lunedì 12 agosto 2013

Erwin Schrödinger: What Is Life?


[Questo post è stato segnalato dalla Community ScienceSunday con il titolo "Happy Birthday, Erwin Schrödinger"]

Oggi ricorre il 126esimo compleanno dello stratosferico  Erwin Schrödinger, uno dei padri fondatori della Meccanica Quantistica. Nasceva, infatti, a Vienna il 12 Agosto 1887 e, nel 1933, otteneva il il Premio Nobel per la Fisica, insieme a Paul A. M. Dirac, per il fondamentale contributo dato alla meccanica quantistica, grazie ai suoi studi sulle proprietà ondulatorie della materia, e, in particolare, per l’equazione d’onda che porta il suo nome. La vedete raffigurata nel bel doodle, che giustamente Google gli ha dedicato. 

Ma in questo post non voglio parlarvi di ciò né del celebre esperimento mentale del gatto di Schrödinger, anch'esso presente nel doodle. Le note biografiche potete leggerle comodamente su Wikipedia.

Vorrei ricordare, invece, un suo importantissimo contributo alla nascita della biologia molecolare, condensato nel saggio What is Life? The Physical Aspect of the Living Cell-Mind and Matter , Cambridge University Press, Cambridge 1944 (Che cos'è la vita? La cellula vivente dal punto di vista fisico - Mente e Materia, tradotto in italiano nel 1946 dal biofisico Mario Ageno. Potete acquistarlo qui, in lingua italiana).

Qui potete consultare il saggio in lingua inglese.


Erwin Schrödinger- Fonte Wikipedia

Pubblicato nel 1944, Che cos’è la vita? è basato su un ciclo di conferenze pubbliche tenute da Schrödinger nel febbraio del 1943, sotto gli auspici dell'Istituto di Studi Avanzati di Dublino presso il Trinity College.

Le lezioni di Schrödinger si concentrano su un importante interrogativo: "come possono gli eventi nello spazio e nel tempo che si svolgono all'interno dei confini spaziali di un organismo vivente essere spiegati dalla fisica e la chimica"?

Egli introduce l'idea di un "cristallo aperiodico", che contiene le informazioni genetiche nella sua configurazione di legami chimici covalenti.

Il saggio si inserisce di diritto nella storia della biologia molecolare, grazie alle sue speculazioni sulla natura fisica dei geni fatte dieci anni prima della scoperta della struttura a doppia elica del DNA. (http://www.nature.com/nature/dna50/watsoncrick.pdf)




Risultato apparentemente sorprendente poiché il suo autore era un fisico! Ma proprio tale circostanza costituì uno degli elementi innovativi della sua visione. 

Riporto di seguito tre passaggi, estratti dal saggio "Che cos'è la vita?" (Edizione Adelphi, 1995)


Fonte

1 - «Mi propongo di esporre prima di tutto quella che voi potete chiamare “l’idea di un fisico ingenuo relativamente agli organismi”, cioè l’idea che può sorgere nella mente di un fisico, il quale dopo aver imparato la sua fisica e più specialmente il fondamento statistico della sua scienza, incominci a pensare al problema della vita e al come gli organismi si comportano e funzionano, chiedendo a se stesso, coscienziosamente, se egli, con ciò che ha imparato dal punto di vista della sua umile scienza relativamente semplice e chiara, possa portare un qualche notevole contributo al problema. (…) Il passo seguente sarà quello di porre a  confronto con i fatti biologici le sue previsioni teoriche» (Che cos’è la vita?, p. 21).

2 - «Il (…) problema è il seguente: come possono, la fisica e la chimica, rendere ragione degli eventi spazio-temporali che si verificano entro i limiti spaziali di un organismo vivente? La risposta pregiudiziale che questo piccolo libro tenterò di dare e di commentare può  essere riassunta così: la ovvia incapacità  della fisica e chimica di oggigiorno a dare una spiegazione di tali eventi non è affatto una buona ragione per dubitare che le due scienze possano mai spiegarli» (ibidem, p. 18).

3 - «Ciò che si suppone di un uomo di scienza è che egli possieda una conoscenza completa e approfondita, di prima mano, di “alcuni” argomenti; ci si aspetta quindi che egli non scriva di argomenti in cui non è maestro. Se ne fa una questione di noblesse oblige. (…) [Però] Noi abbiamo ereditato dai nostri antenati l’acuto desiderio di una conoscenza unificata, che comprenda tutto lo scibile. (…) Fin dall’antichità, e per molti secoli, l’aspetto di universalità è stato il solo a cui si è dato pieno credito. Ma il progredire, sia in larghezza che in profondità, dei molteplici rami della conoscenza (…) ci ha messi di fronte ad uno strano dilemma. Noi percepiamo chiaramente che soltanto ora incominciamo a raccogliere materiale attendibile per saldare insieme, in un unico complesso, la somma di tutte le nostre conoscenze; ma, d’altro lato, è diventato quasi impossibile per una sola mente il dominare più di un piccolo settore specializzato di tutto ciò. Io non so vedere altra via di uscita da questo dilemma (a meno di non rinunciare per sempre al nostro scopo) all’infuori di quella che qualcuno di noi si avventuri a tentare una sintesi di fatti e teorie, pur con una conoscenza di seconda mano e incompleta di alcune di esse, e correre il rischio di farsi rider dietro» (ibidem, pp. 13-14).

Di seguito "What is life?", il video realizzato nel 2011 da Imperial College London riguardo ad  una conferenza, in cui il vincitore del Premio Nobel e attuale presidente della Royal Society, Sir Paul Nurse, prende anche spunto dal saggio di Erwin Schrödinger per interrogarsi su che cosa possiamo dire oggi sulla natura della vita.








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Altre fonti consultate:

Che cos'è la vita? (Wikipedia)

11 commenti:

  1. Leggendo il tuo articolo mi viene da riflettere sulla continuità della Storia, su come gli eventi sono fra loro interconnessi e abbiano azioni e reazioni di cui spesso ignoriamo il futuro risultato. Ed Erwin Schrödinger fu uno di coloro che permisero sviluppare ulteriori conoscimenti che stanno aiutando a "vivere meglio".
    Grazie per ricordarlo, Annarita.
    Buon pomeriggio.

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    1. Riflessione assolutamente pertinente, Rino, con cui concordo in toto. Schrödinger ha dato molto alla Storia della Scienza e noi non possiamo che essergli riconoscenti.

      A presto!
      Annarita

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  2. Google sta sempre sul pezzo ma tu non sei assolutamente da meno. E' importante far conoscere Schrödinger e non soltanto per i "gatti nelle scatole" ma anche e soprattutto per gli altri suoi enormi contributi alla Scienza.
    Pensavo... per Schrödinger, il suo celebre esperimento mentale è quasi una sorta di "condanna", nel senso che quando si parla di lui lo si fa quasi solo ed esclusivamente citandone il suo paradosso. E' come per quegli attori che per anni impersonano sempre lo stesso personaggio di successo, poi, quando fanno altro e magari anche meglio, il personaggio (nella coscienza popolare) gli rimane talmente attaccato quasi "offuscandolo".
    Non so, forse se Schrödinger oggi fosse vivo, vedendo come le cose sono andate...

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    1. Google sta sempre sul pezzo ma tu non sei assolutamente da meno.
      Cerco di fare quel che posso;)

      In realtà esiste un (da non confondere con il paradosso del gatto di Schrödinger). Il concetto di paradosso di Schrödinger trae origine dalle idee presentate nel libro "What is life?", che ho presentato nel mio post.
      Un resoconto veloce del paradosso di Schrödinger e la sua soluzione: in un mondo governato dalla seconda legge della termodinamica, tutti i sistemi isolati si portano più o meno rapidamente ad uno stato di massimo disordine. Al contrario, la vita si avvicina e mantiene uno stato altamente ordinato, che sembra violare la seconda legge. La soluzione a questo paradosso è che i sistemi viventi non sono sistemi isolati. L'aumento di ordine all'interno di un organismo è più che ripagato da un aumento del disordine al di fuori di questo organismo. Con questo meccanismo, la seconda legge è rispettata, e la vita mantiene un elevato stato d'ordine grazie ad un netto incremento del disordine dell'Universo.

      Qui una spiegazione approfondita del paradosso di Schrödinger.

      Se oggi il grande austriaco fosse vivo, non si meraviglierebbe affatto di come sono andate le cose, conoscendo a fondo la natura umana.

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    2. Leggi "In realtà esiste un paradosso di Schrödinger...". Mi sono mangiato un pezzo. Qui il caldo è insopportabile!

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    3. Non perché se ne sarebbe meravigliato, ma perché l'esperimento mentale da lui ideato e "le condizioni del gatto" in particolare sembrano essere la sola cosa che interessi. Insomma, 'sto gatto si infila sempre in mezzo, è come un meme (di quelli internettiani) che non vuole proprio lasciarti stare.
      Io stesso non sapevo che esistesse un "paradosso di Schrödinger" che è cosa ben diversa dal "paradosso del gatto di Schrödinger".
      (mi dai il link al tuo articolo "Un resoconto veloce del paradosso di Schrödinger e la sua soluzione"?)

      Se cerchi su Google "paradosso di Schrödinger" (anche con le virgolette), spunta sempre fuori il gatto. E' questo che cercavo di dire quando ho fatto l'esempio dell'attore che viene "offuscato" dal suo personaggio di successo. L'informazione corretta e completa che invece si trasforma "esaltando" SOLO l'aspetto emotivo che è stato il motore stesso della diffusione dell'informazione stessa.

      PS:
      credo d'aver fatto un po' di casino; spero d'essere riuscito comunque ad esprimere il concetto/pensiero. Poi ci sta che sono io a non avere capito proprio niente.

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  3. @Marco: il concetto da te espresso era chiarissimo. Sono io ad essere stata troppo criptica e, quindi, a risultare poco chiara.

    Non ho scritto un articolo su "Un resoconto veloce del paradosso di Schrödinger e la sua soluzione". Il resoconto veloce e la soluzione altrettanto veloce sono nel testo in corsivo, contenuto nel commento stesso.

    Per una spiegazione approfondita del paradosso in questione, ti ho lasciato il link (sempre nel citato commento) ad un articolo in inglese.

    Ho letto il tuo articolo sul meme, un argomento su cui ci sono diversi post su Websomethingelse a questo tag, risalenti alla preistoria del mio blog...è citato anche il mio primissimo blog su WP, che ora non esiste più.

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    1. Capito!
      Allora, va bene per il resoconto veloce e per il link all'articolo in inglese; si può finalmente scacciare il gatto (poveraccio, lui proprio non c'entra niente) ☺

      Riguardo ai meme, ho visto i tuoi post su Websomethingelse e forse quello "chiarificatore" è questo dove riporti i commenti di Federico Bo.
      C'è spesso parecchia confusione circa la memetica e si dimentica (o non si sa) che è qualcosa che ha un fondamento scientifico. Oggi invece, almeno nel comune sentire, i meme hanno tutto un altro valore. Ecco perché il mio post ironico sul Tamburo, qualcosa come a voler dire (visto che siamo in tema): "liberate Schrödinger dalle grinfie del gatto".

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  4. Sì, sono d'accordo per il post che indichi riguardo al meme. All'epoca non conoscevo neanche il significato del termine e quei post, che si nutrivano dell'interazione tra blogger, furono per me chiarificatori, portandomi ad approfondire l'argomento, che poi studiai a fondo in un corso di perfezionamento sul Web 2.0.

    Ho riletto con piacere i commenti correlati ai vari post. Altri tempi, altra freschezza ed entusiasmo, altri amici virtuali.

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  5. Mi ero perso questo bel post. Mi sorprende sempre piacevolmente la tua capacità di scendere a fondo nella complessità e nell'umanità dei protagonisti della storia scientifica, riuscendo a proporre una visione completa e ricca della loro grandezza come persone.

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    1. Nel web non si perde niente, Spartaco, perché c'è sempre la possibilità di recuperare.

      Per la presunta capacità, da te citata, diciamo che il mestiere aiuta.

      Grazie dell'apprezzamento.

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