CERN: LHC start-up

With this note we want to inform you about the latest
schedule and planning of the LHC start-up, as it was
agreed yesterday in a special meeting chaired by the
Director-General, bringing together the experiments and
the LHC machine.

Based on the good progress for the cool down of the LHC
sectors, and on the powering tests from two sectors, the
following planning was arrived at:

1) End of June:  The LHC is expected to be cooled down.
               The experiments are requested to have
               their beam pipes baked out.

2) Mid of July:  The experimental caverns will be closed
               after the caverns and tunnel have been
               patrolled. From then on the controlled
               access system will be fully activated.

3) End of July:  First particles may be injected, and the
               commissioning with beams and collisions
               will start.

4) It is expected that it will take about 2 months to have
 first collisions at 10 TeV.

5) Energy of the 2008 run: Agreed to be 10 TeV. The machine
 considers this to be a safe setting to optimize up-time
 of the machine until the winter shut-down (starting
 likely around end of November). Therefore, simulations
 can now start for 10 TeV.

6) The winter shut-down will then be used to commissioning
 and train the magnets up to full current, such that the
 2009 run will start at the full 14 TeV design energy.

Non-Overlapping Magisteria

Finalmente trovo il tempo di commentare la mia lettura, ormai lontana nel tempo, del Nonoverlapping magisteria di Gould.

Ecco quel che penso sulla questione.

   —   ∴   —   

Accettiamo pure la distinzione terminologica di Gould e dei suoi magisteri: da una parte l'universo empirico, quel tessuto grigio, nero di fatti e bianco di convenzioni, e dall'altra il mondo di valori, significato e scopo. Ebbene, l'ingenuità più clamorosa di Gould, quasi grossolana, è quella di pensare che tale distinzione valga anche per scienza e religione, e in particolare che la religione limiterebbe il suo magistero alla sfera dei valori.

 

A margine di tutto ciò, al di là di scienza e fede, ci sarebbe anche la piccola sfocatura del pensare che quello empirico e quello dei valori siano davvero mondi separati privi di qualsiasi rapporto reciproco. Parlo di piccola sfocatura perchè le posizioni di Gould a riguardo sono sacrosante. Mi riferisco a quelle posizioni espresse tante volte in molti suoi saggi, ma non in NOMA, contro i ricorrenti tentativi di basare scelte politiche, etiche e morali (spesso di orientamento razzista) sulla base di (presunte) scoperte scientifiche (soprattutto in campo biologico, antropologico e/o etnologico). Su questi temi mi trovo in accordo con Gould senza riserve. Cito Schrödinger solo perchè ho a portata di mano il suo efficace compendio di quella che credo sia anche la posizione di Gould, che condivido:

La vita ha valore in sé. “Rispettare la vita”, così ha compendiato Albert Schweitzer il precetto fondamentale della morale. La natura non ha alcun rispetto per la vita e si comporta con essa come se avesse da fare con ciò che vale di meno al mondo. Prodotta milioni di volte, la più gran parte di essa è tuttavia nuovamente distrutta o data in pasto come preda ad altre vite. Proprio questo è il metodo principale per produrre nuove forme di vita. “Non devi torturare. Non devi infliggere dolore.” La natura non sa nulla di tutto ciò. Le sue creature sono destinate al martirio reciproco, in una lotta continua. “Non vi è nulla né di buono né di cattivo, ma il pensiero rende le cose tali.” Nessun fatto naturale è in se stesso buono o cattivo, e nemmeno bello o brutto. I valori mancano. I valori, e in modo particolare lo scopo e il significato. La natura non agisce finalisticamente. Se parliamo dell’adattamento di un organismo all’ambiente, sappiamo che questo è solo un modo di esprimerci che ci riesce comodo. Se prendiamo la cosa alla lettera, restando nell’àmbito della nostra immagine del mondo, c’inganniamo. In quest’immagine tutto è collegato in maniera strettamente causale.

In questo senso Gould ha ragione da vendere: diffidate da coloro che cercano di convincervi che la loro morale è quella "naturale" o che sarebbe "innaturale" una posizione diversa dalla loro. Soprattutto se non hanno altra argomentazione che questa.

Ma, fermo restando tutto ciò, strettamente parlando non è vero — ed è questa la piccola sfocatura — che il mondo dei valori è rigorosamente separato dal mondo empirico. Certo, il giudizio di valore, ad esempio su un assassino, spetta solo a noi, non è racchiuso nei fatti bruti (sic) dell'assassinio in sè; ma certamente per noi che emettiamo il giudizio sarà ugualmente fondamentale la conoscenza del fatto empirico (è stato davvero lui ad uccidere? come ha ucciso? etc, etc...). L'esempio dell'assassino può sembrare banale, ma si pensi a "descrizioni empiriche" riguardanti lo sviluppo embrionale: la scienza non è chiamata a dare giudizi, solo a descrivere i fatti, ma se emergono particolari nuovi su quei fatti e la loro descrizione "scientifica" cambia, è evidente che anche i nostri giudizi di valore possono uscirne modificati.

 

Ora, per tornare a bomba, questa sorta di subordinazione dei valori alla conoscenza (se la nostra conoscenza cambia, possono cambiare i nostri giudizi, ma non viceversa) è, in fondo, precisamente il motivo per cui gli ambiti religiosi non si limitano affatto alla sfera morale.

 

C'è una famosa contraddizione che riguarda le morali "religiose" e che può essere esposta in maniera semplicissima: uccidere è male perchè lo vieta Dio, o Dio vieta di uccidere perchè è male?

In realtà la contraddizione si scioglie subito in paradosso nonappena ci si rende conto che il quadro generale etico-morale cui il fedele deve (o vuole) attenersi non viene calato da solo dall'alto dei comandamenti divini. Il metro di giudizio che viene professato discende da — o quantomeno va a braccietto con — una concezione completa della realtà: poiché la religione afferma che (Dio le ha rivelato che) l’uomo ha determinate caratteristiche e non altre, che il mondo ha una certa natura e non un'altra, allora è giusto e naturale comportarsi in quel particolare modo piuttosto che in un altro. La religione fornisce un quadro completo, unitario e organico della realtà e dell’uomo.

Di più: in questa cosmologia completa di fatti e valori, quasi sempre sono i fatti, e non i valori, a costituire il messaggio fondante della religione, che sarebbe completamente snaturata se fosse ridotta a mero "contesto empirico" alla propria legge morale. Il cuore del cristianesimo è un fatto concreto — la resurrezione, di Cristo 2000 anni fa e nostra alla fine dei tempi — mentre la scala di valori che ne deriva rappresenta un elemento, se non secondario, appunto "derivato", subordinato.

Tutto questo confuta senza ombra di dubbio l'idea di Gould degli ambiti separati: c'è una sovrapposizione chiara e lampante, un vero e proprio conflitto di interessi fra scienza e religione. Un conflitto dovuto non a giudizi di valore della scienza, alla quale sono completamente estranei, ma ad affermazioni empiriche delle religioni.

 

Visto che ormai sono in ballo, faccio un altro passo, piccolo a questo punto, che dall'evidenza di questa sovrapposizione passa facilmente a scoprire la contraddizione fra scienza e fede. Acettata la sovrapposizione di ambiti, sorge infatti il problema dell'accordo nel merito: il problema dell'eventuale conciliazione fra l'immagine empirica del mondo suggerita dalla scienza in un particolare momento storico, e quella professata — da sempre? — dalla religione.

Ma qui il gioco, come dicevo, è facile. Mi basterebbe fare l'Odifreddi della situazione e citare, ad esempio, le affermazioni sulla verginità di Maria o sulla transustanziazione dell'eucarestia durante la consacrazione — che tra l'altro presuppone una concezione delle cose fatta di sinolo fra forma e sostanza, che è del tutto estranea all'attuale immagine scientifica del mondo. Ma il problema si pone anche se ci limitiamo ad affermazioni più generiche come l'esistenza di Dio stesso o il concetto di anima, l'idea che qualcosa di noi possa sopravvivere alla nostra morte. Tali affermazioni empiriche possono essere apparentemente non in contrasto con la concezione scientifica del mondo (effettivamente la scienza non ha dimostrato esplicitamente e specificatamente che i corpi non potranno resuscitare) oppure possono essere completamente contrarie ad essa (l’età del nostro pianeta, la posizione cosmologica da esso occupata). Nel primo caso vengono accettate (oserei dire ingenuamente) in quanto non apertamente in contraddizione (ma a costo di quali contorti espedienti riconciliatori, a quale prezzo intellettuale!). Nel secondo caso, poichè è costretta a cedere l’affermazione religiosa — non si può sbattere contro un muro e continuare a dire «non esiste» a lungo! — ci si giustifica con una interpretazione allegorica e simbolica di quelle stesse affermazioni.

In definitiva, il fatto stesso che, checché ne dica Gould, le grandi religioni cristiane guardino con grande perplessità (per usare un eufemismo e conceder loro il beneficio del dubbio) alla teoria dell'evoluzione naturale è dovuto a nient'altro che al suo essere in qualche modo in contraddizione con la loro concezione del mondo empirico secondo cui ci sarebbe una differenza (essenziale, fondamentale, ontologica, soprannaturale) fra gli uomini e gli animali, diversa e non solo per grado da qualsiasi altra differenza possa invece sussistere fra i diversi animali.

 

PS

Basterebbero tutto ciò, ma accanto alle singole questioni di merito, in cui uno può mettersi d'impegno e ogni volta cercare una conciliazione, c'è infine anche una questione di metodo: da una parte abbiamo la verità assoluta e rivelata, dall'altra una continua ricerca di essa, senza pretese e senza privilegi di autorità.

In linea di principio uno potrebbe pensare che non si tratti di una differenza problematica: dopotutto, nonostante la spettacolare fecondità del metodo galileiano, il cammino percorso dovrebbe essre irrilevante rispetto alla meta raggiunta: se con la ricerca scientifica ho (ri)trovato la verità rivelata, non ho contraddizioni da risolvere. Ma è una scelta difficile e delicata, perchè lascia ogni volta nel dubbio che tutto il castello crolli all'arrivo di una nuova scoperta che cambi l'immagine scientifica del mondo. O, nella convinzione di fede che una simile eventualità non possa mai verificarsi, rende inutile la ricerca scientifica di una verità già posseduta.

Darwin day: i pennacchi di San Marco

Quest'anno, a differenza dell'anno scorso, vorrei cogliere l'occasione del Darwin Day per segnalarvi la versione online di un celebre articolo di Stephen Jay Gould e Richard Lewontin che vi propongo:
 
I pennacchi di San Marco e il paradigma di Pangloss
 

L'aria che si respira in queste poche pagine è davvero lontana anni luce da quella de Il gene egoista. Non è questione di mettere in discussione come errati singoli fenomeni e le loro spiegazioni, come l'interessante concetto di fenotipo esteso, quanto quello di capire qual è l'ordine di importanza, in generale, nella storia della vita sulla Terra, delle spinte adattive rispetto a meccanismi evolutivi di tipo non-adattivo (deriva genetica, allometria, et cetera...).

Per chi non ha mai letto niente di Gould, queste poche pagine possono rappresentare l'occasione per un invitante assaggio della sua prosa.

 

L'UARR di Milano organizza per il Darwin Day una conferenza il 20 febbraio; se invece siete dalle parti di Roma, potete partire da qui; del resto febbraio è un mese ricco di appuntamenti... :)

 

PS

Sullo SWIF potete anche trovare un'intera sezione dedicata a quest'articolo, con una nota introduttiva, un link alla versione originale, un'altra versione italiana corredata di immagini, e del materiale di approfondimento sia sul lato darwiniano ed evoluzionistico, che architettonico.

 

PPS

Lap(l)aciano, non mi sono dimenticato: ho letto nonoverlapping magisteria, prima o poi scriverò un commento...

E' un po' lungo da ascoltare tutto, il discorso di Sam Harris all'Aspen ideas festival. Su YouTube potete trovarlo suddiviso in cinque parti, ma soprattutto su Il lume rinnovato potete trovarne la traduzione in italiano. E resta comunque lungo anche da leggere.

Ma ne vale la pena.

In alternativa, se volete qualcosa di molto molto breve (e di tutt'altro genere) potete ascoltarvi Padre Livio Fangaza commentare un fatto di cronaca recente...

Probabilità negative 2: dalla probabilità ad uno spazio lineare (e poi daccapo)

Riprendo il discorso da dove l'avevo lasciato, qui, sulla lezione 9 di Aaronson.

...continua

   —   ∴   —   

Il percorso ingannevole parte con la rimozione della condizione di normalizzazione per una distribuzione di probabilità. Poiche' tale condizione si traduce semplicemente in un riscalamento complessivo di tutte le probabilità con un fattore costante globale, univocamente determinato dalla distribuzione stessa, si puo' sempre pensare di procedere senza questo vincolo e riapplicarlo solo alla fine quando bisogna confrontare le probabilità con le effettive frequenze misurate sperimentalmente. Del resto il concetto di probabilità nasce proprio come frequenze normalizzate, le frequenze essendo semplicemente non-negative.
 

Se si procede a questa sorta di semplificazione o di generalizzazione del concetto di probabilità, una distribuzione di probabilità si trasforma da combinazione lineare convessa a combinazione lineare non-negativa, sui possibili esiti. Da qui a chiedere di rimuovere anche il vincolo di non-negativita' delle componenti, fino ad ottenere un vero e proprio spazio lineare di probabilità, il passo e' breve (almeno per Aaronson).

Si noti, però, che il carattere di spazio lineare è del tutto innaturale per uno spazio di probabilità: le distribuzioni di probabilità non si sommano fra di loro nè si fanno combinazioni lineari. La mossa verso uno spazio lineare, in questo ragionamento, è una mossa dettata completamente a posteriori dal fatto che uno spazio lineare sarà la base della meccanica quantistica (gli stati fisici, quelli sì, si sommano, ovvero si sovrappongono).
 

Le ampiezze complesse della meccanica quantistica sono legate al suo carattere probabilistico e "somigliano" alle probabilità stesse, ma il loro carattere lineare è completamente estraneo al tradizionale concetto di probabilità. Il passaggio presuppone, dunque, non solo un'estensione di dominio (da reale-non-negativo a complesso) ma un vero e proprio salto di struttura matematica. E' diffile accettare questo salto semplicemente come una "naturale generalizzazione" piuttosto che come un'analogia forzata.
 

Ma torniamo a questa presunta generalizzazione. In ogni caso queste componenti della combinazione lineare (non piu' non-negativa ne' convessa) non possono piu' essere interpretate direttamente come probabilità, ovvero messe a diretto confronto con le frequenze misurate sperimentalmente. Allora si decide di ricostruire una distribuzione di probabilità tramite un meccanismo di ri-non-negativizzazione (l'applicazione del modulo-quadro) di quelle componenti e, risalendo a ritroso, di ri-normalizzazione. E arriviamo dunque ad una 2-norma del vettore dello spazio lineare precedentemente costruito.
 

E' chiaro che tale procedimento, partito in qualche modo come semplificazione per il calcolo matematico (l'applicazione di un vincolo solo in fase finale) e dunque di carattere del tutto arbitrario e convenzionale, finisce per originare una struttura del tutto nuova (lo spazio lineare delle ampiezze) su cui imbastire uno spazio di probabilità esattamente identico a quello che si intendeva semplificare e/o generalizzare (fatto di componenti non-negative e normalizzate, il modulo quadro di quelle ampiezze).
 

Insomma, il concetto di probabilità non viene in alcun modo generalizzato (si tratta sempre di un'astrazione del limite per delle frequenze misurate sperimentalmente), ma semplicemente innestato su un substrato di spazio lineare che pretende di costituire il fondamento per l'evoluzione temporale e la combinazione di quelle distribuzioni di probabilità. Ovvero, pretende di costituire la fisica che soggiacie alle probabilità misurate sperimentalmente, esattamente come la fisica classica costituiva il substrato fisico per le distribuzioni di probabilità sperimentali, prima dell'analisi dei fenomeni atomici e microscopici. Con l'avvento della meccanica quantistica ci si è resi conto che le distribuzioni di probabilità sperimentalmente misurate (le distribuzioni di frequenze) devono essere descritte con un formalismo basato su uno spazio lineare. Ci si è poi resi conto che questa nuova fisica "lineare" aveva proprietà molto strane rispetto a qualsiasi cosa si fosse abituati (entanglment, disuguaglianze di Bell) e che fosse intrinsecamente probabilistica (differenza fra miscele statistiche e sovrapposizioni coerenti).
 

Ma tutto ciò ha a che fare con la fisica, non con la probabilità.

Richard Dawkins contro Stephen Jay Gould

Ho finalmente finito di leggere Il gene egoista di Dawkins. Di più, dietro suggerimento di Federico, mi sono anche bevuto il breve libro di Sterelny Kim: Dawkins contro Gould.

Ma non c'è niente da fare, nonostante Kim penda sensibilmente dalla parte di Dawkins, a me continuano a sembrare di gran lunga quelle di Gould, le posizioni le più ragionevoli.

...continua

   —   ∴   —   

Intendiamoci, il libro di Dawkins ha dalla sua diversi punti sicuramente positivi. La cosa che mi ha colpito maggiormente, nella parte iniziale del libro, è la sua definizione di gene (che riprende da C. G. Williams). Partendo da una definizione a livello molecolare di selezione naturale come di "sopravvivenza differenziale di entità" — sopravvivenza, è questo il punto, sottoforma di copie — e dando per buona la riproduzione sessuata diploide (con l'abominevole duplicazione dei geni su alleli corrispondenti e crossing-over durante la meiosi che spezza e ricompone la sequenza di basi di ogni cromosoma in frammenti di lunghezza arbitraria), Dawkins propone una definizione intensiva di gene come una qualsiasi porzione di DNA che sia abbastanza piccola da durare per un gran numero di generazioni e da essere distribuita in un gran numero di copie. Una definizione simile, anche se apparentemente vaga, ha il notevole pregio di mettere in evidenza le condizioni minime perchè una porzione di DNA possa essere soggetta al meccanismo di selezione naturale. Sto pensando a tutti quegli studi di bioinformatica e dintorni, che analizzano il codice genetico dal punto di vista della teoria dell'informazione (in termini entropici e statistici) e che possono essere interessati a quella enorme porzione di DNA di ogni organismo che sembra non codificare per nessuna proteina e non avere nemmeno un ruolo attivo nella regolazione genica. In un simile contesto una definizione come quella proposta da Dawkins potrebbe essere molto utile, immagino, perchè tali porzioni di DNA non hanno un fenotipo su cui può esercitarsi una qualche pressione di selezione naturale "tradizionale", basata sull'utilità del fenotipo stesso. Dico "sto pensando" perchè in realtà di questo tipo di studi non si accenna neanche, nel Gene egoista. La ragione più probabile è che al tempo in cui il libro è stato pubblicato (per la prima volta) tali studi non esistevano ancora o quasi; e dunque non se ne può certo fare una colpa a Dawkins. Quel che invece lascia molto perplessi è l'idea che un approccio simile possa essere sufficiente per spiegare l'evoluzione della vita sulla Terra non solo a partire dalle prime molecole replicantisi nel brodo prebiotico primordiale, ma addirittura in tutto il suo ulteriore e complicato svolgimento dietro le doppie mura di una membrana e un nucleo cellulare.

Volendo riassumere in un singolo giudizio, tranchant e semplicistico, le (mie) critiche alle idee di Dawkins, potremmo dire che è ingenuo.

La parte in assoluto più ingenua appare, senza dubbio, quella sulla cosiddetta selezione parentale. La sua teoria potrà anche essere ragionevolmente applicata (e con successo) per spiegare la stranezza del comportamento "sociale" degli insetti a riproduzione aplodiploide (in cui le femmine sono diploidi e i maschi aploidi, e la trasmissione dei dei geni alla generazione successiva avviene attraverso un meccanismo piuttosto complicato...), ma appare troppo semplicistica per essere applicata anche nel caso di specie con socialità molto più complessa come i mammiferi e addirittura alla sociobiologia.

Personalmente avrei da discutere fin dai presupposti teorici alla kin-selection. Non mi è per niente chiaro, infatti, come si risponde all'obiezione che tutti gli organismi appartenenti ad una stessa specie hanno, parenti o meno, oltre il 90% dei geni in comune. In una nota aggiunta ad una ristampa del libro, Dawkins si limita a rimandare ad un suo altro articolo per una risposta a questa obiezione (non poteva almeno accennare all'idea?), limitandosi a dire che i parenti hanno una percentuale di geni in comune oltre alla base comune a tutta la specie. Non capisco però come, seguendo ragionamenti analoghi a quelli di Dawkins, non si possa immaginare un gene che, risiedendo nella parte "comune" del patrimonio genetico di una specie, non fosse stato selezionato per la sua capacità di codificare per un qualche comportamento altruistico nei confronti di un qualsiasi individuo della specie. Ma al di là di questi dettagli che potremmo dire "tecnici", le perplessità fondamentali restano quelle di un meccanismo troppo delicato (la probabilità di far sopravvivere un gene identico presente in un altro organismo imparentato) in un contesto troppo complesso (quello del comportamento sociale di organismi molto evoluti). Di più: tutte le critiche di Gould ai presupposti stessi della sociobiologia, Dawkins o non Dawkins, mi paiono estremamente forti e convincenti, per cui sono portato a un forte scetticismo per tutti i tentativi di spiegare in termini evolutivi semplici dei caratteri molto specifici del comportamento di animali superiori.

Ancor più in generale, quello che mi lascia estremamente scettico sul modo di procedere di Dawkins è questa (non solo sua) tendenza a spiegare un po' tutto sulla base dell'utilità evoluzionistica. Bastano poche letture di Gould per convincersi che le mutazioni geniche non possono produrre qualsiasi cosa e che le infinite potenzialità dell'evoluzione sono letteralmente potate dalle soluzioni adottate contingentemente in una certa fase della storia della vita sulla Terra e che forniscono la base di partenza per ogni sviluppo evolutivo successivo (e allo stesso modo, può non aver sempre senso cercare a tutti i costi di trovare una spiegazione adattiva ad ogni caratteristica di un essere vivente, come, probabilmente, è il caso della mantide religiosa che decapita il suo "sposo" durante l'accoppiamento...). Le possibili forme animali e vegetali teoricamente possibili sono fortemente limitate non solo dai vincoli fisici e strutturali, ma anche e forse soprattutto dai limiti "chimici" dell'esistenza di una mutazione che possa portare a intraprendere una particolare soluzione adattiva (vedi il paradigmatico esempio del pollice del panda). Un altro esempio di questi limiti proveniente da una mia lettura recente (e non si tratta di Gould) è quello della domesticabilità di specie animali e vegetali selvatiche. La lettura, l'avrete subito intuito, è Armi acciaio e malattie [›››](ma l'ho scritto, un post, su questo libro? no?!? be', merita mille volte più di Dawkins! — e io qui a scrivere di Dawkins...)[‹‹‹]. La domesticazione di una specie vegetale o animale rappresenta una vera e propria speciazione, corrispondente ad una o più mutazioni che corrispondono all'acquisizione di caratteristiche che rendono la specie selvatica adatta alla coltivazione o alla convivenza con l'uomo. Il punto cruciale è che non tutte le specie possono essere domesticate. Ad esempio, quasi tutte le specie di animali africani potenzialmente utili come animali da macello o da forza lavoro non sono stati domesticati perchè, a differenza delle specie della mezzaluna fertile, non esiste una mutazione capace di renderli mansueti, di farli accoppiare in cattività e di farli convivere in branchi ad alta densità abitativa (le stalle negli insediamenti umani). Non sono riusciti nella domesticazione nè gli abitanti indigeni di quei luoghi con la semplice selezione artificiale, nè i moderni etologi armati dei potenti mezzi della biotecnologia. Semplicemente le zebre, i rinoceronti e i leoni della savana non possono essere domesticati. La visione di Dawkins, invece, parte dal presupposto che tutto ciò che è ragionevolmente immaginabile (una zebra docile come un cavallo) può essere realizzato dall'evoluzione e dunque qualsiasi caratteristica di un animale o un vegetale ha una specifica ragion d'essere in termini di utilità e vantaggio per l'individuo (o per il gene, secondo Dawkins). Partire con quest'idea, dunque, colora di ingenuità qualsiasi ulteriore ragionamento. E di fronte a questa ingenuità, anche obiezioni tecniche (come quella di un patrimonio genetico largamente condiviso anche da specie molto diverse) appaiono come le meno rilevanti. Persino obiezioni e dubbi sulla nascita del presupposto tecnico basilare per la teoria di Dawkins, la riproduzione sessuata diploide, che resta senza risposta (almeno nei semplicistici termini di Dawkins).

Per par conditio, concluderò citando comunque un altro paio di cose che ho trovato molto interessanti del Gene egoista, e che spiccano sulla generale atmosfera di ingenutià che si respira per il libro. Una è l'idea del fenotipo esteso. Per quanto possa non avere grandi conseguenze pratiche, trovo del tutto ragionevole considerare concettualmente come elementi codificati dai geni anche dei tratti esterni all'organismo come le case dei tricotteri o le dighe dei castori. L'altra cosa interessante è la spiegazione in termini di teoria dei giochi e di strategie evolutivamente stabili di alcuni comportamenti sociali elementari (e sottolineo elementari) che pur essendo all'apparenza altruistici, sono in realtà il risultato di una selezione "egoistica" sulla base del bene del singolo individuo. Si noti, comunque, che si tratta di un comportamento di gruppo che non ha basi parentali e che vede comunque nell'organismo, e non nel singolo gene, l'unità di base per la selezione.

 

PS

Merita un poscritto anche la contrapposizione fra Dawkins e Gould su un piano diverso da quello strettamente evoluzionistico, ovvero su quello della concezione della scienza. Sterelny Kim include anche questi temi nella contrapposizione fra i due scienziati, ma io considero questo un argomento completamente a sé stante. La posizione di Dawkins, su questi temi, è in gran parte completamente condivisibile e, al contrario, le ultime prese di posizione di Gould, soprattutto nei confronti della religione, compendiate nel suo ultimo libro (che però non ho letto), mi trovano tendenzialmente in forte disaccordo. Tuttavia, di nuovo, anche sulla questione della natura della scienza e del metodo scientifico, le posizioni di Dawkins tendono spesso ad essere troppo semplicistiche e non posso che trovare sacrosante le obiezioni che Gould solleva a queste sue ingenità, sia sottolineando l'ineluttabile storicità del processo scientifico (soprattutto perchè quello di Gould è un relativismo scientifico, non un relativismo tout court), quanto e soprattutto argomentando contro i tentativi di ammantare di rigore scientifico i metodi e i risultati della sociobiologia.

probabilità negative, ovvero: non poteva che essere meccanica quantistica

— La Meccanica Quantistica è quello a cui si arriva inevitabilmente se si parte dalla teoria della probabilità e si prova poi a generalizzarla in maniera che i numeri che usualmente chiamiamo "probabilità" possano essere negativi. In questi termini, la teoria avrebbe potuto essere inventata dai matematici nel XIX secolo senza alcun input sperimentale. Non è stato così, ma avrebbe potuto essere.

— Eppure, con tutte le strutture studiate dai matematici, nessuno di essi è giunto alla meccanica quantistica finchè l'esperimento non l'ha costretto.

— Questa è una perfetta esemplificazione del perchè gli esperimenti sono importanti. Quasi sempre l'unico vero motivo per cui abbiamo bisogno degli esperimenti è che non siamo abbastanza acuti. Una volta effettuati gli esperimenti, se abbiamo imparato qualcosa che valeva la pena sapere, è — si spera — proprio il perchè non era necessario partire con un esperimento, perchè non avrebbe avuto senso che il mondo fosse altrimenti. Ma eravamo troppo ottusi per capirlo da soli!

Scott Aaronson, PHYS771, Lecture 9
(mia libera traduzione)

 

Mi sarebbe piaciuto condividere, ma in fondo le cose non stanno proprio così.

...continua

   —   ∴   —   

Intendiamoci, i termini generali di una posizione simile sono del tutto condivisibili (hai la sensazione di aver capito davvero proprio quando ti accorgi che le cose non potevano essere altrimenti) e non esiterei a sottoscriverli per il caso della Relatività Speciale (e del resto Einstein non era partito affatto dai risultati dell'esperimento di Michelson-Morley) e forse ancor di più per la Relatività Generale. Ed è anche vero, per citare la teoria dell'evoluzione menzionata da Aaronson, che sebbene Darwin giunse alla sua intuizione dopo un prolungato periodo di osservazione della fauna delle Galapagos, tuttavia non ebbe bisogno di appoggiarsi alla teoria di Mendel sull'ereditarietà dei caratteri nè di conoscere il dogma centrale della biologia moderna che impedisce ai caratteri acquisiti à la Lamark di essere trasmessi alle generazioni successive.

Ma il caso della meccanica quantistica, secondo me, è profondamente diverso, soprattutto se guardato dal punto di vista che propone Aaronson, quello della probabilità.

Il concetto di probabilità nasce in simbiosi con quello di frequenza e non ha senso parlare di probabilità negativa neanche in meccanica quantistica. La novità matematica alla base della meccanica quantistica che, si sostiene, avrebbe potuto essere "inventata" senza inbeccata sperimentale, non è alcun concetto di probabilità negativa (o addirittura complessa). La novità è uno spazio lineare (con prodotto interno, uno spazio di Hilbert) come substrato dello spazio di probabilità, da cui derivare, cioè, la distribuzione di probabilità stessa come una p-norma dei vettori di quello spazio. Ma questa idea non ha alcun carattere di necessità, una teoria della probabilità non ha alcun bisogno di ergersi su uno spazio lineare. E del resto la meccanica quantistica vede in tale spazio lineare la natura fisica del mondo, un modello di realtà che, tra le altre cose, presenta caratteri di aleatorietà da descrivere per mezzo di distribuzioni di probabilità del tutto "tradizionali" (reali e non-negative). E se invece dalle solite miscele statistiche siamo arrivati a dover maneggiare cose terribili come le sovrapposizioni coerenti e le violazioni delle disuguaglianze di Bell (cose che nessun filosofo che si fosse divertito a distinguere fra probabilità epistemica e non-epistemica avrebbe comunque mai potuto immaginare), è perchè abbiamo dovuto fronteggiare una nuova fisica, non perchè abbiamo scoperto nuove proprietà matematiche del concetto di probabilità.

Certo, una volta accettata l'idea di uno spazio lineare da cui derivare distribuzioni di probabilità, ci sono ragioni di consistenza intrinseca e naturalezza che conducono a nient'altro che una 2-norma su uno spazio di Hilbert su campo complesso. E per questo vale assolutamente la pena di leggere la lezione 9 di Aaronson. Ma pensare che, per questo, il mondo non poteva non realizzare altro che la teoria della meccanica quantistica, significa non rendersi conto che la meccanica quantistica non è una teoria della probabilità, ma una teoria che fa uso della teoria della probabilità.

Al di là della questione particolare sollevata da Aaronson, comunque, siamo ancora ben lontani da una comprensione della meccanica quantistica à la "non poteva che essere così!". Ma forse non è questione di comprensione quanto, banalmente, che non siamo ancora arrivati alla teoria che "non poteva che essere così!"...

parte 2

Darwin, Evoluzionismo e Darwinismo

Link sparsi, scovati a partire, appunto, da Darwin, Evoluzionismo e Darwinismo.

Il primo prende spunto dal numero di vertebre nel collo dei mammiferi e ricorda molto lo stile del mio amato Jay Gould. Appare su seed ed e' da leggere tutto, sia la prima che la seconda parte.

Scopro poi che Repubblica e' da giugno che sta pubblicando una Breve introduzione alla teoria dell'evoluzione, a cura di nientepopodimenoche' Luigi e Luca Cavalli Sforza. Non ho ancora fatto in tempo a dargli neanche una lettura veloce, ma dai titoli sembrano molto interessanti...

La dimensione trasversa di un fotone ovvero Domande sbagliate

Ma uno specchio semitrasparente e' davvero omogeneamente semiriflettente, oppure il suo comportamento e' il risultato macroscopico di una struttura microscopica composta da parti riflettenti e parti trasparenti? In questo secondo caso, qual e' la dimensione di queste micro-regioni riflettenti/trasparenti? Soprattutto rispetto ai fotoni incidenti: e' piu' grande, piu' piccola o del suo stesso ordine di grandezza? A proposito: ma quant e' grosso un fotone? qual e' la sua tipica dimensione trasversa? Sarebbe possibile "puntare" ogni fotone su una singola zona riflettente/trasparente, cambiando il comportamente macroscopico dello specchio semiriflettente?

...continua

   —   ∴   —   

Allora: quanto e' largo un fotone? Quanto e' lungo lo sappiamo, o almeno crediamo di saperlo, visto che ci insegnano presto la dualita' di Fourier k↔x, da cui verrebbe fuori che un fotone di frequenza fissata dev'essere "infinitamente lungo". Ma trasversalmente, quanto occupa?

Un primo elemento di confusione e' dato dall'idea che esista il fotone. No, no, certo, non voglio dire che non esistono fotoni, voglio dire che non esiste il fotone. L'equazione E=hv non significa che se voi specificate una frequenza v avete descritto un fotone di quella frequenza. La quantizzazione sta nell'interazione (con la materia), nell'energia (E, appunto pari ad hv) scambiata. Finche' non abbiamo interazione, non esiste alcun fotone, e abbiamo solo normalissime onde elettromagnetiche. Un laser a frequenza v impostato con un'intensita' cosi' bassa da emettere un'energia E=hv nell'arco di 24 ore, genererebbe un'onda piana per tutto il tempo per cui viene lasciato acceso, solo che avremmo una probabilita' di "vedere" il fotone sullo (l'interazione di quell'onda piana con lo) schermo, solamente, in media, una volta al giorno. Una sorgente puntiforme a simmetria sferica genererebbe un'onda sferica che si propaga in tutti e quattro i pigrechi di angolo solido, anche se poi magari l'interazione avviene in un punto particolare (col quale, siamo soliti dire, la sorgente ha scambiato un fotone...).

Chiarito questo, possiamo dimenticarci completamente la parola fotone e pensare direttamente in termini di onde: quanto posso "stringere" un'onda, nella sua dimensione trasversa? Il modo piu' semplice e naturale per generare un'onda "stretta" e' quello di usare una fenditura con cui "filtrare" un'onda piana piu' estesa. Ma... Esatto: nonappena avremo ridotto le dimensioni della fenditura all'ordine di grandezza della lunghezza d'onda dell'onda, i fenomeni di diffrazione allargherebbero l'onda uscente essenzialmente ad onda sferica!

In pratica possiamo parlare di fascio solo se la sua dimensione trasversa e' molto maggiore della lunghezza d'onda. Di fatto, anche il fascio sara' "sbrodolato" (diffratto) ai bordi, per il principio di Huygens e dunque potremo continuare a parlare di fascio proprio nella misura in cui: 1) la sua dimensione trasversa e' tanto maggiore della lunghezza d'onda (e quindi dell'entita' dei fenomeni di diffrazione); 2) siamo interessati a fenomeni che accadono "lontano dai bordi". Ovunque abbia senso parlare di "fascio", l'onda e' da considerarsi onda piana. Quindi, a voler insistere con la domanda "quanto e' larga un'onda", la risposta meno inappropriata sarebbe infinitamente larga.

Ma a ben pensarci, tutto si tiene: qualsiasi meccanismo di riflessione/trasmissione richiede proprio l'interazione di fronti d'onda piani (infinitamente "larghi") con la superficie di separazione di due mezzi di trasmissione dell'onda. E la superficie deve proprio essere del tutto omogenea e infinitamente estesa perche' le fasi dell'onda non si incasinino e possa effettivamente riemergere un'onda, riflessa o trasmessa. Se non lo fosse, se presentasse disomogeneita' grandi fino all'ordine della lunghezza d'onda incidente, le fasi si scombinerebbero e non avremmo piu' un'onda piana (diffusione) o, se le disomogeneita' sono "regolari", la loro regolarita' resterebbe impressa nel ricombinamento delle fasi dell'onda, e avremmo, ad esempio, un reticolo di diffrazione. Il fatto che, concretamente, non siano infiniti ne' i fronti d'onda ne' le superfici di separazione, significa semplicemente che il fenomeno di riflessione/trasmissione avverra' nei limiti in cui siamo lontani dai bordi, tanto dei fronti d'onda quanto delle superfici.

La domanda iniziale, dunque, sull'omogeneita' della composizione di uno specchio semiriflettente, non puo' che avere risposta positiva. Qualsiasi sia il meccanismo di semiriflessione, si trattera' essenzialmente di un gioco di superfici piane di separazione fra, ad esempio, l'aria e il vetro, capaci di generare, a partire da un fronte d'onda incidente, due fronti d'onda, uno in riflessione e uno in trasmissione.

   —   ∴   —   

Come avrete probabilmente intuito sin dall'inizio, la domanda (molto stupida, a posteriori) con cui sono partito nasceva dall'ennesimo ripensamento agli esperimenti "pazzi" della meccanica quantistica, in cui si mettono in evidenza i comportamenti di entangling o di autointerferenza di fotoni o addirittura di elettroni. L'esperimento consiste tipicamente nell'evidenziare fenomeni di interferenza di un fascio (di fotoni o particelle come elettroni o neutroni) che passa per due fenditure ravvicinate o viene diviso da, appunto, uno specchio semitrasparente. Il dubbio sullo specchio nasceva dal solito irresistibile tentantivo di immaginare nei dettagli (e spesso in termini particellari) quello che succede, e dall'ingenuo dubbio che, chissa', forse il fotone non si "divideva" davvero nello specchio, ma veniva riflesso o trasmesso solo "statisticamente", a meta', ma di volta in volta "interamente". Ovviamente, invece, la cosa essenziale e' proprio che le onde emergenti (dalle due fenditure o sui due percorsi a seguire dello specchio semitrasparente) siano perfettamente in fase, figlie dirette dell'unica onda incidente. E, di nuovo, finche' si parla di onde tutto puo' avere il suo senso: le fasi che si ricombinano, da una parte c'e' interferenza distruttiva, dall'altra costruttiva, et cetera et cetera. Il problema e' che poi le "interazioni", le "misure" sono quantizzate, avvengono "puntualmente". E si ricade nel tentativo frustrante di immaginare quegli stessi quanti lungo tutto il percorso che ha portato all'interazione: l'elettrone da che fenditura e' passato? il fotone ha "interferito con se stesso"?

Da questo punto di vista, l'interpretazione transazionale della meccanica quantistica, proposta da Cramer nel 1986, offre una soluzione apparentemente soddisfacente. Tirando in ballo le onde anticipate e la loro propagazione "indietro nel tempo", trova una giustificazione al fatto che, ad esempio, il fotone di un'onda sferica si sia diretto proprio verso il punto in cui, a posteriori, c'e' stata l'interazione. Purtroppo pero' anche questa interpretazione fallisce dove inesorabilmente falliscono tutte: nella descrizione del collasso della funzione d'onda. Come mi aveva fatto notare Gigi (facendo collassare tutto il mio ingenuo entusiasmo sull'interpretazione di Cramer), la domanda cruciale e' quando avviene il collasso? In qualsiasi esperimento possiamo sempre spostare a piacimento il confine fra cio' che e' quantistico (il sistema, in cui tutto e' questione di funzioni d'onda, evoluzione deterministica e continua, senza salti ne' collassi) e cosa no (l'apparato di misura, che invece restituisce risultati discreti, stocastici e irrispettosi dei limiti di Bell). E a questa domanda, su dove avvenga il collasso, se avvenga davvero... neanche l'interpretazione di Cramer da una risposta.

Forse perche' continuamo a farci, da ottant'anni a questa parte, la domanda sbagliata.

   —   ∴   —   

Oltre al gia' citato Gigi, questo post deve in qualche modo la sua esistenza anche a Federico. Le domande sbagliate sono infatte quelle a cui abbiamo cercato di rispondere in una piacevole discussione avvenuta ormai tanto tempo fa in uno dei mille viaggi Ginevra-Milano. Tutta la prima parte del post, in qualche modo, ne e' una trascrizione o, meglio, una riduzione.

Rassegna (ragionata) di link post fine settimana

UPDATE-2:

L'UAAR commenta meglio di me l'articolo dell'Avvenire... (da)

 

UPDATE:

Oggi (21/5/2007) c'e' gia' un altro post sul blog di Luttazzi e parla... del suo nuovo ultimo libro. Dovevo immaginarlo... :(

 

• Il contrappunti di oggi di Mantellini torna ancora sulle potenzialita' della rete, ma questa volta con esempio concreto dall'attuale presente: da leggere fino in fondo.
• Ora a Trento c'e' La scimmia nuda: "Come diceva Voltaire, la liberta' di pensiero va difesa soprattutto quando e' un pensiero che non condividiamo [...], ma..."
• Ancora su Sex crimes and the Vatican, in italiano: l'intenzione di Santoro di comprare i diritti dell'inchiesta BBC e mandarla in onda sulla sua trasmissione ha fatto fare il balzo di qualita' alla notizia che, finalmente, comincia a circolare sui siti dei giornali "a tiratura nazionale" come repubblica.it e corriere.it (non ho notizie del mondo "reale" di carta stampata e TV: qualcuno ha sentito niente su quei canali?). Ovviamente la notizia non e' quella del servizio della BBC (ne' del fatto che in italia se ne sa qualcosa solo ora e grazie a internet, non mi stanchero' di ripeterlo!) quanto la "controversa" decisione di Santoro (mah...). L'Avvenire entra invece nel merito del contenuto del video. Da notare le due clamorose smentite che dovrebbero smontare l'inchiesta: prima di tutto il Crimen sollicitationis risalirebbe al lontano 1962, ben prima che Ratzinger diventasse prefetto della Congregazione per la dottrina della fede (e' infame, dunque, l'accostamento che l'inchiesta della BBC fa tra quel documento e il nome di Ratzinger: il fatto che sia stato proprio Ratzinger, nel 2001, a menzionare esplicitamente quel documento, per la prima volta pubblicamente, in una lettera ai vescovi del mondo, per insistere sul modo con cui fronteggiare le accuse sugli abusi sessuali minorili da parte di preti cattolici... be', e' evidentemente un fatto del tutto irrilevante!); in secondo luogo, il fatto che la Chiesa pretendesse assoluta riservatezza, pena scomunica, sui casi trattati e persino sulle vittime degli abusi non era affatto dovuta alle esigenze di coprire i numerosi scandali avvenuti negli Stati Uniti, bensi' trattavasi di semplice tutela delle parti prima della sentenza definitiva (come quelli della BBC abbiano potuto essere cosi' maliziosi proprio non si riesce a capirlo...).
• Forse quest'altra notizia non meirtava un item a parte, ma andava inserita in quello qui sopra...
• L'ultimo post di Luttazzi conferma che sta effettivamente riprendendo ad aggiornare con una qualche (pur non frenetica) regolarita' il suo blog.
• Il mercato delle acque in bottiglia non mi e' mai piaciuto: leggete cosa sta succedendo vicino a Milano.

l'oca, le api e i cellulari

Con questo post, l'oca sapiens Sylvie Coyaud prova a rimettere in una giusta prospettiva la presunta notizia che sta facendo il giro del mondo in questi giorni, secondo cui le onde elettromagnetiche dei cellulari sarebbero la causa della scomparsa in massa della api.

In realta' i casi di pessima divulgazione scientifica sono frequentissimi: quando si parla di scienze, ma anche piu' semplicemente di tecnologia, praticamente tutti i giornali (lastampa.it, bisogna ammetterlo, in genere fa eccezione) sono pieni di grossolane imprecisioni e fortissime distorsioni.

Ma insomma, avevo semplicemente bisogno di un pretesto per rendere omaggio a Sylvie! :) [›››](ho scoperto proprio scrivendo questo post che le hanno addirittura dedicato un asteroide!)[‹‹‹]

la televisione dal retro

Ecco il racconto di un retroscena televisivo. Non dubitavo che i tempi della televisione fossero strettissimi, certo e' una lettura che comunque impressiona. Su you tube si puo' vedere il brevissimo intervento di Andrea Capocci.

Le prime riflessioni che mi vengono in mente sono due.

Da un lato mi sembra piu' che ragionevole che i tempi stetti richiedano un minimo di preparazione alla domanda e alla risposta: se mi avessero chiesto, cosi', a bruciapelo, un parere su una qualche questione, non sarei certo stato in grado di esprire un concetto compiuto con la necessaria concisione e chiarezza, indipendentemente dall'emozione che puo' cogliere per la diretta. Certo e' che impressiona la calma e la prontezza con cui, come si vede all'inizio del filmato, Maroni rinuncia a dire quel che stava per dire per lasciar spazio al nostro assegnista di ricerca...

Dall'altro, visto che le cose e' bene che siano preparate, che senso ha fare una trasmissione di apparente dibattito? Non e' meglio prepare una specie di dossier facendo un collage di interviste e interventi? Ad esempio come fa la Gabanelli con Report?

Darwin Day

Oggi si celebra il Darwin Day, in occasione dell'anniversario della sua nascita.

Sarebbe un'occasione di riflessione importante, soprattutto in Italia. [›››](purtroppo in questi giorni sono a un workshop e non ho tempo che per mettere una foto...)[‹‹‹]