TRA IL BIANCO E IL NERO / EtimoloATOMO

La fotografia ci consente di aprire una finestra percettiva differente sulla stessa realtà, permettendoci, ad esempio, di escluderne il colore. Se confiniamo la realtà alla fotografia digitale in bianco e nero, le sfumature di grigio sono soltanto 256, anche se l’occhio umano può distinguerne mediamente una trentina. Una fotografia in bianco e nero non è una manipolazione della realtà ma un’interpretazione della stessa, non così diversa dalle interpretazioni della nostra psiche sulle informazioni che riceve dalla retina. Ad esempio, l’occhio di un gatto contiene molti meno coni, ossia le cellule della retina responsabili della percezione dei colori, rispetto ai bastoncelli, che sono invece sensibili alla luminosità. Quindi, rispetto agli umani, il gatto vede una realtà molto meno colorata ma al contempo possiede una straordinaria capacità di vedere in scarse condizioni di luce. Un serpente, invece, sposta lo spettro percettivo delle frequenze luminose verso l’infrarosso, grazie ad organi sensoriali che gli permettono di percepire le emissioni di calore. La realtà oggettiva è quindi soggetta ad una naturale interpretazione soggettiva, e questo è anche il campo di indagine della psicologia della Gestalt (“psicologia della forma”, dal tedesco), disciplina che pure fa uso di contrasti e di dualismi come strumenti a dimostrazione di teorie percettive. Al punto da rendere visibile l’invisibile, o rendere esistente l’inesistente. La Gestalt dimostra che una forma invisibile può essere comunque percepita sagomando altre forme, come la visione di due volti che possono alternarsi a quelli di una coppa. Perché è la nostra percezione, la nostra idea, a decidere cosa è soggetto e cos’è sfondo. 

Platone propone un modello dualistico che divide la realtà in due elementi distinti: il mondo fisico ed il mondo delle idee. Se tutto ciò che possiamo percepire con i nostri sensi è in costante mutamento, non lo è invece il mondo delle idee, realtà immutabili che esistono al di fuori dello spazio e del tempo. Da questi princìpi deriva il dualismo tra corpo e anima, o tra corpo e mente se si preferisce una visione meno spirituale e più materialistica della coscienza umana. Ma anche questi mondi, apparentemente ben distinti, coesistono dentro una sfumatura. Una semplicità che coesiste con la complessità, come quel semplice rapporto tra tesi ed antitesi che infine genera la complessità della sintesi.

Secondo la fisica teorica, ad essere il frutto complesso di uno schema di tesi ed antitesi è l’universo intero. Lo scorso mese abbiamo visto come la materia si costituisce in particelle, a loro volta organizzate in atomi e poi in molecole. Ma c’è dell’altro. L’umanità ha scoperto (e sperimentalmente dimostrato) che a queste particelle corrispondono delle antiparticelle e che quindi alla materia a noi familiare si contrappone l’antimateria, del tutto identica se non fosse specularmente opposta nelle sue proprietà. Un’antiparticella possiede una massa identica alla sua particella speculare, ma numero quantico e carica elettrica sono opposti. Un esempio di antiparticella è il positrone, ossia un anti-elettrone che, contrariamente al classico elettrone, possiede una carica positiva.

Il positrone fu la prima particella di antimateria ad essere scoperta, intorno al 1932 da Carl Anderson, ma ipotizzata teoricamente già qualche anno prima da Paul Dirac. Esiste un’antiparticella per quasi tutte le particelle conosciute, quindi c’è un antiquark, un antineutrone, un antiprotone, anch’essi potenzialmente organizzabili in un antiatomo. Una caratteristica particolare di questo dualismo è che se materia ordinaria ed antimateria entrano in contatto tra loro, si verifica il fenomeno dell’annichilazione: le particelle convertono la loro massa in energia pura, sotto forma di elettroni altamente energetici (raggi gamma).

L’energia prodotta da questa reazione è estremamente intensa, al punto che un solo grammo di antimateria produrrebbe un’esplosione di 43 kilotoni, potente circa tre volte la bomba sganciata su Hiroshima. Per fortuna, è estremamente basso il rischio che qualche scienziato pazzo possa costruire una bomba grande quanto una nocciolina ed in grado di distruggere una città, considerando che l’antimateria è attualmente il materiale più costoso mai prodotto: un solo grammo costerebbe ben 62 trilioni di dollari! Senza considerare che tale dispositivo dovrebbe confinare l’antimateria in uno spazio sottovuoto, tenendolo ben lontano dalle pareti dell’ordigno per evitare una spiacevole esplosione prematura. È teoricamente possibile, sfruttando tecnologie di confinamento magnetico o sofisticati laser, ma sarebbe necessaria una continua disponibilità di energia ed una costante manutenzione, pena perdere 62 trilioni di dollari, oltre che saltare in aria insieme alla propria città. Comunque, al CERN di Ginevra sono riusciti a produrre qualche nanogrammo di antimateria, tenendola stabile il tempo necessario per poterla studiare. Inoltre, la utilizziamo comunemente in ambito medico con la PET, Positron Emission Tomography (tomografia ad emissione di positroni). La tecnica consiste nel somministrare un radioisotopo legato ad una molecola comune nel nostro corpo, come il glucosio. Il radioisotopo subisce un decadimento β all’interno del corpo, emettendo elettroni e positroni che vengono poi catturati da un rilevatore che quindi ricostruisce un’immagine dettagliata degli organi interni, riuscendo ad individuare patologie come tumori o infiammazioni.

Ma quindi, se l’antimateria è un fatto dimostrato, esistono anche anti-pianeti fatti di antimateria, magari abitati da anti-creature? In realtà, rileviamo solo tracce di antimateria presenti in natura, come ad esempio nei raggi cosmici. Sappiamo anche che è estremamente improbabile che l’antimateria sia rimasta in qualche modo confinata in alcune regioni del cosmo, perché qualora fosse così avremmo gli strumenti per rilevarla. Non sembrano esserci grandi quantità di antimateria nell’universo e questo rappresenta una delle più grandi anomalie della fisica: la teoria del Big Bang sostiene che l’universo primordiale avrebbe dovuto formare barioni, nella sua fase detta “bariogenesi” (in cui i quark si sono associati per formare protoni, neutroni ed altre particelle), equamente suddivisi in forma di materia ed antimateria, iniziando immediatamente ad annichilirsi tra loro. Tesi ed antitesi. Tuttavia, se il rapporto tra materia ed antimateria fosse stato perfettamente simmetrico, la materia dell’universo non sarebbe potuta esistere se non per un periodo molto breve, prima di annichilirsi totalmente trasformando l’universo in una zuppa di radiazioni cosmiche. Sembra quindi assodato ci sia stata quella che viene definita “asimmetria barionica”: la materia era in vantaggio rispetto all’antimateria, quindi la materia barionica dell’universo (atomi, molecole, polveri, pianeti, stelle) sarebbe tutto ciò che rimane di questo scontro primordiale, la quantità in eccesso di materia (che noi definiamo ordinaria), rispetto all’antimateria, che è stata invece in larga parte annichilita. Non abbiamo ancora una spiegazione del perché o come questo sia avvenuto ed è un campo di ricerca attivo della fisica; quindi, non mi addentrerò nelle ipotesi perché esula dagli scopi di questa rubrica, che si limita a proporre spunti di riflessione (per restare in tema di specularità), senza la pretesa di poter spiegare concetti di fisica avanzata, cosa che tra l’altro andrebbe ben oltre le capacità e le competenze di chi scrive. Però sento comunque di condividere una riflessione personale e assolutamente priva di qualsiasi scientificità: l’universo può esistere perché non perfetto. È un equilibro, ad oggi inspiegato, tra ciò che sarebbe un caos senza schemi ed uno statico schematismo perfettamente simmetrico. Considerando che noi siamo comunque parte dell’universo e non ospiti esterni, forse dovremmo lasciarci ispirare ed apprezzare la complessità e l’imprevedibilità delle nostre esistenze.