La coscienza interpretata secondo i principi della meccanica quantistica

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Il fisico e chimico britannico Michael Faraday (1791-1867), grazie alla lettura di diversi trattati scientifici, intuì (1820) che una qualsiasi particella caricata elettricamente generasse nel suo intorno, in tutte le direzioni, una forza  di intensità decrescente con la distanza; questo intorno altro non è che un campo elettrico. Se la carica fosse un magnete o una corrente elettrica il campo sarebbe magnetico; se invece si avesse un corpo di una data massa il campo generato da essa sarebbe gravitazionale. In altre parole, un campo è un modello fisico che descrive l’azione delle forze a distanza e il trasferimento di energia, essendo una fonte di energia E e di quantità di moto p = m·v (m = massa e v = velocità), come dimostrò qualche anno più tardi lo scozzese James Clerk Maxwell (1831-1879). Costui, essendo fisico e matematico, teorizzò che i campi fossero vere entità fisiche e che la luce fosse una perturbazione di campi elettrici e campi magnetici combinati, cioè campi elettromagnetici oscillanti propagantisi alla velocità della luce: 300 mila km/s. Il fisico tedesco Max Planck (1858 – 1947), premio Nobel per la fisica 1918, successivamente ipotizzò che la luce emessa, avendo natura ondulatoria, fosse divisa in pacchetti (o fotoni), la cui energia E fosse correlata alla sua frequenza ν: chiamati quanti: E = h·ν (dove h è la costante di Planck).

A proposito dei quanti, per rendere più comprensibile questa dissertazione è bene sottolineare che, in una lettera al fisico tedesco Max Born (1882-1970), Albert Einstein (1879 – 1955) scrisse: “Tu ritieni che Dio giochi a dadi col mondo, io credo invece che tutto obbedisca ad una legge, in un mondo di realtà obiettiva che cerco di cogliere per via furiosamente speculativa […]. Nemmeno il grande successo iniziale della teoria dei quanti riesce a convincermi che alla base di tutto ci sia la casualità […].”. Ormai si sa da più parti che la teoria dei quanti è universalmente accettata tant’è che il fisico statunitense Leon Max Lederman (1922 – 2018), premio Nobel per la fisica 1988, ebbe a dire che “per la teoria quantistica sembra che proprio Dio stia giocando a dadi con l’universo”.

Orbene, premesso che, grazie a recenti conoscenze scientifiche e a sistemi tecnologici delle basse energie nei sistemi biologici, sia stato possibile realizzare dei sistemi in grado di misurare energie sempre più deboli emesse dal corpo umano, che dimostrano di conseguenza che gli organi emettono campi elettromagnetici ultradeboli, e premesso che fondamentalmente il corpo umano sia costituito da particelle elettriche, ad esempio come gli elettroni, vien da sé che si possa presumere che nel corpo umano esista un campo quantistico, sottoposto ai principi della fisica quantistica. La fisica quantistica concepisce la realtà fisica di un corpo non solo come un mero aggregato di atomi, ma aggiunge a essi una rete di relazioni non necessariamente localizzabili nello spazio e nel tempo. Infatti, nel caos quantistico c’è l’idea dell’entanglement (dall’inglese to entangle: intrecciare, impigliare), o correlazione quantistica fondamentale esistente fra le particelle di un sistema quantistico, «un fenomeno al limite della logica umana, che però non è contraddittorio». Esso si riferisce al fenomeno in cui due o più particelle quantistiche si intrecciano, in modo tale che lo stato di una particella non possa essere descritto indipendentemente dallo stato dell’altra particella. In realtà, tutto è collegato e intrecciato grazie al principio di  non-località, tant’è che ogni parte è intrinsecamente collegata a tutte le altre, tra cui l’informazione che avviene istantaneamente e indipendentemente dalla distanza.

Gli ioni, gli atomi e le molecole nel citoplasma cellulare subendo l’influenza dei campi elettromagnetici locali si muovono e interagiscono secondo le fluttuazioni del vuoto quantistico costituito dall’acqua, trasportando informazione che fluisce dall’organismo all’ambiente e viceversa. «Per comprendere la vita – scrive il fisico quantistico Federico Faggin (inventore del microprocessore Z80) nel saggio Irriducibile (Mondadori, 2023) – dobbiamo studiarne l’attività a tre livelli: informatico, strutturale e energetico.  […] Questa integrazione riflette  l’unità fisica dell’organismo, a cui si aggiungono le sue azioni intenzionali guidate dalla coscienza e dal libero arbitrio. La vita è una espressione della coscienza e non della materia inanimata. L’informazione viva e il significato rappresentano rispettivamente la faccia simbolica e semantica di una realtà semantica indivisibile». Faggin sostiene, in effetti, che la fisica quantistica si possa desumere da postulati interamente informatici: «la coscienza è un fenomeno quantistico perché ha tutte le caratteristiche dello stato puro quantistico, ossia è uno stato ben definito, è uno stato privato perché lo stato puro non è clonabile, e quindi lo stato se è conoscibile, lo è solo dal sistema che è in quello stato. Ciò riflette esattamente la fenomenologia della nostra esperienza interiore […] che è in continua evoluzione, impossibile da descrivere completamente con simboli classici (le nostre parole), perché essa va oltre qualsiasi descrizione».

La coscienza, dunque, è la capacità di conoscere attraverso ciò che i filosofi chiamano qualia  (ovvero gli aspetti della vita mentale di un individuo che hanno un carattere qualitativo o fenomenico come: sensazioni e sentimenti fisici; emozioni; pensieri; sentimenti spirituali), cioè per mezzo dell’esperienza fatta di sensazioni (ad es. i sapori dei cibi, i profumi dei fiori, i colori, ecc.) e di sentimenti; tale capacità,tuttavia, esiste prima della conoscenza, e la conoscenza porta all’esistenza di ciò che si conosce per la prima volta: la conoscenza e l’esistenza allora si equivalgono nel senso che assumono lo stesso significato. I qualia, allora, possono essere interpretati come «l’esperienza di un sistema quantistico che si trova in uno stato puro». La coscienza nell’utilizzare questa sua capacità di conoscere è dotata a fortiori di libero arbitrio.

Ne deriva che «il dualismo mente-materia (sintetizzato dalla locuzione cartesiana cogito ergo sum) – secondo Faggin -, deve essere abbandonato: la coscienza dev’essere portata nel dominio della fisica e non può essere ignorata. Però, come può una fisica interamente basata su informazioni oggettive spiegare l’esistenza della coscienza quando segni privi di significato possono essere trasformati solo in altri segni privi di significato?Come si può portare dentro la fisica il significato che ognuno di noi sa che esiste nella propria coscienza? Sicuramente il concetto di informazione è più vicino alla coscienza di quanto lo sia la materia. […] La fisica quantistica potrebbe essere interpretata così: la materia-energia è semplicemente  “fatta” di organizzazioni di bit quantistici, o qubit (qu-bit: unità di informazione o quanto di informazione, coniato dal fisico teorico americano Bernjamin Schumacher), che si manifestano sotto forma di bit classici nel nostro spazio-tempo quando sono osservati». Il filosofo naturalista romano Plinio il vecchio (23 – 79) in Naturalis historia scriveva che: «La Natura è grande nelle grandi cose, ma è grandissima nelle piccole», cioè nei dettagli. E, allora, a noi esseri umani è affidato il compito di scoprirle, di portarle alla luce, di conoscere queste piccole cose. Sta in questa ricerca continua la bellezza della vita cioè in tutto ciò che serve a darle significato e nei confronti della quale non si può rimanere indifferenti come sosteneva Albert Einstein, secondo cui «ci sono due modi di vivere la propria vita: uno come se niente fosse un miracolo; l’altro come se tutto fosse un miracolo». E non è un caso che l’astronomo e divulgatore scientifico americano Carl Edward Sagan (1934 – 1996), scriveva «tu sei costituito da cento trilioni di cellule. Ognuno di noi è una moltitudine» che interagisce, è simbionte e in equilibrio dinamico biunivoco con l’ambiente in cui vive e dove è, secondo Faggin,«“collegato” con un ente cosciente dotato di libero arbitrio. La coscienza è la capacità di auto-sperimentarsi e conoscersi, mentre il libero arbitrio è la capacità di scegliere come agire nel mondo», così anche ogni cellula del nostro corpo, in quanto in ogni cellula è presente il codice genetico archiviato nel DNA (Acido DesossiriboNucleico), il cui «funzionamento è connesso con le proprietà quantistiche di atomi e molecole in un sistema dinamico complesso dove sono presenti sia ordine dinamico sia casualità quantistica». Gli atomi, e quindi anche le molecole, sono costituiti da elettroni, i quali, secondo il citato Lederman, «non sono né particelle né onde: sono un’altra cosa, del tutto inedita. Sono stati quantistici», determinati dai quattro numeri quantici: principale, secondario, magnetico e di spin. Ne deriva che le proprietà delle singole molecole sono quantizzate, cioè non possono avere tutti i valori in un certo intervallo, ma solo determinati valori, o quanti. In definitiva, le molecole si possono trovare in definiti stati quantistici caratterizzati da ben precise proprietà come lo sono l’energia e la posizione. La vita, dunque, risulta essere un fatto quantistico, come aveva già riportato il fisico austriaco Erwin Schrödinger (1887 – 1961) nel saggio Che cos’è la vita (1944), e ciò vuol dire che gli esseri umani con tutti gli altri esseri viventi costituiscono un sistema complesso che non può essere ridotto alla somma dei suoi componenti perché c’è un surplus, che è caratterizzato dai qualia, di cui già si è detto, che si distinguono, secondo Faggin, in quattro categorie: 1) sensazioni e sentimenti fisici (derivano dalla percezione del mondo fisico, sia all’interno sia all’esterno del corpo, attraverso i colori, sapori, odori, la musica, sensazione di benessere o di dolore); 2) emozioni (derivano da curiosità, amicizia, compassione, gioia, fiducia, paura, rabbia, tristezza, orgoglio, ostinazione, vergogna, invidia, avidità, confusione, ecc.); 3) pensieri; 4) sentimenti spirituali (amore profondo, sentimento di unità con l’universo o con una presenza trascendente, esperienze mistiche). Questo surplus è ciò che costituisce la nostra realtà interiore che non è la realtà fisica costituita dagli organi. «La realtà interiore definisce l’aspetto semantico della realtà: ciò che dà scopo e significato alla nostra vita. Essa esiste in uno spazio e in un tempo esperienziale più vicini allo spazio e al tempo dei nostri sogni …». Senza i qualia non può esserci conoscenza dell’esistenza, senza i qualia non c’è la coscienza, per cui «tutto il resto è nulla per l’uomo» – diceva Cicerone (106 – 43 a. C.).

Francesco Giuliano


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Francesco Giuliano
Giuliano Francesco, siciliano d’origine ma latinense d’adozione, ha una laurea magistrale in Chimica conseguita all’Università di Catania dopo la maturità classica presso il Liceo Gorgia di Lentini. Già docente di Chimica e Tecnologie Chimiche negli istituti statali, Supervisore di tirocinio e docente a contratto di Didattica della chimica presso la SSIS dell’Università RomaTre, cogliendo i “difetti” della scuola italiana, si fa fautore della Terza cultura, movimento internazionale che tende ad unificare la cultura umanistica con quella scientifica. È autore di diversi romanzi: I sassi di Kasmenai (Ed. Il foglio,2008), Come fumo nell’aria (Prospettiva ed.,2010), Il cercatore di tramonti (Ed. Il foglio,2011), L’intrepido alchimista (romanzo storico - Sensoinverso ed.,2014), Sulle ali dell’immaginazione (NarrativAracne, 2016, per il quale ottiene il Premio Internazionale Magna Grecia 2017), La ricerca (NarrativAracne – ContempoRagni,2018), Sul sentiero dell’origano selvatico (NarrativAracne – Ragno Riflesso, 2020). È anche autore di libri di poesie: M’accorsi d’amarti (2014), Quando bellezza m’appare (2015), Ragione e Sentimento (2016), Voglio lasciare traccia (2017), Tra albori e crepuscoli (2018), Parlar vorrei con te (2019), Migra il pensiero mio (2020), selezionati ed editi tutti dalla Libreria Editrice Urso. Pubblica recensioni di film e articoli scientifici in riviste cartacee CnS-La Chimica nella Scuola (SCI), in la Chimica e l’Industria (SCI) e in Scienze e Ricerche (A. I. L.). Membro del Comitato Scientifico del Primo Premio Nazionale di Editoria Universitaria, è anche componente della Giuria di Sala del Premio Nazionale di Divulgazione Scientifica 2018 e 2019/Giacarlo Dosi. Ha ricevuto il Premio Internazionale Magna Grecia 2017 (Letteratura scientifica) per il romanzo Sulle ali dell’immaginazione, Aracne – NarrativAracne (2016).