità di oggi hanno sempre un valore provvisorio. Se si vuole che il progresso cresca davvero, che le conoscenze si accumulino in modo organico, la scienza deve chiedere alle nuove «strane» idee di superare una soglia molto alta prima di scalzare idee acquisite che hanno dimostrato la propria validità. La prova del nove sul valore di qualunque strana idea deve essere basata sulle prove sperimentali a favore e contro di essa, piuttosto che sulla nostra fiducia. Queste idee inoltre non si dimostrano esatte semplicemente scoprendo prove che le supportano: il miglior modo per provare l'esattezza di un'idea strana consiste nell'eseguire tutti le possibili operazioni adatte a scoprine la falsità, e vederle fallire.

Alcuni dei proponenti nuove strane idee si dichiarano scettici per principio, ma affermano di essere stati costretti ad accettare l'idea a causa delle prove che la convalidano; lo scetticismo che essi si attribuiscono spesso però suona falso a causa del modo in cui le prove vengono interpretate. Se si vogliono valutare le prove pro e contro un'idea, è della massima importanza utilizzare gli stessi criteri da qualunque parte si consideri la questione. Se, ad esempio, credete che i videogiochi violenti possano in parte spiegare l'aumento della violenza nei giovani, dovrete essere pronti a rivedere le vostre opinioni trovandovi di fronte ai dati statistici che indicano come la violenza negli adolescenti sia significativamente diminuita nel periodo in cui si è avuta la diffusione su larga scala di quei giochi. In realtà simili sviluppi temporali paralleli offrono un sostegno molto modesto a una delle due tesi, poiché una correlazione tra due tendenze non implica, da sola, che l'una dipenda dall'altra: «La correlazione non implica il nesso causale». Un'altra buona massima da tener presente nel valutare affermazioni contrapposte è questa: «La carenza di prove non è la prova di una carenza». Per citare un esempio a tutti familiare, l'insuccesso nel trovare una spiegazione specifica naturale (o attribuibi- le alle attività dell'uomo) di un particolare oggetto volante non identificato (UFO) non dimostra che una tale spiegazione non esista.

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