PROSSIMI UMANI | Riflessioni tra fisica e filosofia sul mondo tra vent’anni

Prossimi umani, edito da Giunti, racchiude un’ampia riflessione a cui ci accompagnano Maria Frega e Francesco De Filippo. Il libro si snoda attorno alle ipotesi che 13 scienziati e studiosi italiani articolano, ognuno per sua competenza, sullo sviluppo della nostra società e sugli annessi e connessi delle scoperte in corso e a venire.

Dopo una breve introduzione, Frega e De Filippo propongono le interviste che sono un’indagine sul possibile futuro che ci attende. I punti di vista sono differenti ma alcuni temi si intrecciano tra gli intervistati: l’eco di autori di fantascienza e l’insostenibilità della crescita demografica, il timore della manipolazione genetica e la necessità di sviluppare il concetto di “benessere globale”, il tutto accompagnato da un sentito senso di responsabilità diffusa (e da diffondere), velato dalla sinossi “nulla è più impossibile”.

Questo articolo presenta l’intervista ai due autori, Maria Frega e Francesco de Filippo, e propone, grazie alla concessione della casa editrice, una domanda e relativa risposta per ciascun scienziato: Edoardo Boncinelli, Valerio Rossi Albertini, Mauro Giacca, Roberto Cingolani, Roberto Basili, Nicola Zamperini, Umberto Guidoni, Guido Martinelli, Piergiorgio Strata, Giuseppe Roma, Roberto Battiston, Marina Cobal e Giovanni Amelino-Camelia.

INTERVISTA

Perché avete sentito la necessità di scrivere un libro che raccolga 13 interviste “sul futuro”?

Stiamo chiaramente vivendo un’epoca di grandi e, soprattutto, rapide trasformazioni, c’è molta curiosità sul futuro. Non sempre, però, i media generalisti rispondono a questa domanda di informazione e, quando lo fanno, non lo fanno sempre in modo appropriato. Tranne rare e recenti eccezioni, in prima pagina vengono pubblicate notizie riguardanti eventi ingigantiti, robot intelligentissimi, inverosimili countdown allo sbarco umano su altri pianeti. Abbiamo, perciò, dato parola agli scienziati. Per individuare quei tredici esperti, tutti italiani, abbiamo fatto un lungo lavoro di informazione e di ricerca, cercando di contemplare tutti gli ambiti di studio. I nostri interlocutori sono stati disponibili e chiari, segno che anche gli scienziati hanno ormai intenzione di comunicare con la collettività in modo più comprensibile e divulgativo rispetto al passato.

Cosa vi ha fatto scegliere 20 anni come tempo per una previsione?

Per offrire una finestra sul futuro che fosse plausibile e seria non potevamo andare oltre i 15-20 anni, rischiando di valicare il confine fra scienza e fantascienza. Le idee che gli esperti ci hanno raccontato sono, in alcuni casi, già disponibili nei laboratori, come i computer quantistici, i nuovi materiali come il grafene, le auto a idrogeno. La proiezione di 15-20 anni è un periodo ragionevole per sperare che queste incredibili invenzioni della scienza applicata possano essere trasferite all’industria e, quindi, alla nostra vita quotidiana. Ci siamo, tuttavia, interrogati anche sulla ricerca di base, cioè su quelle discipline che tentano ogni giorno, tra passi microscopici e scoperte sorprendenti, di aumentare la nostra conoscenza. L’idea del libro, grazie a queste informazioni, è anche quella di aiutare i ragazzi che stanno scegliendo il proprio futuro a orientarsi.

Perché la scelta di un taglio così scientifico?

La cultura scientifica è andata avanti a passi da gigante e noi, per il momento, ci siamo concentrati esclusivamente su quella. Ciò non significa, tuttavia, che non ci sia sempre più bisogno di umanesimo e di strumenti umanistici che ci consentano di orientarci in maniera più semplice in una società che cambia a velocità supersonica. È vero che la scienza, andando avanti, ha occupato spazi enormi, influisce su tutto lo scibile umano: abbiamo creduto, dunque, che ci fosse l’esigenza di un libro che se ne occupasse a tutto campo.

Qual è stato il tema più sentito dal pubblico durante le vs presentazioni?

Durante gli incontri nelle librerie e nelle scuole, finora, abbiamo provato a trasmettere a chi ci ascolta l’inesauribile ottimismo degli scienziati. Eppure le domande si concentrano soprattutto sui timori. Sono tante le persone, anche giovanissime, che si interrogano sui risvolti etici dell’ingegneria genetica; altri sono spaventati dalla perdita di privacy, inevitabile in una vita sempre più social. C’è comunque tanta curiosità sull’intelligenza artificiale e sulle novità che si attendono dai grandi progetti di ricerca sulla mente e sul cervello. Stranamente non abbiamo ancora ricevuto domande su altri temi del libro: dalla fisica delle particelle alla materia oscura all’esplorazione spaziale.

Francesco De Filippo e Maria Frega alla presentazione in Libreria Lovat.

Nell’introduzione si legge che il Novecento è stato il secolo della fisica mentre l’attuale è quello delle neuroscienze e della genetica: cosa determina questo passaggio?

La fisica, che nel secolo scorso ha vissuto un’autentica rivoluzione, non si ferma: continua a sviluppare le fondamentali intuizioni di Einstein e di altri geni, come Planck, Heisenberg, Dirac, cercando di tradurle in applicazioni pratiche e benefiche per tutti. Abbiamo avuto la prova dell’esistenza delle onde gravitazionali cento anni dopo la teoria einsteniana; i nostri smartphone, i circuiti dei computer o i pannelli fotovoltaici non esisterebbero senza gli studi della meccanica quantistica nata nei primi anni del Novecento.

Nel frattempo, però, si è sviluppata anche la ricerca nelle neuroscienze e nella genetica, quindi abbiamo voluto evidenziare in termini epistemologici questo passaggio. Ne scaturisce la necessità di indagare più profondamente l’uomo, in particolare nella complessa interazione fra mente e corpo. Se, infatti, da un lato vogliamo scoprire come si forma il pensiero, come formuliamo i giudizi morali, come interagiamo con gli altri, è anche vero che capire la fisiologia completa e il funzionamento del cervello è l’unica strada per affrontare e sconfiggere le malattie neurodegenerative, le demenze insomma. La genetica è l’altro campo della ricerca dove sono riposte le speranze e gli obiettivi degli scienziati. Per curare le patologie ereditarie, rigenerare organi, far interagire corpo e macchine: tutto ciò può migliorare la qualità della vita, nella prospettiva concreta di un’esistenza sempre più longeva.

ABSTRACT

Edoardo Boncinelli è uno dei massimi genetisti a livello mondiale.

Lo sviluppo delle neuroscienze sarà il focus di questi anni? E la ricerca quanto raccoglie da intuizioni passate?

Tutte e cose che hanno detto prima di questo secolo sono tutta roba fritta. Con nostra grande sorpresa, tutto quello che abbiamo imparato è dovuto agli ultimi trenta, quarant’anni, con un’accelerazione che riguarda gli ultimi venti. Certo, molte intuizioni ci sono state, per esempio Kant – tanto di cappello – che disse che noi conosciamo il mondo attraverso la rappresentazione che ci diamo. Questo è totalmente verificato dalle scoperte nelle neuroscienze su come utilizziamo i nostri sensi, la percezione. Quindi qualche buona idea del passato viene corroborata, il resto è tutta roba nuova.

Valerio Rossi Albertini è un fisico nucleare, specializzato in Scienza dei Materiali.

Cos’è esattamente la scienza dei materiali?

La scienza dei materiali è una sinergia tra fisica, chimica, ingegneria che ha come scopo la produzione di sostanze. I materiali di cui ho parlato sono originali, ma ispirati alla Natura, quindi occorre conoscere la biologia, la botanica. E aggiungere qualcosa di fondamentale: capire e mutuare soluzioni per rendere sostenibile lo sviluppo. La natura infatti non è un bancomat inesauribile: gli effetti del “prelievo”, in molti casi, sono irreversibili nel lungo periodo. Una nuova scoperta scientifica non determina solo sviluppo, produzione industriale, ma cambia i costumi, plasma la società. […] I prodotti che utilizziamo nella vita quotidiana vengono progressivamente degradati e ridotti a rifiuto. Questo è uno sforzo che l’ecosistema non è più in grado di sostenere. In Natura non esiste lo scarto.

Mauro Giacca è direttore generale del Centro Internazionale di Ingegneria Genetica e Biotecnologie (con sedi a Trieste, New Delhi e Cape Town).

Quali saranno le conseguenze di questo squilibrio [rigenerare cuore, cute, pancreas, fegato, polmoni, ma non il cervello]?

Già oggi, in Europa e negli Stati Uniti, una persona su tre che ha superato gli 80 anni è un demente. E la demenza non è niente altro che una perdita di neuroni. Uno su tre è un numero pazzesco, soprattutto se si pensa che in Italia l’aspettativa di vita è 80 anni per i maschi e 85 per le donne. Immaginiamo di rigenerare tutti gli organi: avremo una società in cui due terzi saranno persone fisicamente perfette, sanissime ma dal punto di vista cerebrale saranno dementi, dei decerebrati. Temo che questo possa avvenire nei prossimi vent’anni. E fa veramente spavento.

Roberto Cingolani è un fisico, fondatore del Laboratorio nazionale di Nanotecnologia dell’Università di Lecce.

Come immagina il mondo fra vent’anni?

Ciò che più mi ha preoccupato, non entusiasmato, è una grande confusione sulla definizione di tecnologia. La gente veramente pensa che Twitter, i social siano la tecnologia, mentre questo significa aver perso di mira il punto fondamentale: la tecnologia è essenzialmente hardware. Se non continuiamo a sviluppare tecnologie hard, come una mano robotica o i telefoni, tutto il resto non sarà che servizi associati a piattaforme tecnologiche. Un impegno importante, per la ricerca italiana, è non perdere il treno di tecnologie hardware su cui già siamo forti; vorrei che non accadesse nei computer, nella chimica, nel nucleare. Evitiamo di perdere i primati che abbiamo in alcune discipline come la robotica, sicuramente. L’Italia è un paese portentoso per l’automazione, che è il primo gradino evoluzionistico della robotica. Sto parlando di una robotica che, fra vent’anni, porterà in tutte le case un umanoide, compagno del cittadino, che lava, stira e cucina; che guida l’automobile, porta i bambini a scuola, assiste gli anziani. Poi ci saranno gli umanoidi “di potenza” che, fuori casa, lavoreranno sui terreni pericolosi, nelle zone pericolose. E l’esoscheletro, una protesi, parte di umanoide interconnessa al corpo umano.

Roberto Basili è professore ordinario di Informatica e guida il gruppo di ricerca sull’Intelligenza Artificiale.

È grazie alla rete se l’intelligenza artificiale ha subìto un’evoluzione radicale nel suo significato e nelle applicazioni. Come potremmo definirla oggi?

L’idea attuale di intelligenza artificiale consiste nella creazione e nella produzione di macchine o dispositivi software che possano ancora soddisfare il test di Turing, che siano cioè indistinguibili, nella loro performance, dagli esseri umani. La difficoltà principale è la sintesi del linguaggio, attraverso il quale noi esprimiamo le nostre capacità cognitive: leggere, rispondere a domande, formulare frasi. Quando la macchina imparerà ad organizzare l’acquisizione della sua conoscenza, interagendo con l’ambiente, considerando anche gli imprevisti, si potrà parlare di intelligenza. Per adesso, preferisco enfatizzare l’aggettivo “artificiale”. Ogni calcolatore, proprio per come è oggi progettato, ha dei limiti: non sintetizzerà mai tutta l’enorme complessità dei diversi livelli cognitivi di cui è capace l’essere umano – basti pensare all’empatia, al linguaggio non verbale che è fondamentale in ogni comunicazione. Questo perché non è costitutivamente dotato di modelli emozionali e strumenti integrati di ragionamento e percezione. I denigratori delle macchine affermano che l’intelligenza sia un fenomeno esclusivamente biologico, proprio dell’uomo; se però consideriamo la capacità di decidere razionalmente, allora l’elemento biologico e certi aspetti della percezione sono meno rilevanti.

Nicola Zamperini è giornalista professionista e manager della comunicazione.

Perché i big data sono così determinanti per il prossimo futuro?

Perché governano e governeranno i processi di trasformazione. Intanto, cosa sono? Sono enormi quantità di dati che le macchine stoccano, e analizzano, e manipolano, e dai quali traggono indicazioni, risultati. Quando diciamo enormi quantità di dati, parliamo di exabyte cioè un miliardo di gigabyte. La datizzazione è diversa dalla digitalizzazione che si limita a trasformare qualsiasi cosa in codice binario, 0 e 1, ed è il presupposto della datizzazione, viene prima. La datizzazione è la trasformazione della realtà in numeri. E quei numeri compongono un identikit che serve a venderci sul mercato della pubblicità. La nostra esistenza è già fonte di dati per le macchine da prima che veniamo alla luce: dalla prima ecografia noi diventiamo dati e lo siamo per tutta la vita. E sarà così anche dopo la nostra morte: il nostro profilo Facebook continua a vivere, le persone continuano a scriverci sopra, in nostra assenza.

Umberto Guidoni, laureato in Fisica e specializzato in Astrofisica, è stato il primo astronauta europeo in missione nella Stazione spaziale internazionale.

Quindi le misurazioni più diventano esatte più ci rivelano l’impossibile?

Infatti, spesso è così. In questo modo sono state scoperte migliaia di stelle che hanno pianeti, prima o poi ne troveremo uno abbastanza vicino alla Terra. Se si studiasse da lontano il nostro sistema solare, si potrebbe risalire alla presenza di Giove, che è più grande e inospitale, e forse quella degli altri “giganti gassosi” ma sarebbe difficile dedurre l’esistenza della Terra. La certezza di un pianeta abitabile cambierebbe anche la strategia di approccio ma, per adesso, è praticamente impossibile. Ci sono alcune possibilità teoriche ma non ancora tecnologiche applicabili: un viaggio da stella a stella è ancora materia dei film di Star Trek.

Guido Martinelli, fisico, è dal 2015 membro del Scientific Policy Commitee del CERN di Ginevra.

Il Novecento è stato il secolo della fisica. Quale sarà la disciplina protagonista di questa fase iniziale del millennio?

Sì, il Novecento è stato il secolo della fisica, questo invece è sicuramente il secolo della biologia, che ha già individuato fenomeni nuovi consentendo si sapere di più sui fondamenti della vita. Sono conoscenze che aprono a nuove possibilità tecnologiche. La biologia sta rivoluzionando la medicina con i suoi nuovi approcci, per capire ad esempio come funziona il cervello. E ci saranno future applicazioni che oggi non si possono immaginare. Se avessi 18 anni mi iscriverei a biologia e non a fisica, come ho fatto. Eppure amo la fisica.

Piergiorgio Strata, neuroscienziato, Professore emerito alla Scuola Normale Superiore di Pisa e Professore associato onorario di Neurologia alla Northwestern University di Chicago.

Che futuro dobbiamo allora aspettarci?

La vita virtuale si rafforza a scapito di quella reale, quindi nel futuro ci potremo aspettare un distacco comunicativo di tipo verticale tra le generazioni ma l’acutizzarsi anche di una separazione tra gli individui della stessa generazione. In molti potrebbero divenire affetti da una solitudine social e la responsabilità di ritagliarsi spazi di vita vera apparterrebbe alle singole persone.

Giuseppe Roma, per 25 anni ha diretto la Fondazione Censis e ora è Presidente dell’Associazione per le città italiane RUR.

Come immagina la città del futuro?

Nel traffico. C’è il ritorno alla bicicletta – il modello metropolitano di mobilità a Parigi, per esempio, è basato sui mezzi pubblici e sulla bicicletta. I treni: il modello urbano si configura secondo la possibilità di spostarsi nell’arco di un’ora. La città greca era di 5 chilometri, perché ci si spostava a piedi: la città industriale è di 25 chilometri, quelli cioè percorribili in autobus; la città del futuro potrebbe essere, per esempio, grande come la Svizzera, perché in un’ora di alta velocità si può coprire tutto il territorio di una nazione così grande.

Roberto Battiston, laureato in Fisica alla Normale di Pisa, è Presidente dell’Agenzia spaziale italiana dal 2014.

Cosa rappresenterà lo Spazio per l’uomo fra vent’anni e quali problemi questi si troverà ad affrontare?

Di realizzabile in questo arco temporale c’è soprattutto la possibilità di utilizzare gli asteroidi come fonte di materie prime e come protezione rispetto alle radiazioni. Il futuro prossimo, tuttavia, è soprattutto informazione. Sperimentando in orbita tecnologie come le stampanti tridimensionali, si trasformeranno informazioni in oggetti. Con i computer, con i robot a supportare l’intelligenza umana, un domani si potrà abitare lo spazio meglio di quanto non sia stato fatto fino a oggi.
Sebbene sia un corpo celeste morto, inabitabile, la Luna potrebbe tornare al centro dell’attenzione economica grazie al trizio, ad esempio. Si tratta di un isotopo dell’idrogeno: una materia prima preziosissima per la fusione nucleare. Il bombardamento della superficie lunare potrebbe certamente produrre una quantità di trizio molto più alta rispetto alle trascurabili percentuali che abbiamo sulla Terra. Quindi, la possibilità di andare sulla Luna, grattare materiale superficiale, estrarne il trizio, caricare lo Shuttle di questo materiale selezionato o arricchito e portarlo sulla Terra è realizzabile e potrebbe innescare la motivazione economica per tornare sul nostro satellite.

Marina Cobal, laureata in Fisica alla Normale di Pisa, si occupa di fisica sperimentale delle particelle elementari. È professore associato all’Università di Udine.

Anche lo studio dei neutrini potrebbe contribuire alla comprensione dell’universo?

I neutrini, come l’elettrone, fanno parte delle prime sei particelle fondamentali del Modello Standard, che non sono quark ma lepton. Non hanno carica elettrica e hanno una massa estremamente piccola che sembra essere un milione di volte quella di un elettrone. I neutrini sono molto abbondanti nel nostro Universo, ma interagiscono debolmente con la materia. Possono quindi viaggiare attraversando anche grossi spessori, come la Terra, senza essere fermati. Per osservarli bisogna costruire rilevatori con masse di parecchie tonnellate che vanno installate in luoghi non raggiungibili da altri tipi di particelle, per questo gli esperimenti vengono effettuati sotto montagne, in tunnel circondati da rocce o in miniere. Le rocce bloccano tutte le altre particelle ma lasciano passare i neutrini. Uno di questi rilevatori è IceCube al Polo Sud: un gigantesco esperimento in grado di rivelare una rara collisione tra atomi e neutrini nel ghiaccio attraverso un complesso sistema di rivelatori. La ricerca è concentrata sulla rivelazione dei neutrini di alta energia che possono portare informazioni del cosiddetto Universo “violento”, processi cosmici altamente energetici.

Giovanni Amelino-Camelia, fisico teorico, relativista, si è laureato in Fisica all’Università Federico II di Napoli.

Cosa occorrerebbe per oltrepassare gli attuali orizzonti della fisica?

Il modo in cui le nostre attuali conoscenze sono più limitanti, dal punto di vista della fisica fondamentale, è che non sappiamo come rendere compatibile la Meccanica Quantistica con la Relatività Generale. Queste due teorie hanno avuto enormi successi, predicendo correttamente gli esiti di migliaia di esperimenti, ma in ciascuna di queste verifiche è stata messa alla prova l’una o l’altra teoria separatamente. Ci sono dei casi in cui si dovrebbe tener conto di entrambe ma non stiamo riuscendo ad avere accesso sperimentale a questo tipo di situazione. Questo è tra l’altro un esempio di come un paradigma osservativo esaurisce la sua capacità investigativa: per veder cooperare Meccanica Quantistica e Relatività Generale ci vorrebbe un acceleratore di particelle un milione di miliardi di volte più potente dell’Lhc, una cosa che non è realistico immaginare di fare. È un bel sogno per i prossimi vent’anni la possibilità che venga proposto un nuovo paradigma osservativo ottimizzato per veder cooperare Meccanica Quantistica e Relatività Generale.