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«IL PRINCIPIO ANTROPICO» DI BARROW E TIPLER: UNA TESI AFFASCINANTE
MA DISCUTIBILE CHE PRETENDE DI SPIEGARE SU BASI COSMOLOGICHE L´ESISTENZA DELLA
VITA
Il migliore
degli
DOPO Copernico l'uomo sa di non essere più al centro
dell'universo. La Terra è un semplice pianeta e il Sole soltanto una stella di
periferia, che compie una rivoluzione completa attorno al centro della Via
Lattea in circa 200 milioni di anni, alla velocità di 250 chilometri al
secondo. La stessa Via Lattea - che, nei versi di Dante, «distinta da minori e
maggi / lumi biancheggia tra' poli del mondo» - non è che una galassia anonima
in uno sconfinato oceano di altre galassie: si stima che con i moderni
telescopi ne siano visibili più di 50 miliardi, ciascuna popolata di miliardi
di stelle. Sperduto negli abissi del cosmo, l'uomo ha anche dovuto rinunciare
al ruolo privilegiato di signore del creato. L'evoluzionismo darwiniano,
riveduto e corretto dalle scoperte della biologia molecolare, mostra che la
storia della vita non è un progresso costante verso una sempre maggiore
eccellenza, bensì un percorso aleatorio, che si disperde in mille rivoli. All'angosciata
riflessione di Pascal, «il silenzio di quegli spazi infiniti mi sgomenta», fa
eco, tre secoli più tardi, la disillusa constatazione di Jacques Monod:
«l'uomo sa di essere solo nella indifferente immensità dell'universo, da cui è
emerso soltanto per caso». Ma ci sono scienziati che la pensano diversamente,
come illustrano con dovizia di argomenti John Barrow e Frank Tipler
nell'importante saggio Il principio antropico, appena tradotto da Adelphi
(pp. 770, e 55), dopo essere apparso negli Stati Uniti nel 1986. Non è
certo un volume di agevole lettura, nonostante la chiarezza espositiva degli
autori (fedelmente restituita dall'eccellente traduzione di Francesco
Nicodemi), a causa della vastità dei temi affrontati, che spaziano dalla
relatività alla meccanica quantistica, dalla cosmologia alla chimica, con
argomentazioni che spesso richiedono al lettore conoscenze piuttosto avanzate
di matematica e fisica teorica. La tesi presentata, tuttavia, è affascinante,
sebbene controversa, ed è di grande interesse anche per le sue implicazioni
filosofiche. L'osservazione, apparentemente ovvia, che sta alla base del
principio antropico, è che, fermo restando il principio copernicano, «la nostra
posizione nell'universo - come ebbe occasione di scrivere nel 1974 l'autorevole
relativista Brandon Carter - è necessariamente privilegiata, nella misura in
cui deve essere compatibile con la nostra esistenza come osservatori». In altri
termini, il fatto stesso che sulla Terra - un pianeta né troppo vicino né
troppo lontano da una stella di tipo spettrale G2 - si sia evoluta la vita, e
più in particolare la vita intelligente, contribuirebbe a fissare dei vincoli
precisi e inderogabili all'architettura dell'universo. Se quest'ultimo è
abitabile, infatti, e se noi ci troviamo qui a osservarlo, ciò ha richiesto il
concorrere di un numero così elevato di circostanze specifiche, il verificarsi
di coincidenze così miracolose, che sarebbe irragionevole considerare tutto
l'insieme un semplice prodotto del caso. Facciamo alcuni esempi. I biochimici
sono convinti che il carbonio, l'elemento su cui si fonda la chimica degli
organismi viventi, sia la sola base possibile per la generazione spontanea
della vita. Gli unici elementi sintetizzati nell'immane esplosione, il Big
bang, che diede origine al nostro universo, furono l'idrogeno e l'elio: tutti
gli altri elementi pesanti, carbonio incluso, vengono fabbricati nelle stelle
attraverso fenomeni di fusione nucleare. Il cosiddetto «processo tre alfa»,
mediante il quale nuclei di elio si combinano a formarne uno di carbonio, è
reso possibile da una delicata alchimia quantistica, che richiede una
determinata risonanza nucleare corrispondente a un determinato livello
energetico del carbonio. L'esistenza di questa risonanza - prevista sulla base
di un ragionamento di carattere squisitamente antropico dall'astrofisico
(nonché scrittore di fantascienza) Fred Hoyle negli anni 50 e successivamente
verificata sperimentalmente - dipende in ultima analisi dai rapporti reciproci
di varie costanti fisiche, quali la massa dell'elettrone, la massa del protone,
l'intensità dell'interazione elettromagnetica. Se queste fossero diverse, non
vi sarebbe carbonio nell'universo e quindi nemmeno la vita organica, così come
la conosciamo. Altra coincidenza: l'ossigeno, che si forma dalla combinazione
di un nucleo di carbonio e uno di elio, ha un livello energetico leggermente
inferiore all'energia totale di carbonio + elio. Se così non fosse, anche questo
reazione sarebbe risonante e tutto il carbonio scomparirebbe nel processo di
nucleosintesi. Ancora: se la forza di gravità fosse molto più intensa di quello
che è, le stelle sarebbero più piccole che nel nostro universo ed esaurirebbero
la loro scorta di combustile nucleare prima che qualsiasi forma di vita
complessa possa avere il tempo di svilupparsi. Arthur Eddington lavorò per
vent'anni alla sua «teoria fondamentale» (1944), secondo la quale tutte le
costanti fondamentali della natura si possono dedurre a priori, attraverso un
formalismo puramente algebrico, a partire dal cosiddetto numero cosmico. Paul
Dirac azzardò nel 1937 l'ipotesi dei grandi numeri (obiettivamente, non la sua
idea migliore): «data una qualunque coppia di numeri adimensionali molto grandi
presenti in natura, tra essi esiste una relazione matematica semplice i cui
coefficienti sono dell'ordine dell'unità». In una prospettiva analoga a quella
che sottende simili congetture cosmico-numerologiche, il principio antropico
afferma, nella sua versione debole (l'unica in qualche modo difendibile), che
«i valori osservati di qualunque grandezza fisica e cosmologica non sono tutti
ugualmente probabili, ma sono soggetti alla restrizione che esistano luoghi
dove possa evolversi una vita basata sul carbonio e che l'universo sia
abbastanza vecchio perché ciò sia già avvenuto». In sostanza, si postula che
tra i molti universi possibili (o regioni d'universo, se si preferisce), quello
che ci ospita si caratterizza proprio per il fatto che le costanti fondamentali
assunsero, nel momento del Big bang, i valori giusti a garantire la nostra
esistenza. Nonostante tra i suoi sostenitori si annoverino non pochi autorevoli
scienziati - John Wheeler e Freeman Dyson tra gli altri -, il principio
antropico non è guardato di buon occhio dalla comunità scientifica. In effetti,
a dispetto degli eroici tentativi di Barrow e Tipler di dimostrare il
contrario, non sembra avere una grande solidità teorica. Innanzitutto, si basa
sull'osservazione sperimentale di un insieme di coincidenze. Tuttavia le
coincidenze, per quanto possano essere numerose, non solo non provano nulla di
per sé (è sufficiente, a stabilirlo, qualche rudimento di teoria delle
probabilità), ma, a ben riflettere, esistono soltanto nell'occhio di chi guarda,
proprio come la bellezza. In secondo luogo, il principio antropico è
un'argomentazione di tipo finalistico, non dissimile nella sua struttura
concettuale dalla prova teleologica dell'esistenza di Dio, la «quinta via» di
San Tommaso: nell'universo è evidente l'esistenza di un progetto che permette
di arrivare a una conoscenza «vera» attraverso un'interpretazione dei fenomeni
in termini di cause finali. Il finalismo ha alle spalle una nobile tradizione
filosofica, ma è estraneo al metodo scientifico, come era ben chiaro già a
Galileo. «La ricerca delle cause finali - scriveva Bacone - è sterile: come una
vergine consacrata a Dio non partorisce nulla». La supposizione, a più riprese
formulata da Barrow e Tipler, che nella scienza di oggi le spiegazioni teleologiche
sopravvivano sotto forma di «principî variazionali» (le versioni moderne del
principio di minima azione) è irrevocabilmente errata (una sua convincente
confutazione è fornita, ad esempio, da Ivar Ekeland nel recente volume Il
migliore dei mondi possibili. Matematica e destino, ed. Bollati Boringhieri).
Infine, se si spoglia il principio antropico di ogni suggestione finalistica e
lo si interpreta come un'asserzione controfattuale del tipo «se l'universo non
fosse come è, allora noi non saremmo qui», allora esso diventa un'innocua
tautologia, che sarebbe possibile applicare a tutto ciò che esiste. Come ha
suggerito il fisico Bernard d'Espagnat, potremmo inventarci ad esempio un
«principio cristallico», secondo cui le costanti fondamentali avrebbero i
valori che di fatto hanno soltanto per permettere l'esistenza dei cristalli di
neve. Il fascino del principio antropico sta indubbiamente nel fatto che sembra
offrire una spiegazione su base cosmologica all'esistenza della vita,
rispondendo così a uno degli interrogativi primordiali dell'uomo. Come il
finalismo biologico (quello, ad esempio, professato da William Paley nella
sua Natural Theology) fu definitivamente sconfitto non in virtù della sua
debolezza filosofica ma per l'affermarsi di una teoria più solidamente fondata,
cioè l'evoluzionismo di Darwin, così il principio antropico, c'è da ritenere,
sarà abbandonato quando si sarà elaborata una teoria cosmologica capace di
affrontare efficacemente la delicatissima questione delle condizioni iniziali dell'universo.
È possibile che una teoria fisica sia in grado di spiegare perché le costanti
fondamentali assumono i valori osservati e non altri? Oppure perché l'universo
ha soltanto tre dimensioni spaziali macroscopiche? Il nostro universo è unico o
solamente, come ipotizzato da Andrei Linde, una piccola isola in uno sconfinato
arcipelago cosmico (il multiverso) costituito da miriadi di universi-isola
distinti? Un'idea audace per tentare di dare una risposta a simili
interrogativi è stata proposta di recente dal fisico Lee Smolin, che ha
elaborato un'originale teoria della selezione naturale cosmologica. Dai buchi
neri nascono nuovi universi, che possono differire tra loro per alcuni
parametri, quali le masse delle particelle e l'intensità delle forze fondamentali.
Dopo un gran numero di «generazioni», i discendenti di quegli universi i cui
parametri sono ottimali per la produzione di buchi neri costituiranno la
«specie» più diffusa. Insomma, le leggi della fisica dell'universo in cui
viviamo, suggerisce Smolin, non sarebbero fatte su misura per permettere lo
sviluppo della vita, bensì per favorire la proliferazione di quegli strani
oggetti fisici che chiamiamo buchi neri. Con buona pace di Homo sapiens.
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