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L’evoluzione dell’uomo si è fermata. Ma perchè, dove stava andando?

Per una volta Progetto Galileo non è qui a fare le pulci ai giornalisti che stravolgono e deformano i risultati di una qualche ricerca scientifica, bensì alla ricerca scientifica stessa.
Stiamo parlando della lecture del professor Steve Jones, qualche giorno fa riportata dal TimesOnline e dai giornali italiani, secondo cui l’evoluzione dell’uomo si sarebbe pressochè fermata. Il dubbio che la colpa sia dei giornalisti viene fugato dalla voce stessa di Jones in un’intervista alla BBC. Il dubbio che ci sia qualcosa che non quadri in quel che dice, invece, è più difficile da fugare.
Alla perplessità contribuisce anche la semplificazione con cui viene riportata la notizia, tanto dal TimesOnLine quanto dal Corriere o da laStampa. Repubblica questa volta entra un po’ più nel merito, addirittura sottolineando che “Naturalmente non tutti i colleghi del professor Jones concordano”.
Ma è leggendo la versione del Telegraph che si chiariscono un po’ di cose.
Innanzitutto qui non si cerca di suggerire implicitamente che 888 figli diviso 60 anni corrispondono ad una media di 1.2 rapporti al giorno (quell’1.2 evidentemente viene da altre stime); si spiega esplicitamente perchè è più determinante l’età del padre, rispetto a quella della madre, nel determinare il numero di possibili mutazioni della progenie (la produzione di spermatozoi è continua, mentre gli ovociti vengono prodotti una volta sola, prima ancora della nascita); e chiarisce anche quello che in tutte le altre versioni sembra un vero e proprio paradosso: da una parte infatti si dice che le mutazioni sono più probabili con l’aumentare dell’età del padre, e dall’altra si dice che questo ha portato ha una diminuzione del numero di mutazioni nella popolazione attuale. Sembra un paradosso perchè tutti quanti hanno in mente che nelle società moderne l’età media dei padri è aumentata, rispetto al passato, non certo diminuita. Ed è solo il Telegraph che si sente in dovere di chiarire che il problema non è tanto l’età media, quanto l’estensione della coda alta della distribuzione: oggi, cioè, si inizia a fare figli ad un’età maggiore di quella di una volta, ma allo stesso tempo ci si ferma prima.
Ma tutto ciò è semplicemente imprecisione e semplificazione, se vogliamo imputabile ai giornalisti e, per questa volta, non è di questo che vogliamo parlare. Vorremmo parlare invece dei dubbi, forti, all’idea stessa che sta alla base della tesi del professor Jones, e di come questa idea, se intesa letteralmente, rinneghi quasi completamente i principi più generali e profondi che la teoria dell’evoluzione ci ha insegnato, da Darwin in poi.
Jones sembra procedere evidenziando alcuni meccanismi fondamentali del processo evolutivo nella specie umana, e mostrando che ciascuno di essi abbia, oggigiorno, ridotto notevolmente la sua efficacia. In particolare considera meccanismi di generazione di variabilità genetica:
  • una riduzione della più importante causa di mutazioni nella popolazione — la nascita di figli da padri in età avanzata,
  • la scomparsa di ogni barriera di spostamento fisico fra le diverse popolazioni del pianeta — popolazioni di una stessa specie che restano a lungo separate presentano variazioni (polimorfismo) nelle frequenze delle diverse forme di ogni gene (alleli) dovute essenzialmente al casualità con cui la popolazione iniziale si è suddivisa (effetto del fondatore, deriva genetica),
  • una consistente riduzione della pratica della poligamia

e genericamente i meccanismi selettivi:

  • una ridotta “selezione” della popolazione, in brutali termini di morti prima della riproduzione.
Ora, sui primi si potrebbe anche discutere (ad esempio se siano capaci di generare più variabilità le derive genetiche di popolazioni isolate, o un mescolamento globale dei geni di tutte le popolazioni), tenendo però presente che la nostra è già una specie a variabilità genetica molto bassa rispetto a quella delle altre specie, e non da qualche secolo a questa parte, ma sin dal tardo Pleistocene, quando la popolazione umana era ridotta a un piccolo numero (un migliaio) di coppie genitoriali con la conseguenza di un pool genico residuo molto ristretto (catastrofe di Toba).
Ma è l’idea di fondo, la concezione stessa di evoluzione che è implicitamente assunta nell’ultimo punto, che vogliamo mettere in dubbio.
Per definizione, l’evoluzione non puo’ fermarsi, perchè è la tautologia della sopravvivenza del più adatto. Quel che può succedere, semmai, è un cambiamento del concetto di “più adatto” (fitness). Del resto, a parte alcune rare situazioni come quella di malattie genetiche mortali, non esiste un concetto di fitness univoco ed indipendente dall’ambiente. Per cui quando si dice che la ridotta mortalità (infantile) annulla l’eliminazione dei meno adatti, bisognerebbe specificare per cosa sarebbero meno adatti. E allora il discorso si sposterebbe non tanto sul fatto che esista ancora o meno un processo evolutivo in atto nell’uomo, ma su quali siano le eventuali pressioni evolutive che l’ambiente starebbe esercitando su di lui. E allora si scoprirebbe, per esempio, che se non siamo cambiati molto morfologicamente dai primi esemplari di Homo sapiens, esistono invece differenze significative sul piano del sistema immunitario. Non ha molto senso, dunque, considerare i “soliti” meccanismi evolutivi come fossero la definizione stessa di evoluzione.
Del resto sin da subito, per l’uomo, non è più stata un’evoluzione “solita”, visto che, con la domesticazione di piante ed animali, ha cominciato ad adattare attivamente l’ambiente a se stesso, invece del contrario, e a ritmi incredibilmente più elevati di quelli tipici dell’evoluzione darwiniana. Se dunque l’ambiente non esercita pressioni evolutive perchè non cambia (o, a maggior ragione, perchè cambia in maniera da assecondare le esigenze dell’uomo) perchè mai dovremmo osservare un’evoluzione nell’uomo?
Questo, ancora una volta, sottintende proprio l’altra distorsione con cui, molto frequentemente, si interpreta il processo evolutivo, e cioè come di un processo lineare dalle magnifiche sorti progressive. La vera metafora dell’evoluzione non è quella di una scala, ma di un cespuglio: non avanza, semplicemente si ramifica ampio e rigoglioso.
Certo, se vista su scala globale, a livello di tutta la biosfera, possiamo leggere fra le righe una sorta di “crescita”, ma si tratta di una crescita in complessità dovuta al fatto che ogni nuova speciazione si trovava a dover far fronte ad un ecosistema già altamente strutturato: quando comparvero per la prima volta, i batteri avevano di fronte una biosfera molto diversa da quella attuale. Oggi i batteri non si sono estinti (al contrario, sono gli organismi più diffusi nella biosfera), ma le altre forme di vita che si sono sviluppate dovevano essere capaci di muoversi in un ambiente più complesso. Ma quest’aumento di complessità che si evidenzia, in prospettiva, nell’evoluzione della biosfera, non è una caratteristica dell’evoluzione delle singole specie: non esistono pressioni selettive che portano inesorabilmente ad una maggiore complessità, bensì la complessità è un effetto collaterale che si presenta a volte nel dover trovare una risposta adattiva ad un ambiente già strutturato. Ancora una volta: l’albero della vita non avanza, sono le sue ramificazioni che si moltiplicano.
Anche solo pensare che l’evoluzione dell’uomo possa fermarsi è l’ammissione stessa dell’errore di pensare ad essa come a qualcosa che avanzi.
hronir

Fight against ignorance

Gli ultimi anni per la divulgazione scientifica e la ricerca in Italia sono stati disastrosi. Gli ultimi sondaggi e statistiche fotografano una realtà italiana dove affianco ad una istruzione scientifica mediocre si registra un deficit di cultura scientifica nei media decisamente inadeguati per le sfide del terzo millennio. Progetto Galileo è nato come reazione a tutto questo ma ora ha bisogno di essere rivoluzionato.

Abbiamo bisogno di persone entusiaste, sveglie e che sappiano scovare notizie interessanti o bufale, sia all’interno dei media generalisti che di quelli scientifici, all’interno dei quali spesso si annidano personaggi che pur di apparire sulla stampa o su pubblicazioni non esitano ad esagerare o assecondare il mondo politico. Abbiamo anche bisogno di qualche volontario che possa aiutarci nella costruzione ed organizzazione di un blog aggregatore di siti e blogs scientifici per connettere tutte le forze del web su un unico portale. Abbiamo per la testa anche l’idea di un progetto a breve termine sulle celebrazioni dei 200 anni dalla nascita di Darwin per l’inizio del 2009. Progetto Galileo è aperto a tutti di qualsiasi appartenenza politica o religiosa, l’importante è che si abbia una buona conoscenza scientifica e tanto buon senso.

Qui ci si prefigge una battaglia culturale e un punto d’incontro dove parlare, scambiarsi opinioni, idee e commenti sia tra ricercatori che tra non addetti ai lavori. Scriveteci su progettogalileo[at]gmail.com

Parcelle esattoriali eteree

Il concetto di onda è sempre stato piuttosto intuitivo, basandosi sulla percezione visiva della propagazione delle onde nei liquidi. Lo imparano i bambini da piccoli al mare, ed è sempre stato patrimonio comune del pensiero scientifico. È sempre stato patrimonio comune anche il fatto che le onde si propagano attraverso un mezzo. Quelle del mare attraverso l’acqua; quelle sonore attraverso l’aria o attraverso le corde di un violino; quelle sismiche attraverso la terra; e così via.
Tutti questi concetti, anzi pre-concetti, intuitivi furono alla base di uno delle più grosse cantonate della scienza moderna, l’etere: nel secolo diciannovesimo il progresso della tecnologia e della scienza correlate allo studio delle onde elettromagnetiche fece dei passi enormi; si compresero la natura di tutta una serie di fenomeni, dalla luce alle scariche di statica ai fenomeni magnetici. E si posero le basi teoriche e matematiche della teoria dell’elettromagnetismo, nella forma ormai consolidata e alla base di tutti i sistemi attuali di radio-comunicazione.
Tutti gli scienziati si aspettavano però che la comunicazione avvenisse attraverso un mezzo, e, dato che non si vedeva, si misere di buona lena a descriverlo e quindi a provare ad effettuare delle misure per trovarlo: il mezzo lo chiamarono etere per il suo essere elusivo.
Questo pensiero comune a praticamente l’intero establishment scientifico dell’epoca, con una maggioranza raramente ritrovabile nella storia della del pensiero empirico galileiano, era dettato dal più ovvio buon senso, ovvero il fatto che poter far propagare un qualcosa ci volesse un qualcos’altro.
Malgrado l’ovvietà dell’etere e a causa del fatto che non si riuscisse a mettere su una misura una che ne provasse l’esistenza, successe che due scienziati, Michelson e Morley, concepirono un esperimento molto interessante per cercare tracce del “vento” associato all’etere per via dei movimenti di rivoluzione della Terra nello spazio. L’esperimento diede un risultato univoco e difficile da degludire: l’etere non c’era, per cui la propagazione elettromagnetica avviene nel vuoto. Un concetto forte da comprendere e che solo grazie ad altri scienziati di grandissima levatura, fu chiarito nella sua interezza nei decenni a cavallo tra il diciannovesimo e il ventesimo secolo.
Un concetto che una persona comune tipicamente non conosce e non riesce a gestire con la sola immaginazione. Tantopiù che la parola stessa, etere, è rimasta di uso comune per più di cento anni in tutte le lingue malgrado sia sostanzialmente sbagliata. E, oltre a non aver senso linguistico, la parola etere è alla base di una delle più strane interpretazioni del diritto in materia di demanio pubblico, ovvero la regolamentazione, assognazione e pagamento delle frequenze.
Ora, mentre è sacrosanto che le frequenze debbano essere regolate, dato che non facendolo si rischierebbe di avere un bailamme di stazioni tutte una sopra all’altro e tutti potrebbero trasmettere sulle frequenze di emergenza di polizia e croce rossa, un mistero della storia del diritto rimane il fatto che esse vengano trattate come un demanio pubblico con un valore di mercato. E quindi sottoposte a tutela ministeriale durante l’atto della vendita, fenomeno comune a tutti i paesi industrializzati.
La questione di fondo è che sostanzialmente si vende, a volte con procedura d’asta, la possibilità di usare il vuoto. Che questo abbia delle proprietà interessanti è pacifico, ma rimane vuoto. Numeri alla mano, anche nel vuoto più assoluto (concetto non esistente nella teoria quantistica moderna) le onde elettromagnetiche vanno a passeggio indisturbate. Per cui addirittura venderlo rimane per lo meno un atto coraggioso.
Viene da pensare che, chi lo compra, non sa che sta comprando il nulla. Un nulla interessante, ma pur sempre nulla.
PS: a coloro che si sono eccitati nel vedere che “la scienza sbaglia”, volevo far notare che la storia dell’etere in realtà prova il contrario: la scienza è un processo continuo di sperimentazione, misura, modellizzazione e previsione. Il costrutto teorico galileiano si è prestato a tutte le prove possibili e immaginabili e si è sempre dimostrato ovvio e funzionante. E nel caso in questione ha funzionato da manuale.
Quello che la storia dell’etere in realtà prova è semplicemente che la scienza non è un’istanza democratica: non ha ragione la maggioranza ma neanche la minoranza; ha ragione solo chi porta le misure riproducibili. Al limite anche uno contro tutti gli altri.
Insomma, come si dice in gergo, il consenso tra scienziati non è scienza.
Carletto Darwin

Penelope, arrivo!

La parabola della sonda Ulysses rappresenta un caso tipico per le sonde interplanetarie; un’esperienza che la NASA ha già fatto alcune volte, le Pioneer, le Voyager la Galileo e la Cassini, mentre per l’ESA si tratta di una prima volta.La sequenza è più o meno la solita: la sonda ha una vita media prevista di 3-4 anni e ha come sistema di alimentazione un sistema a radioisotopi, per farla breve un materiale radiattivo che emette calore per decadimento e che, attraverso un convertitore, produce energia elettrica e riscalda la sonda. Il materiale radiattivo ha una vita di una ventina d’anni e verso la fine, se la sonda non ha subito alcun danneggiamento e funziona ancora, raggiunge un livello di produzione energetica che costringe ai salti mortali i responsabili.Si cominciano a spengere alcuni esperimenti e alla fine si rimane con uno o due attivi, più il trasmettitore. Nel fare ciò si razionano gli usi degli esperimenti temporalmente, e lo stesso si fa per il trasmettitore. Si finisce per trovare un modus operandi del tipo: trasmettitore spento, esperimento 1 acceso, registrazione dei dati, esperimento 2 acceso, registrazione dei dati. Una volta al mese si fa ripartire il trasmettitore, si spengono tutti gli altri esperimenti e si riversano i dati a terra.In questa modalità minima, una sonda può sopravvivere alcuni anni ancora (nel caso dei Voyager più di un decennio); poi però i livelli di produzione energetica e di calore raggiungono un limite per cui ogni volta che si riaccendono gli strumenti non si sa se il reboot funziona.La Ulysses ha raggiunto questo stato e, da un momento all’altro potrebbe andare perduta. Si tratterebbe di una fine gloriosa per una delle missioni più ambizione e rivoluzionarie della storia dell’astronautica. La sonda infatti è stata la prima ad uscire dal piano orbitale e ad esplorare le regioni “polari” del sistema solare; praticamente, dopo un gravity assist con Giove, ha viaggiato dal polo nord al sud e ha raccolto dati sulle emissioni solari e sull’ambiente interplanetario; il tutto in una zona mai esplorata prima. I risultati hanno completamente cambiato la comprensione dei meccanismi magneto-fisici dei poli solari facendo vedere come la parte polare del Sole giochi un meccanismo fondamentale nell’equilibrio della stella stessa.
Carletto Darwin

L’abbattimento del satellite USA 193

Nei giorni scorsi si parlava della situazione del satellite militare USA 193 e della possibilità di tirarlo giù, scelta approvata da Bush nei giorni scorsi e da effettuarsi dopo l’atterraggio dello Shuttle. L’occasione è interessante per parlare di uno degli argomenti tecnico-scientifici più complessi degli ultimi decenni, i radar da inseguimento.Il radar, dispositivo sviluppato durante il secondo conflitto mondiale in modo massiccio dalla Gran Bretagna, ha avuto tre filoni principali in cui si è differenziato: il classico radar di scansione, quello classico con l’antennona che ruota in continuazione e con lo schermo tondo in cui si vedono gli aereoplani intorno ad un aereoporto; il radar di inseguimento, in cui un antenna aggancia un oggetto e lo insegue; per finire il radar ad apertura sintetica, usato negli ultimi decenni per effetturare delle “fotografie radar” da aereo o da satellite.Dopo lo sviluppo impetuoso della seconda guerra mondiale, si scoprì la possibilità di controllare il movimento del radar per far in modo di agganciare ed inseguire un oggetto. Divenne possibile governare i sistemi contraerei con una precisione fino ad allora sconosciuta; considerate che la contraerea è stata per decenni una tecnica per lo più ottica e casuale; si inseguiva con un telescopio e si sparava a casaccio. Il radar da inseguimento cambiò drammaticamente le carte in tavola e costrinse lo sviluppo di tutta una serie di tecniche anti-radar, sfociate poi nella serie di aerei stealth.La parabola dei sistemi di inseguimento raggiunse il suo apice negli anni ’80, quando il presidente Reagan lanciò l’iniziativa delle “star wars”, lo scudo spaziale che sconvolse l’equilibrio nucleare e accellerò al bancarotta del sistema sovietico, nel tentativo disperato di replicare un sistema simile.Lo scudo spaziale portò il concetto stesso di inseguimento ai suoi limiti pratici: l’oggetto da inseguire non era più un aereo, che può viaggiare ad alcune migliaia di Km orari, ma un missile ovvero un satellite, che viaggia a circa 30 mila Km orari. L’oggetto inseguente è un missile di per sè, che viaggia anch’esso a velocità paragonabili. Il tutto tra due oggetti grandi un paio di decine di metri al massimo.A mettere giù tutti i calcoli, si parla di precisioni assurde nella misura della posizione e della velocità dei due oggetti che si vanno a scontrare. La misura continua dei parametri di volo e le modifiche della traiettoria del missile intercettore sono la chiave di volta del sistema. E solo i progressi dei sistemi di misura ha permesso negli ultimi di 20 anni di raggiungere il grado di precisione voluto. Perchè, malgrado alcuni esperimenti dimostrativi fatti negli anni ’80, il sistema ha raggiunto il livello di affidabilità necessario solo negli ultimi anni. Le promesse fatte da Reagan si scontrarono con la dura realtà durante la prima Guerra del Golfo, quella in cui i missili anti-missile Patriot rimediarono una serie di figuracce.
Carletto Darwin 

Galileo

Oggi Marcello Cini su La Stampa fa una curiosa critica al metodo Galileiano:
Per quanto riguarda la scienza è vero che il metodo galileiano delle «sensate esperienze» e delle «certe dimostrazioni» ci ha permesso di formulare le grandi leggi della natura che stanno alla base della nostra conoscenza delle proprietà della materia inerte e del nostro dominio su di essa, ma è altrettanto vero che esso è certamente inadeguato a comprendere, per esempio, i fenomeni delle diverse forme della materia vivente e quelli della sfera della mente degli animali e dell’uomo.
Ora, il metodo è un processo di ricerca continua e mi sembra molto debole notare, nel mezzo del processo, che esso non è adeguato; soprattutto quando lo stesso metodo in 4 secoli (and counting) ha dimostrato di funzionare benissimo.
A dirla tutta, si potrebbe prendere la stessa intervista e riscriverla nel 1950, dicendo:
ma è altrettanto vero che esso è certamente inadeguato a utlizzare, per esempio, i fenomeni gravitazionali e nelle varie forme di viaggi spaziali.
Mah.

Carletto Darwin

Manifesto Progetto Galileo

Complici una cultura non proprio incline alle materie scientifiche dell’Italia, un antiscientismo psicodelirante di certe parti sociali, una tecnofobia paradossale nell’era tecnobioinformatica e un sensazionalismo dei media che pur di shockare si inventa notizie inesistenti, il nostro paese sta inesorabilmente avviandosi in un vicolo cieco da cui difficilmente sarà possibile uscire.
Gli effetti di tutto questo sono: un impoverimento culturale del paese, una paura irrazionale del nuovo e del cambiamento, un uso strumentale delle fobie che riguardano le biotecnologie da parte di lobbies politiche e religiose, una diminuzione dei finanziamenti alla ricerca scientifica, la cosiddetta fuga dei cervelli all’estero, il cui danno enorme in termini di perdita di ricercatori specializzati, risorse e tecnologie è ormai incalcolabile e i cui effetti saranno evidenti solo quando sarà troppo tardi per porvi rimedio.
Progetto Galileo nasce come reazione a tutto questo e punta innanzitutto a fare informazione scientifica d’alta qualità direttamente dalla “fonte”, cioè i ricercatori-autori del blog spiegheranno in modo semplice ma dettagliato, corretto e verificabile, le notizie di scienza e tecnologia . Questo approccio ha un discreto vantaggio rispetto a tutte le altre fonti di notizie che trovate nei media: Progetto Galileo non ha filtri, non ci sono agenzie di stampa, né giornalisti, né ordini politici o di lobbies che cercano di piegare le notizie a proprio vantaggio.
Gli autori di Progetto Galileo quindi cercheranno in tutti i modi di smascherare le false notizie, le bufale e la disinformazione da cui siamo bombardati ogni giorno, anche con l’aiuto di segnalazioni, commenti e proposte dei lettori. In un mondo in cui le tecnologie avanzate, con tutte le implicazioni etiche e sociali che investono la società, crescono di giorno in giorno, e i cui effetti benefici per le nostre vite possiamo vedere intorno a noi, non possiamo più permetterci scelte dettate da ignoranza o paure ancestrali.
L’informazione scientifica deve essere ad alti standard e disponibile per tutti: la battaglia contro la disinformazione scientifica deve essere combattuta in prima linea giorno dopo giorno.
Noi, come autori di Progetto Galileo, speriamo di poter dare un piccolo contributo per vincere questa sfida epocale.

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