La soluzione di Wald

La soluzione di Wald

di Giorgio Masiero

Come lo scopritore della vitamina A arrivò infine a risolvere 3 tra i misteri più profondi della filosofia e della scienza: le origini dell’universo, della vita e della coscienza

“Gli occhi sono testimoni più precisi delle orecchie”, diceva Eraclito e nel Teeteto Platone scrisse che vista, sensazione e conoscenza sono “la stessa cosa”. Aristotele poi elogia la vista fin dall’incipit della Metafisica con le parole: “Per natura, tutti gli uomini desiderano vedere […] perché la vista, tra i sensi, è quello che, presentando il maggior numero di differenze, ci fa conoscere di più”. Ma come facciamo a vedere?

Nessuno più del biofisico George Wald (1906-1997) ha contribuito alla comprensione dei processi fisico-chimici alla base della vista, tanto da meritarvi nel 1967 il premio Nobel per la medicina. In particolare, Wald scoprì che i fotorecettori della retina (i coni per la visione cromatica e dettagliata e i bastoncelli per la visione monocromatica, laterale e notturna, e per gli oggetti in movimento), quando sono colpiti dalla luce riflessa dagli oggetti esterni, subiscono le trasformazioni molecolari all’origine di segnali elettromagnetici, che sono poi trasmessi al nervo ottico, ecc., ecc. Già negli anni ’30, egli aveva per primo identificato nella vitamina A il più importante pigmento della retina nel processo che traduce la luce in visione: dapprima aveva isolato la vitamina e poi, da un lotto di rane proveniente dall’Ungheria, aveva scoperto la retinaldeide (una forma aldeidica della vitamina A) e la sua precisa funzione nel ciclo visivo.

Però, per quante nuove trasformazioni fisiche e reazioni chimiche individuasse nella sua lunga carriera di scienziato, tra lo stato (fisico, iniziale) n. 1 in cui i fotoni colpiscono la retina e lo stato (chimico) n. 2 in cui la rodopsina dei bastoncelli è scissa dall’energia dei fotoni in retinene ed opina, e poi lo stato (fisico) n. 3 in cui il segnale elettromagnetico prodotto nella trasformazione precedente viene trasmesso alle cellule gangliari, e poi ancora gli stati fisico-chimici n. 4, 5, ecc. dal nervo ottico al chiasma ottico al metatalamo…, fino all’area visiva primaria nel lobo occipitale; ebbene, per quanti progressi facesse, quasi Achille pié veloce con la tartaruga, Wald non riusciva mai a raggiungere la meta, vale a dire la coscienza di vedere!  Lo stato finale, la coscienza, stava sempre più in là.

Ad un congresso internazionale di biologia quantistica tenutosi a Palm Coast in Florida nel 1984, come il bambino nella fiaba del re nudo, tra lo scandalo generale dirà: “La coscienza è un problema inevitabile per uno che ha speso la maggior parte della sua vita a studiare i meccanismi della visione. Abbiamo imparato molte cose, molte altre speriamo d’impararne, ma nessuna di esse può toccare o solo tentare d’avvicinarsi a ciò che significa vedere. I sistemi che osserviamo nell’occhio e nel sistema nervoso umano e in quelli delle rane sono molto simili. Io so di vedere; ma una rana vede? Essa reagisce alla luce, ma così fanno anche le fotocamere, le porte del garage, i dispositivi fotoelettrici. Essi vedono? sono consci di reagire? Non c’è niente come scienziato ch’io possa fare per rispondere alla domanda, non ho alcun modo per stabilire la presenza o l’assenza di coscienza. La coscienza mi appare del tutto inaccessibile alla scienza”.

All’attivista dei diritti, al libertario che tutti i campus americani degli anni ’60 si contendevano, al pacifista che sei giorni dopo il Nobel aveva manifestato contro la sporca guerra del Vietnam, ma soprattutto al materialista che aveva fatto della scienza la religione con cui migliorare il mondo, questa barriera alla spiegazione della coscienza appariva insopportabile. Nessuno degli oggetti entranti nel processo che va dalla luce alla visione, né i fotoni, né le molecole di vitamina A o di rodopsina, né gli atomi di cui sono composte le biomolecole, né i protoni o gli elettroni di cui sono composti gli atomi, né i campi elettromagnetici e le altre forze fisiche, niente di quanto cadeva sotto le sue osservazioni aveva la facoltà senziente e cosciente presente nell’atto di vedere! Le particelle della chimica e le forze della fisica sono prive di mente e di propositi, al punto che se una Super-intelligenza aliena osservasse tutte le trasformazioni chimico-fisiche che avvengono nel nostro corpo quando vediamo (o, in generale, quando percepiamo o pensiamo) mai s’accorgerebbe che siamo consci, perché in nessun luogo scoprirebbe la consapevolezza che abbiamo, esattamente come noi nulla sappiamo della coscienza senziente di una rana o di una fotocamera.

Né certo Wald si poteva contentare della risibile spiegazione dei filosofi à la Dennett & Co. secondo i quali la coscienza sarebbe un epifenomeno (cioè, un fenomeno secondario) della complessità dell’organizzazione neurale del cervello, insomma un’illusione. Ma quale fenomeno secondario? Se è vero che non c’è coscienza senza cervello, è altrettanto vero che solo i cervelli sono “fenomeni”, cioè oggetti fisici osservabili (dalle coscienze vedenti), mentre le menti non sono osservabili da alcuna super-mente! Ma quale “complessità”? Al contrario non c’è nulla al mondo di più semplice (perché non scomponibile), immediato e trasparente della coscienza! Il mondo è trasparente alla mente, quanto la mente al mondo, l’uno essendo conformato e compreso nell’altra. Ognuno è il misterioso specchio dove l’altro si riflette, rivelandosi non in se stesso ma solo nel riflettersi nell’altro. Ma quale “illusione”? L’Io è talmente indubitabile, che dimostra Sé nello stesso atto di dubitarsi come illusione… Chi si può illudere se non un Io cosciente?

Un altro grande problema che tormentava Wald era l’origine della vita. In un articolo su Scientific American del 1954 scrisse: “Quando si arriva alla questione dell’origine della vita ci sono solo due possibilità: o la creazione o la generazione spontanea. Non c’è una terza. La generazione spontanea è stata falsificata un secolo fa [da Pasteur, ma ad esser precisi già nel ‘700 da Spallanzani (NdR)], cosicché siamo ridotti all’altra sola conclusione, quella della creazione soprannaturale. Sulla base di considerazioni filosofiche, come la maggior parte dei biologi noi non possiamo accettare l’idea di una creazione speciale, e così siamo in compagnia del nulla. Scegliamo di credere l’impossibile: che la vita sia sorta spontaneamente per caso”.

Persino le forme (cosiddette) semplici di vita, i microbi, sono complesse al di là di ogni immaginazione. Christian de Duve, che l’Accademia di Stoccolma insignì nel 1974 del premio Nobel della medicina proprio “per le [sue]scoperte sull’organizzazione strutturale e funzionale della cellula”, scrisse: “Tutta l’eternità non basterebbe ad assemblare per caso gli atomi che formano la cellula di un batterio […] Davanti alla somma enorme di combinazioni fortunate necessarie al gioco dell’evoluzione è legittimo chiedersi fino a che punto il successo non sia scritto di fatto nella fabbrica dell’universo” (A guided tour of the living cell, 1984). Già, “scritto nella fabbrica”, ma da quale agenzia di scrittura e stampa?

Che questa complessità sia comparsa per caso – ammesso che ciò non sia logicamente impossibile per la circolarità viziosa: da una parte il programma codificato nel DNA, per essere sintetizzato, interpretato ed eseguito, postula la presenza funzionante dell’apparato cellulare e dall’altra parte questo apparato, per essere assemblato, postula la presenza già in atto del programma –, che la complessità sia comparsa per caso ha una probabilità equivalente a zero. In passato ho portato più volte i calcoli ed oggi li risparmierò al lettore, rinviando chi lo desideri a questo articolo, dove si richiede la matematica di quinta elementare, o a questo dove si richiede quella di liceo.

I meccanismi alla base delle funzioni cellulari, quando studiati in dettaglio – e Wald li aveva studiati bene – oltre che sbalorditivi, risultano essenzialmente identici in tutte le forme di vita, animale, vegetale o batterica. Tutta la vita deve aver avuto una singola comune origine. Ma quale fu questa origine? Se il ricorso al caso non è già, in fatti di scienza, un’ammissione di fallimento, per Wald l’impossibilità del caso divenne una certezza quando ai numeri della matematica si aggiunse l’evidenza sperimentale che la vita sulla Terra apparve subito, appena si crearono le condizioni per la sua registrazione geologica! Negli anni ’70 infatti il paleo-botanico Elso Barghoorn di Harvard aveva scoperto in Sud Africa che le più antiche rocce capaci di conservare fossili contenevano già fossili di microbi, alcuni dei quali catturati nell’atto della mitosi. Raffreddatasi la crosta terrestre e passato il grande bombardamento meteoritico, la natura s’inventò subito dunque – alla faccia della fortuna e dell’improbabilità! – la vita, con la sua capacità di sopravvivere e riprodursi, d’immagazzinare e decifrare informazione. La fabbrica della vita, software e hardware, fu salvata nei più antichi sedimenti geologici, è vecchia quanto la Terra ed è oggi osservabile nei reperti fossili dei musei di paleontologia dalle retine e dalla coscienza di ogni visitatore vedente.

Così, con la sua scelta “filosofica” di puntare sul caso, Wald si trovò negli anni ’70 non solo “in compagnia del nulla” ma, ciò che è peggio per uno scienziato che aveva dedicato la vita allo studio della vista, anche in contrasto con l’evidenza empirica fornita dal suo senso prediletto. La spiegazione à la Dawkins & Co. dell’origine della vita da una successione prodigiosa di eventi fortuiti fortunati favoriti dalla spintarella della selezione naturale gli apparve in tutta la sua implausibilità, a priori (matematica) e a posteriori (sperimentale). Ci doveva essere una ragione più seria alla comparsa immediata della complessità ordinata della magnificente biosfera terrestre…

Nella stessa decade intervenne nel mondo scientifico una scoperta destinata ad aprire definitivamente gli occhi a Wald: il “fine tuning” delle costanti fisiche. Come i reperti fossili dimostrano che la vita apparve sulla Terra subito, così il confronto delle teorie della fisica con le osservazioni dell’astronomia – la cosmologia – dimostra che la vita fu scritta subito, fin dal Big Bang, nella fabbrica dell’Universo. Certo, se noi siamo qui vuol dire che le leggi fisiche ce lo consentono. Questo è ovvio. Però non è affatto ovvio scoprire che, se il numero uscito al Big Bang che calibra la gravitazione fosse stato diverso per una parte su 10^⁵⁰, noi non saremmo qui; che se il numero emerso al Big Bang che calibra l’interazione tra leptoni e quark fosse stato diverso, anch’esso per una parte su 10^⁵⁰, non ci saremmo; e così via, per una ventina di costanti fisiche indipendenti, che risultarono tutte “scritte” all’epoca del Big Bang nei valori precisi per l’apparizione successiva della vita.

C’è chi fa spallucce su questa sintonizzazione tra la fisica dell’Universo primordiale e la vita comparsa una decina di miliardi di anni dopo, dicendo che sono le caratteristiche del mondo dove viviamo a determinare come siamo, non viceversa, e quindi in un mondo diverso la vita sarebbe eventualmente apparsa in forme diverse. Ma non è questo il punto, come il biofisico Wald comprese. Atteso che quel poco che sappiamo della vita non ci vieta d’immaginare l’esistenza di sue forme diverse in altre parti dell’Universo, il fine tuning mostra piuttosto che una minima diversità delle costanti cosmologiche avrebbe reso impossibile qualsiasi forma di vita da ogni parte. Se uno solo di quei numeri – che stabiliscono i rapporti tra le varie forze attrattive e repulsive che regolano i giochi di fisica, chimica e biologia – fosse stato scritto al Big Bang con un’altra cifra decimale, l’Universo sarebbe un singolo buco nero, o un insieme di buchi neri, o una polvere di particelle non interagenti, o sarebbe costituito di solo elio, e così via. In tutti i casi nessuna forma di vita immaginabile sarebbe possibile.

Il fine tuning fu preso tanto sul serio da Wald da fargli dire al suddetto simposio in Florida del 1984, davanti ad un’audience di biologi, farmacisti e medici stupefatti: “La vita appare sempre più parte dell’ordine della natura. Abbiamo buone ragioni per pensare che ci troviamo in un universo permeato di vita, dove la vita sorge inevitabilmente, dati il tempo e le condizioni necessari. Se una sola di un certo insieme di proprietà fisiche del nostro universo fosse diversa […] la vita sarebbe risultata impossibile, qui e ovunque. Non si richiede grande sforzo per immaginare possibili universi, stabili e funzionanti e tuttavia privi di vita. Ma allora, con così tante evidenti opzioni diverse, come si spiega che noi ci troviamo in un universo che possiede esattamente il nesso di proprietà necessarie alla vita?”.

Nel racconto della scienza ci sono dunque, per Wald, almeno due misteri irrisolti: la predisposizione dell’Universo alla vita e l’insorgenza della coscienza dalla materia inerte. Cui si aggiunge un terzo, il più grande di tutti (perché implica un salto da zero a infinito), se si deve credere ai cosmologi à la Hawking & Co. che il Big Bang segnò l’evento in cui l’Universo spuntò da nulla.

Negli anni ’80 George Wald ebbe l’intuizione, che rovesciò la sua Weltanschauung. Chiuse il suo intervento a Palm Coast dando all’audience del simposio il colpo di grazia: “Nella mia vita di scienziato ho incontrato due grandi problemi che, anche se sono alla radice della scienza […], sono, io penso, insolubili in ultima istanza dalla scienza […] Mi è accaduto tardi – devo confessare, è stato all’inizio un colpo alla mia sensibilità scientifica – di comprendere che le due questioni possono essere unificate con qualche grado di congruenza. Questo accade se assumiamo che la Mente, piuttosto che emergere come ultima escrescenza nell’evoluzione della vita, sia esistita da sempre come matrice, sorgente e condizione della realtà fisica; se assumiamo che la sostanza di cui la realtà fisica è composta sia una sostanza mentale. È la Mente che ha composto l’universo fisico che alimenta la vita e che eventualmente evolve creature [come noi]che sanno e creano” (Life and Mind in the Universe, International Journal of Quantum Chemistry: Quantum Biology Symposium 11, 1984).

La soluzione di Wald: la Mente a monte, piuttosto che fenomeno ultimo secondario a valle

Come si evince dal grafico, dove ho rappresentato nella riga in alto la narrazione scientifica dell’evoluzione cosmica e in quella in basso la proposta di Wald, questi applica nel suo ragionamento il principio di Ockam sostituendo 3 misteri (rappresentati in rosso) del moderno mito con uno solo, quello della Mente “esistente da sempre come matrice, sorgente e condizione” stessa dell’Universo.

Mi limito a commentare la svolta di Wald con 3 osservazioni:

1. L’assunzione di questa “Mente” non appartiene alla fisica, ma alla metafisica. Wald lo sa quando afferma che la coscienza è “in ultima istanza un problema insolubile alla scienza”, però se ne dimentica quando, fuori di ogni Rivelazione, attribuisce ad un Ente, del quale metafisicamente si può solo dire che è un’Agenzia creatrice trascendente (Dio, nel linguaggio tradizionale), proprietà filosofiche o scientifiche come “Mente”, “matrice”, “sorgente”, ecc.
2. L’esistenza di un’Agenzia creatrice trascendente dotata delle facoltà razionali di una mente era stata rivelata, 1.900 anni prima di Wald, all’apostolo Giovanni che la riporta all’incipit del suo vangelo: “In principio era il Logos, il Logos era presso Dio e il Logos era Dio […] Tutto è stato fatto per mezzo di lui, e senza di lui niente è stato fatto di tutto ciò che esiste. In lui era la vita…” e, ancor prima, all’autore della Genesi ebraica.
3. Nella falsariga della teologia naturale anglosassone e, più in generale del deismo, Wald mi appare il primo esponente dell’Intelligent Design contemporaneo. I successori, quelli della “complessità irriducibile” o della “complessità specificata” mi sembrano degli adepti, scientificamente pallidi e filosoficamente confusi. L’incoerenza del naturalismo scientista ha inizio col fine tuning del Big Bang e termina con l’immaterialità della coscienza, la complessità (eventualmente irriducibile o specificata) della cellula essendo una questione secondaria stante in mezzo.

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