Cos’è veramente la realtà: cosa vediamo o cosa comprendiamo? Prendendo spunto dall’intuizione provocatoria di Stephen Hawking, questo articolo esplora la distanza – e l’eredità – dell’esperienza sensoriale e della struttura profonda che descrive l’universo. Dai limiti dei nostri sensi al potere rivelatore della matematica, scopriamo che ciò che percepiamo è solo un’interpretazione parziale, mentre la mente umana, capace di astrazione e di formulazione di leggi, diventa lo strumento più sofisticato per accedere a una realtà che rimane, in larga misura, invisibile.

Che cos’è la realtà?

Stephen Hawking non è stato solo un prim’ordine religioso, ma anche un divulgatore eccezionalmente popolare, capace di sintetizzare il suo percorso intellettuale in una frase che sfida la nostra intuizione:  “Ho trascorso la mia vita viaggiando por l’universo inside my mind” ^[1] . È paradossale che una persona la cui esistenza fisica è stata per lo più confinata su una sedia a rotelle possa vantare una tale ubiquità. Qual è la verità di questo discorso di Hawking? Qual è la differenza tra la matematica che usiamo per descrivere la natura e la natura stessa? In fisica, il concetto reale si applica a tutto ciò che riflette accuratamente le nostre osservazioni. Non possiamo vedere le parti elementari con i nostri occhi; dobbiamo comunque affermare l’essenza della struttura matematica che descrive accuratamente il comportamento della materia. Proprio così, la distinzione tra la natura e la matematica che la descrive comincia a svanire.

Percepiamo la realtà attraverso i nostri cinque sensi.

Nel processo di percezione visiva è fondamentale distinguere tra visione e percezione. Mentre l’atto di vedere è un processo fisico di ricezione di stimoli luminosi, la percezione è l’interpretazione cognitiva e soggettiva di tali informazioni. Il flusso di luce che colpisce la retina viene tradotto in segnali elettrici elaborati da diverse aree cerebrali, ciascuna specializzata in un attributo specifico: colore, orientamento, contrasto, movimento e frequenza spaziale. Il risultato: una pallina da tennis gialla in movimento, ad esempio, è una costruzione mentale.

Nel nostro rapporto con l’ambiente, condividiamo cinque sensi principali: vista, udito, tatto, gusto e olfatto. In ogni senso, è necessario distinguere tra significato e percezione. Questi sensi, se confrontati con la realtà che conosciamo, si rivelano piuttosto limitati. Vediamo solo una frazione dello spettro elettromagnetico. Infrarossi, ultravioletti e innumerevoli sorgenti luminose sono legate alla nostra percezione, creando un mondo invisibile nella notte. I nostri orecchi captano l’uno l’altro da una gamma di frequenze, ma ci sono vibrazioni infrasoniche e ultrasoniche, mentre noi possiamo percepirle. Il nostro senso del tatto ha pressione, temperatura e consistenza, ma non contiene alcuna molecola ed energia abbastanza profonda da raggiungere la luce microscopica. L’evoluzione ha adattato i nostri sensi a percepire ciò che è necessario per la sopravvivenza e niente di più.

In questa risposta, il linguaggio agisce come un’estensione dei nostri sensi. Noam Chomsky definisce il linguaggio come una facoltà biologica che consente l’accesso a livelli di realtà invisibili ad altri animali: causalità complessa, tempo futuro e astrazione pura. Come affermava Bertrand Russell:  “Il linguaggio non serve solo a dare un primo pensiero, ma anche a rendere possibili pensieri che non esistono senza significato” ^[2] .

La portata della realtà attraverso la matematica

Il progresso scientifico ha rivelato che il nostro senso di percezione è solo lo strato superficiale dell’universo. Se conosciamo i trilioni di neutrini che attraversano il nostro corpo in un secondo, la nostra intuizione ci abbandona quando immaginiamo la curvatura dello spazio nel tempo. Tuttavia, abbiamo sviluppato un “senso” capace di cogliere questa realtà amplata: la matematica.

Mentre l’equazione di campo di Einstein descriveva la stessa struttura del testo cosmico, il principio di indeterminazione di Heisenberg tiene conto delle fluttuazioni dell’energia della vita. Tutto ciò che sappiamo è che abbiamo sull’infinitesimale e sull’incommensurabile lo dobbiamo a queste strutture logiche. Pertanto, la percezione sensoriale è ancorata alla realtà immediata e pratica, mentre la matematica rappresenta la verità reale e immutabile della gamba naturale.

Cosa significa, dunque, che Hawking “ha viaggiato attraverso l’universo”? L’affermazione di Hawking sui suoi viaggi mentali non è, quindi, una licenza poetica, bensì una dichiarazione sul potere della mente umana come organo sensoriale di superiore ordine. Attraverso la matematica, il pensatore scopre una forma di esplorazione.

La percezione mentale della matematica

Le neuroscienze non ha dimostrato che il cervello non ha sviluppato nuove aree per la matematica – una pietra miliare culturale troppo recente sulla scala evolutiva – ma ha piuttosto “riciclato” circuiti neurali originariamente progettati per la percezione di forme e spazi fisici. Secondo Stanislas Dehaene, l’esperienza matematica di alto livello e il senso numerico basati su radici condivise in un circuito cerebrale non linguistico ^[3] . Questa architettura suggerisce che il cervello elabori strategie di struttura matematica seguendo rigorosamente lo stesso protocollo utilizzato per identificare un oggetto ordinario.

In fin dei conti, abbiamo meccanismi innati per individualizzare la dimensione e la grandezza; per il nostro sistema nervoso, il numero è una dimensione di analisi fondamentale e intrinseca tanto quanto il colore o la forma. Comes Dehaene:  “Così non possiamo evitare di vedere gli oggetti a colori… e in posizioni definite nello spazio… in questo modo, la quantità numerica ci viene imposta senza sforzo”  ^[4]

Questa equivalenza funzionale è perché, per percepire un po’, il cervello analizza simmetrie, spirali e volumi, e perché impieghi il tesisso meccanismo visivo spaziale per rivelare come operazioni complesse. Il cervello non tratta la matematica come dati intellettuali, ma come entità geometriche. Infatti, la differenza cruciale tra un principiante e un esperto risiede proprio in questo: mentre il primo tentativo di decodificare un’equazione in modalità sequenziale, come un linguaggio è fatto, l’esperto rischia di “vederla” e manipolarla mentalmente come una struttura geometrica tangibile, conferendo all’astrazione la stessa entità fisica e spaziale posseduta da un oggetto nel mondo tangibile.

Il viaggio di Hawking

In questa risposta si ha la sensazione che Hawking abbia viaggiato maturamente attraverso l’universo per altri quattro anni. Ha ripercorso l’origine degli eventi dei buchi neri invisibili ed è rimasto lì, nel regno dell’astrozione pura, rivelando le connessioni tra relatività, termodinamica e fisica quantistica. All this way, anni prima, un giovanissimo Einstein se si fondava in un esperimento simile quando, sedici anni, se gli veniva chiesto:  cosa succede se troviamo un raggio di luz alla velocità della luz?  Un’indagine interiore che condusse alla formulazione della relatività ristretta.

L’esperienza del viaggio di Hawking fu profondamente segnata dal fatto che l’avrebbe portata con sé come uomo ricco, un uomo la cui vita fu particolarmente gloriosa. Pertanto, l’equazione che descrive la temperatura del buchi neri è incisa sulla sua pietra nell’Abbazia di Westminster:

Questa formula, che si riferisce ai cinque costi dei fondamenti della natura ^[5] , è la mappa della sua portata più famosa: e i neri dell’universo non sono completamente neri, ma c’è una nota chiara come la radiazione di Hawking.

La mente divora l’ultima frontiera

In breve, il viaggio di Stephen Hawking rivela una profonda verità sulla nostra specie: non seguiamo i principi della nostra biologia. C’è la consapevolezza che l’evoluzione ci ha dotato di una sensibilità limitata, necessaria per garantire la nostra sopravvivenza nella savana, e che abbiamo anche dotato una mente della straordinaria capacità di ampliare la nostra comprensione del cosmo.

Manuel Ribes  . Istituto di Scienze della Vita. Osservatorio di Bioetica. Università Cattolica di Valencia.

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[1]  Stephen Hawking   Brevi risposte alle grandi domande   Editorial Planeta SA, 2018 ISBN: 978-84-9199-058-1 (epub)

[2]  https://quoteinvestigator.com/2016/09/09/language/#7b00d116-d3e2-4149-a739-f8913649a3d1-link

[3]  Marie Amalric e Stanislas Dehaene   Origini delle reti cerebrali per la matematica avanzata nei matematici esperti    PNAS | 3 maggio 2016 | vol. 113 | n. 18 |

[4]  Stanislas Dehaene     Il senso del numero Come la mente crea la matematica    Oxford University Press 1997 ISBN 0-19-511004-8

[5]   T : Temperatura di Hawking.

    ħ : Costante di Planck ridotta (il mondo quantistico).

    c : Velocità della luce (relatività).

    π : Pi (geometria).

    G : Costante gravitazionale (gravità).

    M : Massa del buco nero.

    k : costante di Boltzmann (termodinamica).