venerdì 27 agosto 2021

Il Piacere della Scienza

 

Ilaria Perissi, molto soddisfatta della nostra creazione: una simulazione di un'esplosione nucleare fatta usando 50 trappole per topi. E' un tipo di scienza creativa, ben diverso dalla scienza di oggi, rigida, costosa, e incasellata nelle varie conventicole nelle quali gli scienziati si rinchiudono da soli.


Ultimamente, mi è venuto molto da pensare a che cos'è veramente la scienza. E mi è tornato in mente che la ragione per la quale sono quello che sono (e sono stato), arriva tutto da una sera quando avevo forse 6 -7 anni e mio zio, ingegnere, mi fece vedere gli anelli di Saturno da una finestra di casa con un telescopio che era poco più di un giocattolo. Mi insegnò anche tante altre cose, tipo a saldare i fili dei circuiti elettrici usando un vecchio saldatore scaldato con una fiamma a gas. Non esattamente una cosa che oggi metteremmo in mano a un bambino. 

Certo, la scienza è cambiata tanto. Negli anni, ho usato strumentazione complicata, laboratori attrezzati, addirittura interi accelleratori per produrre le particelle che usavamo come sonde per i fenomeni che studiavamo. Scienza costosa. Ma molto di quello che ho fatto aveva ancora molto il piacere di trovare qualcosa di nuovo e di inaspettato. C'era ancora spazio per idee originali da sperimentare. Magari non funzionavano, ma per tante cose ci siamo divertiti. 

Per esempio, la mia collaboratrice e allieva Ilaria Perissi (che vedete nella figura più sopra) ha fatto la sua tesi di dottorato su un nuovo liquido raffreddante per gli impianti solari a concentrazione, quelli di Rubbia per intenderci. Alla fine, non è risultata una cosa pratica, ma era tutto un mondo nuovo e affascinante, quello dei "liquidi ionici," solventi che nessuno aveva mai sperimentato prima per questa applicazione.

Ma, ultimamente, la scienza non la riconosco più. Tutto si è irrigidito, politicizzato, bloccato in conventicole ristrette, gestito non più dagli scienziati ma da chi li finanzia. La "Scienza" (alle volte scritta come "La Scienzah") è diventata una specie di idolo pagano che si deve adorare ma non si può criticare. E gli scienziati alla moda sono diventati quei virologi televisivi che ormai sono degli attori che interpretano il ruolo degli scienziati.

E così, con la mia collaboratrice di lungo corso, Ilaria, ci siamo messi in testa di ritornare alla scienza di una volta. La scienza semplice, la scienza affascinante, la scienza fatta con pochi soldi. La scienza fatta per il puro piacere di farla. Vi dirò che ci siamo divertiti. Anzi, ci siamo divertiti tanto. Anzi, tantissimo! 

Fra le tante cose, vedete nella foto un esperimento fatto sull'effetto termico del biossido di carbonio. Non aveva lo scopo di dimostrare che l'effeto serra esiste (questo già lo sappiamo) ma che la maggior parte degli esperimenti "didattici" che pretendono di dimostrare che esiste, sono sbagliati. 

Poi con Ilaria abbiamo fatto pezzi teatrali sull'economia delle risorse. Abbiamo inventato il "gioco di Moby Dick" in cui i giocatori prendono il ruolo di capitani di navi baleniere e si impegnano in una simulazione del sovrasfruttamento delle risorse. E' un gioco da tavolo, fatto espressamente con l'obbiettivo della semplicità; niente computer, regole semplici, un po' ci si diverte, un po' si imparano cose. Lo trovate nel nostro libro "Il Mare Svuotato." 

Recentemente, ci siamo anche inventata una "sesta legge della stupidità" applicando un nostro modello matematico alle cinque leggi della stupidità umana inventate negli anni 1970s da Carlo Cipolla. Era anche lui uno scienziato che si divertiva a fare il suo lavoro. L'ho conosciuto di persona, era un tipo riservato, ma se entravi un po' in confidenza con lui ti faceva morire dalle risate con le sue idee sulle scienze economiche. E abbiamo anche pubblicato il nostro articolo su una rivista scientifica "seria." 

Non vi dico quanto ci hanno fatto patire i revisori, scandalizzati che si potesse fare scienza non noiosa! Dai report che ci arrivavano sembrava di vedere la faccia disgustata dello scienzatone di turno che scriveva cose tipo "ma chi si credono di essere questi qua?" (non proprio esplicitamente, ma il senso era questo). Abbiamo addirittura avuto l'onore di avere quattro revisori, quando di solito due sono il massimo, tanto l'editore era terrorizzato dal nostro articolo. Ma, alla fine, si sono dovuti arrendere quando si sono accorti che sapevamo di cosa parlavamo.

E, infine, come vedete nella foto all'inizio di questo post, io e Ilaria ci siamo impegnati in un altro esperimento per la pura curiosità di farlo. Niente di meno che la simulazione di un'esplosione nucleare usando trappole per topi! 

L'idea di base non ce la siamo inventata noi: vi ricordate forse di aver visto l'esperimento in un famoso film di Walt Disney "Il Nostro Amico Atomo" (1957). Si tratta di caricare le trappole con delle palline da ping-pong, poi ogni trappola quando scatta spara due palline in aria, le palline fanno scattare altre trappole, e il risultato è un'esplosione di palline da ping pong. E' lo stesso meccanismo che genera le esplosioni nucleari: si chiama "feedback positivo" nella scienza dei sistemi complessi. 


Ma perché rifare un esperimento già fatto più di mezzo secolo fa? Beh, in parte è una questione di curiosità. Se andate sul Web, troverete decine e decine di filmati di questo esperimento in varie forme. Ma questi esperimenti sono di solito fatti in modo dilettantesco, solo per il gusto di vedere palline che volano. Ma la scienza divertente non è scienza fatta male. Anzi, deve essere rigorosa, specialmente considerando che vai a fare cose che ti inventi da te. Non è lo stesso che comprare uno strumento di misura costoso già fatto e seguire il manuale di istruzioni, che è il modo in cui si fa tanta scienza oggi.

Allora, non vi sto a dare i dettagli di questo esperimento con le trappole per topi che si sta rivelando alquanto complicato a fare -- ma ci stiamo riuscendo! (per non parlare di quante volte ci siamo presi una tagliola sulle dita). Quello che vogliamo fare è misurare i parametri dell'esplosione delle palline e poi verificare il meccanismo con un modello matematico. Come vi dicevo, ci sono decine e decine di esperimenti del genere, e nessuno che mai si sia preoccupato di misurare quello che succede e di interpretarlo con un modello. E questa è la cosa interessante: capire se il modello si può applicare a sistemi reali. Scienza divertente ma rigorosa!

La prossima invenzione ve la accenno soltanto, ma è una simulazione del ruolo delle balene nel cambiamento climatico. Non so se mai funzionerà, ma non vi immaginate quante cose si possono imparare a cercare di fare un modello matematico di una cosa del genere. 

Per concludere, due cose. La prima è ringraziare Ilaria per avermi seguito (e per continuare a seguirmi) in questa ricerca un po' originale. Poi, vi passo qualche paragrafo tradotto da un post recente di Matthew Crawford che mi ha ispirato questo testo.


Come la Scienza è Stata Corrotta

Di Matthew Crawford (estratto)

Quando ero piccolo, mio ​​padre faceva esperimenti in casa. Quando soffi sulla parte superiore di una bottiglia di vino, quanti modi di vibrazione ci sono? Come si ottengono le note più alte? 

Un'altra volta, la questione in esame potrebbe essere "l'angolo di riposo" di un mucchio di sabbia, come in una clessidra. Dipende dalla dimensione delle particelle? Sulla loro forma? Questi fattori determinano la velocità con cui una clessidra si svuota? 

La mia preferita era la domanda su quale tecnica svuoterà una brocca d'acqua più velocemente. Dovresti semplicemente capovolgerla e lasciare che l'aria entri (come deve, per sostituire l'acqua) in quel modo instabile, glug-glug-glug, o tenerlo con un'angolazione più delicata in modo che il versamento non venga interrotto? Risposta: capovolgi la brocca e agitala energicamente per creare un effetto vortice. Questo crea uno spazio vuoto al centro del flusso, dove l'aria è libera di entrare. La brocca si svuoterà molto rapidamente. 

Mio padre è diventato famoso per questi esperimenti di "fisica in cucina" dopo aver incluso compiti basati su di essi in un libro di testo da lui scritto, pubblicato nel 1968 e amato da generazioni di studenti di fisica: Waves (Berkeley Physics Course, Vol. 3). Mia sorella ed io, di due e cinque anni, siamo citati nei ringraziamenti per aver ceduto i nostri Slinky alla causa. <...>

La pandemia ha messo in rilievo una dissonanza tra la nostra immagine idealizzata della scienza, da un lato, e il lavoro che la “scienza” è chiamata a svolgere nella nostra società, dall'altro. Penso che la dissonanza possa essere ricondotta a questa discrepanza tra la scienza come attività della mente solitaria e la sua realtà istituzionale. 

La grande scienza è fondamentalmente sociale nella sua pratica, e con ciò derivano alcune implicazioni. In pratica, la "scienza politicizzata" è l'unico tipo che esiste (o meglio, l'unico di cui probabilmente sentirai parlare). Ma è proprio l'immagine apolitica della scienza, come arbitro disinteressato della realtà, che la rende uno strumento così potente della politica. Questa contraddizione è ora allo scoperto. 

Le tendenze “antiscienza” del populismo sono in misura significativa una risposta al divario che si è aperto tra la pratica della scienza e l'ideale che ne sostiene l'autorità. Come modo di generare conoscenza, è l'orgoglio della scienza essere falsificabile (a differenza della religione). Tuttavia, che tipo di autorità sarebbe quella che insiste che la propria comprensione della realtà è solo provvisoria? 

Presumibilmente, l'intero scopo dell'autorità è spiegare la realtà e fornire certezza in un mondo incerto, nell'interesse del coordinamento sociale, anche a prezzo della semplificazione. Per svolgere il ruolo assegnatole, la scienza deve diventare qualcosa di più simile alla religione. Il coro di lamentele su una "fede nella scienza" in declino espone il problema in modo quasi troppo franco. I più reprobi tra noi sono gli scettici del clima, a meno che non siano i negazionisti del Covid, accusati di non obbedire alla scienza. Se tutto questo ha un suono medievale, dovrebbe farci riflettere.


7 commenti:

  1. Dio Dio Dio
    Dio degli dei tutti
    che tu non sia nient'altro
    che tutta quanta questa
    sterile immaginazione umana
    o che Tu sia ed altro non si possa
    dire senza significare nulla
    abbiamo bisogno adesso
    di sapere chi davvero siamo
    se era inevitabile essere siffatti
    od altrimenti nascere comunque
    magari in mondi ancor più estranei
    la sola voglia che oramai ci prende
    è di rifare tutto anche senza niente
    pure dubitando vi sia un bandolo
    dal quale ripescare la matassa
    non più musica nè volo d'aquiloni
    nemmeno sorrisi e capelli al vento
    che di queste abitudini innnocenti
    anche di queste ci prende la paura
    Tu esista o non esista non importa
    tanto che noi esistiamo o meno
    a tutto quel vasto buio vuoto freddo
    non pare faccia alcuna differenza
    eppure quando uscito dalla scuola
    fermavo il viavai delle formiche
    mi sembrava che tutto avesse una ragione.

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  2. E' vero, purtroppo c'è la sensazione che, per tutta una serie di motivi che anche lei cita, si stia assistendo ad una certa perdita di identità e di valori anche da parte della scienza. Ricerca dei finanziamenti e del consenso, meccanismi autoreferenziali, ricerche e pubblicazioni inutili, competizione e chissà quanto altro ancora. Ultimamente è anche poi evidente l'atteggiamento di alcuni "scienziati mediatici", ma non solo, che per supplire al grave problema dell'analfabetismo scientifico diffuso e quindi di fatto dell'antiscienza si pongono allo stesso livello degli interlocutori facendo a loro volta dell'ideologia. Tutto questo è abbastanza deprimente.
    Tuttavia non bisogna darsi per vinti, perchè la vera scienza e la buona scienza sono troppo importanti per il futuro delle persone e delle società stesse.

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  3. il fatto che la maggior parte dei laureati in dottrine scientifiche ignori l'entropia è la prova che la scienza non è amata, ma solo usata per scopi egoistici. Penso che Max Weber direbbe che solo coloro i quali fanno dirigere le loro azioni razionali da valori possono amarla. Coloro che agiscono razionalmente per scopi o per emotività o per tradizione, la usano senza amore, ma solo per interesse egoistico. Mi chiedo se amore e Dio sono concetti inseparabili, ovviamente l'amore il cui significato deriva dal greco antico "agape", che è donazione, empatia, di sicuro. In effetti scienza, Dio e amore sono inseparabili. Lo diceva anche il mio conterraneo Alighieri nei versetti 119 e 120 del 26° canto infernale. Chi non è capace di amare veramente, non può apprezzare nemmeno la scienza. Potrebbe essere una disposizione interiore, un qualche tipo di predestinazione, che penso tutti abbiano, ma che solo in pochi arriva a produrre effetti sulla loro vita. Questo è dimostrato dal fatto che la maggior parte delle persone agiscano spinti da emotività, tradizione e scopi.

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  4. Buon divertimento prof!
    Lasciando correre libera la curiosità si fà la vera scienza, in questo mondo dove le parole si confondono per adattarsi ai sofisti ci si perde ma il fondo il marchio dello scenziato è l'eccitazione di un Eureka! che ti fà saltare fuori dal bagno e correre in giro per la città dalla gioia.

    Se mi è concesso un riposizionamento delle parole lo scienziato è colui che osserva e deduce le leggi della natura, agisce per confermare o confutare ciò che ha dedotto e lo divulga, passare dalle leggi naturali alle applicazioni pratiche è compito dell'ingegnere. Si è voluto sovrapporre i due campi e usare metriche per decidere se uno scienziato lavora "abbastanza" o no, dimenticando che le basi stesse di ciò che abbiamo vengono da persone che nella vita facevano "altro":
    Galileo - per vivere faceva oroscopi
    Newton - pastore anglicano e alchimista (ho i suoi trattati, 90% biblista)
    Einstein - la prima stesura della relatività la fa mentre lavora per l'ufficio brevetti
    Spero che possa avere altrettanta fortuna con i suoi passatempi prof, la storia è con lei.... le auguro un Eureka!

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  5. L'Articolo pone in evidenza un problema reale e rilevante, da coniugare con la saggia conclusione del commento di F. Vomiero... Saluti

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    1. lo dicevano anche i miei nonni sul Piave e dopo 100 anni bada com'è andata a finire. Forse fece meglio il nonno di mia moglie che si diede latitante per tutta la guerra, almeno non ha ammazzato nessuno e non può essere colpevolizzato. Non penso l'abbia fatto per paura, ma per prudenza, come i vaccinati odierni.

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  6. https://energyskeptic.com/2021/deja-vu-lessons-learned-from-the-peak-oil-crises-of-1973-1979/
    a proposito di palline nucleari, le democrazie reggeranno alla diminuzione energetica? O salteranno tutte in aria in rapidissima successione? Allora avanti con le dittature. A quando un nuovo Duce o uno Stalin?

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