Cantonate

Perché la scienza vive di errori

Mario Livio

• Editore: BUR
• Anno: 2014
• ISBN:
  9788858666029
• Argomento: Biological Sciences
• Categoria: Science General

Niente è più lontano dalla realtà dell'idea che la storia della scienza sia una strada lastricata di successi. Più alta è la meta, anzi, più grandi sono gli errori sì che si commettono lungo la via." In un saggio di esemplare chiarezza e curiosità, Mario Livio traccia un ritratto vivo e realistico degli scivoloni inevitabili in ogni percorso di ricerca scientifica e racconta gli errori compiuti da alcuni tra i più grandi scienziati di sempre: dagli equivoci di Darwin nel formulare la teoria dell'evoluzione a Linus Pauling, premio Nobel per la chimica, che propose un modello del DNA del tutto errato, fino a Einstein che elaborò una teoria generale delle forze naturali senza tener conto della meccanica quantistica. Mostrando un lato della scienza spesso sconosciuto – fatto di tentativi, passioni, rivalità e sbagli –, l'autore costruisce un'affascinante riflessione sul senso e sul futuro della ricerca scientifica e, superando stereotipi e luoghi comuni, ci spiega perché proprio l'errore è la strada maestra per giungere alla verità.

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Sbagli e cantonate

«I grandi errori sono spesso fatti, come le grosse funi, da una moltitudine di fili. Prendete la corda filo per filo, prendete separatamente tutti i piccoli motivi determinanti e rompeteli l’uno dopo l’altro. Allora direte: “È tutto qui?”. Intrecciateli, attorcigliateli insieme, e diventaranno un’enormità.»

VICTOR HUGO, I miserabili

Quando nell’estate del 1972 il vulcanico Bobby Fisher, forse il più famoso giocatore di scacchi della storia, arrivò finalmente a Reykjavik, in Islanda, per l’incontro che avrebbe incoronato campione del mondo lui o il sovietico Boris Spassky, la tensione tra gli appassionati era tale che pareva di poterla tagliare col coltello. Non solo: anche chi non si era mai curato di pedoni, torri e alfieri tratteneva il respiro in attesa di conoscere l’esito dell’«incontro del secolo», come i media lo avevano soprannominato. Ciononostante, alla ventinovesima mossa della prima partita, in una situazione che sembrava destinata al pareggio, Fischer prese una decisione che persino un dilettante avrebbe evitato istintivamente, considerandola un errore madornale. È possibile che Fischer sia stato vittima della cosiddetta «cecità scacchistica»,¹ una momentanea perdita di lucidità, i cui effetti sono indicati negli articoli e nei libri di settore con un doppio punto interrogativo (??), che imbarazzerebbero un novellino in un torneo di paese. Tuttavia meraviglia che a commettere una simile ingenuità sia stato un giocatore di fama mondiale arrivato all’incontro con Spassky dopo aver macinato venti vittorie consecutive contro i più forti giocatori del momento. (Si tenga presente che nei grandi tornei è normale che la metà delle partite si concluda con dei pareggi.) Questo tipo di cantonata, che all’improvviso fa di un maestro un inesperto principiante, accade solo negli scacchi o anche in altre attività intellettuali?

Oscar Wilde scriveva, e non a torto: «L’esperienza è semplicemente il nome che gli uomini danno ai propri errori». In effetti tutti, nella vita di ogni giorno, commettiamo degli errori: chiudiamo le chiavi dentro l’automobile, compriamo le azioni sbagliate (o le azioni giuste al momento sbagliato), sopravvalutiamo la nostra capacità di fare più cose allo stesso tempo, e spesso diamo la colpa dei nostri insuccessi a persone e circostanze che non c’entrano affatto. Tra l’altro, incolpare chi non c’entra nulla è proprio una delle ragioni per cui molto raramente impariamo dai nostri errori. In ogni caso, quasi sempre è solo dopo aver commesso uno sbaglio che ci accorgiamo di averlo fatto. Siamo molto più reattivi nel notare gli errori altrui che nell’ammettere i nostri, come ha osservato anche Daniel Kahneman, noto psicologo e Nobel per l’Economia, quando ha detto: «Non sono granché ottimista riguardo alla capacità che l’uomo ha di correggersi, ma lo sono abbastanza sulla sua capacità di correggere gli altri».

Perfino in presenza di procedimenti ben rodati e continuamente messi alla prova, come quelli della giustizia penale, si può sbagliare, a volte con tragiche conseguenze. Ne sa qualcosa Ray Krone, di Phoenix, che ha trascorso più di dieci anni dietro le sbarre, condannato alla pena capitale perché dichiarato colpevole per ben due volte di un efferato delitto che non aveva commesso. Alla fine, Krone fu completamente scagionato dall’esame del DNA, con il quale si scoprì il vero colpevole.²

Non è di simili errori, però, nemmeno se madornali, che intende occuparsi questo libro, bensì delle grandi cantonate scientifiche, cioè di quegli errori concettuali abbastanza gravi da pregiudicare un’intera teoria o impresa, che possono, in linea di principio, ritardare il progresso scientifico.

La storia umana abbonda di errori epocali, e delle loro conseguenze ci parlano persino testi antichissimi come la Bibbia e i miti greci. Nella Genesi la prima impresa di Eva, la biblica progenitrice dell’umanità, fu quella di farsi convincere dal serpente ad assaggiare il frutto proibito. Proprio questo errore di giudizio portò alla fatidica cacciata di Adamo ed Eva dall’Eden e – almeno secondo Tommaso d’Aquino, il grande teologo del Milleduecento – alla permanente incapacità degli uomini di conoscere la verità suprema. Nella mitologia greca, la malaccorta idea di una fuga d’amore di Paride con Elena, la bella moglie del re spartano Menelao, condusse alla totale distruzione di Troia; e siamo appena all’inizio. Nel corso dei secoli, grandi generali, filosofi illuminati e geniali scienziati non sono stati immuni agli abbagli, come, per esempio, il feldmaresciallo tedesco Fedor von Bock che, durante la Seconda Guerra Mondiale, pensò bene di replicare la disastrosa invasione della Russia tentata nel 1812 da Napoleone. Entrambi non tennero conto dell’invincibilità del «generale Inverno», la lunga, rigida stagione fredda a cui i loro eserciti erano penosamente impreparati. Così lo storico britannico Alan John Percivale Taylor ha commentato l’imprudenza di Napoleone: «Come quasi tutti quelli che studiano la storia, [Napoleone] imparò dagli errori passati come commetterne di nuovi».³

Anche tra i grandi filosofi del passato non mancano madornali cantonate. Le idee di Aristotele sulla fisica (come quella che tutti i corpi tendano al loro luogo «naturale») decaddero inesorabilmente proprio come l’inesatta profezia di Karl Marx sull’imminente collasso del capitalismo. Anche molte teorie psicologiche del padre della psicanalisi Sigmund Freud si sono poi rivelate poco corrette (per usare un eufemismo). Si pensi solo alla fine che hanno fatto due dei suoi concetti fondamentali, come la «pulsione di morte» (l’istintiva ricerca di uno stato prenatale di pace) o il ruolo del «complesso edipico» nelle nevrosi delle donne.

D’accordo, potreste obiettare, le persone sbagliano, e anche i grandi condottieri e i pensatori famosi, ma gli scienziati più illustri degli ultimi secoli, come il due volte premio Nobel Linus Pauling e il formidabile Albert Einstein, non avranno di certo preso cantonate, almeno nelle teorie per cui sono noti. Non è forse vero che un vanto intellettuale dell’era moderna è l’invenzione della scienza empirica e il fatto che si basa su un discorso a prova di errori fatto di osservazioni accurate e sperimentati metodi di calcolo? È possibile che le teorie degli scienziati più illustri siano imperfette, ma non che consentano gli sbagli madornali degli esempi che abbiamo preso in considerazione. Non è così? Proprio per niente!

Lo scopo di questo libro è esaminare alcuni incredibili abbagli di un piccolo numero di scienziati veramente grandi, e capirne le implicazioni. Era anche mia intenzione riflettere sulle cause di quegli sbagli e, nei limiti del possibile, chiarire i loro legami con certe proprietà della mente umana. In ogni caso, quel che spero di mettere in luce è il fatto che il cammino della scienza verso nuove scoperte passa anche per un inaspettato susseguirsi di errori di valutazione.

Come si vedrà, la delicata trama dell’evoluzione collega i casi particolari che ho scelto di discutere in questo libro. In altre parole, le cantonate di cui mi occuperò hanno in comune l’aver riguardato tre teorie dell’evoluzione: quella della vita sulla Terra, quella della Terra stessa, e quella del cosmo nel suo insieme.

Cantonate sull’evoluzione ed evoluzione delle cantonate

L’Oxford English Dictionary definisce la parola «evoluzione» come «lo sviluppo o la crescita, secondo le proprie tendenze, di tutto quello che può essere paragonato a un essere vivente» o anche «il sorgere o l’originarsi per sviluppo naturale di qualunque cosa, che non sia il risultato di un atto particolare». Questo, però, non è il significato originario del termine. In latino «evolutio» si riferiva allo svolgimento e alla lettura di un rotolo scritto, il precursore dei nostri libri. Perfino quando il termine cominciò a diventare popolare tra i biologi, all’inizio fu adoperato solo per descrivere la crescita e lo sviluppo dell’embrione. Il primo uso del termine accostato alla trattazione dell’argomentazione sull’origine delle specie si trova negli scritti del naturalista svizzero del XVIII secolo Charles Bonnet, secondo il quale Dio avrebbe predisposto la nascita di nuove specie nei germi delle primissime forme viventi che aveva creato.

Nel XX secolo il termine «evoluzione» ha finito con l’essere così strettamente connesso al nome di Darwin che potreste rimanere allibiti scoprendo che nella prima edizione del 1859 del suo capolavoro, L’origine delle specie, la parola «evoluzione» non viene usata nemmeno una volta. (Compare tuttavia, come ultima parola dell’opera, il termine «evoluto».)

Nel tempo trascorso dalla prima edizione de L’origine, il termine in questione ha preso il significato più ampio a cui allude l’Oxford, tanto che oggi possiamo parlare di evoluzione per realtà molto diverse tra loro, come la lingua, la moda, la musica, le opinioni e quindi di «evoluzione socio-culturale», di «evoluzione del software» e così via. (Per farsi un’idea basta controllare quante pagine della rete sono dedicate a un argomento tanto di moda come quello relativo all’evoluzione del termine e della cultura hipster!)

In passato, il presidente americano Woodrow Wilson sostenne che il modo migliore di capire la Costituzione degli Stati Uniti passasse proprio attraverso il concetto di evoluzione: «Un governo non è una macchina ma un’entità vivente […] È a Darwin, non a Newton, che risponde».⁴

Il fatto che abbia deciso di rivolgere l’attenzione all’evoluzione della vita, della Terra e del cosmo non deve far pensare che questo sia l’unico settore della scienza in cui si sono presi degli abbagli. In realtà ho scelto questo tema soprattutto per due ragioni. La prima è che ero curioso di trattare e studiare gli errori di alcuni scienziati che fanno parte del ristretto novero delle menti più brillanti, dato che le cantonate dei maestri, anche quando risalgono a decenni e perfino a secoli fa, hanno una notevole importanza per questioni ancora attuali, non solo tra gli scienziati ma anche tra la gente comune. Come spero di mostrare, la riflessione su quegli errori, oltre a essere di per sé affascinante, può guidarci verso nuove imprese che spaziano dallo studio della natura all’etica. La seconda ragione è semplice: l’evoluzione della vita, della Terra e dell’universo hanno affascinato i ricercatori e l’intera umanità fin dagli albori delle civiltà, ispirando instancabili ricerche per spiegare il nostro passato e le nostre origini. La curiosità intellettuale dell’uomo verso questi argomenti è, in parte, all’origine di ogni credo religioso, dei miti sulla creazione e dell’indagine filosofica. Allo stesso tempo il lato empirico, oggettivo, di questa curiosità ha finito col generare la scienza moderna. Il cammino dell’umanità verso la risoluzione di alcuni dei complicati processi legati all’evoluzione della vita, della Terra e del cosmo è quasi miracoloso. Si stenta a crederlo, ma ormai siamo vicini a una ricostruzione dell’evoluzione cosmica che si approssima al momento in cui l’universo esisteva appena da una frazione di secondo. Nonostante questo, molte domande restano senza risposta e il tema dell’evoluzione è tuttora molto discusso.

Mi è occorso del tempo per decidere quali importanti scienziati includere in questa navigazione in mare aperto. Alla fine l’elenco si è ristretto a cinque nomi. Le sorprendenti cantonate di cui mi occuperò sono quelle del grande Charles Darwin, di Lord Kelvin (che ha dato il nome alla nota unità di misura della temperatura), dello statunitense Linus Pauling, uno dei giganti della chimica, dell’astrofisico e cosmologo britannico Alfred Hoyle e di Albert Einstein, che non ha bisogno di presentazioni. In ciascun caso affronterò il tema centrale da due prospettive diverse ma complementari: da un lato, mi occuperò di alcuni aspetti della produzione teorica dei cinque scienziati, e delle affascinanti consonanze intellettuali che li collegano, ma da un insolito punto di vista, cioè non quello del successo bensì dell’errore e, a volte, della sconfitta. Dall’altro, discuterò sinteticamente i loro errori, provando a chiarire e spiegare la loro origine con gli strumenti della psicologia nonché, quando possibile, della neuroscienza. Come vedremo, le cantonate non nascono allo stesso modo, anzi quelle degli scienziati del mio breve elenco sono piuttosto diverse. La cantonata di Darwin è consistita nel non aver visto tutte le conseguenze di una delle sue ipotesi, quella di Kelvin nel non fare i conti con un’eventualità non prevista, quella di Pauling nel confidare troppo nei suoi successi precedenti, quella di Hoyle nel collocarsi troppo fermamente nel filone della dissidenza dalla scienza ufficiale, quella di Einstein in un’erronea valutazione del ruolo e dell’importanza della semplicità estetica. La cosa importante, comunque, è che lungo il cammino scopriremo che gli abbagli non soltanto sono inevitabili, ma anche necessari per il progresso scientifico. Il cammino della scienza non è una marcia inarrestabile verso la verità; senza le false partenze e i vicoli ciechi gli scienziati, presa una strada sbagliata, la seguirebbero chissà per quanto tempo. Le cantonate di cui si parla nei prossimi capitoli hanno tutte funzionato, per una ragione o un’altra, da catalizzatori di importanti scoperte. Hanno spazzato la nebbia che rallentava il progresso scientifico, con la sua miriade di piccoli passi in avanti e i suoi rari, drammatici, salti di qualità.

Ho organizzato il libro in modo da presentare dapprima il nucleo delle teorie che hanno reso famoso ciascuno di questi scienziati. In altre parole, comincerò con riassunti molto sintetici che danno un’idea del pensiero di questi maestri e preparano il terreno alla discussione di un loro importante errore. Ho invece rinunciato a cercare di riassumere l’insieme delle loro teorie, sia pure per sommi capi. Ho anche deciso di concentrarmi su una sola cantonata per volta, senza preoccuparmi degli altri eventuali errori in cui questi cinque grandi scienziati possono essere incorsi nelle loro lunghe carriere. Ho inoltre deciso di cominciare dall’uomo di cui il «New York Times» ha giustamente scritto, nel suo necrologio, il 21 aprile 1882, che fu «molto letto, ma ancora più dibattuto».

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L’Origine

«Vi è qualcosa di grandioso in questa concezione della vita, con le sue diverse forze originariamente impresse dal Creatore in poche forme o in una sola; e nel fatto che mentre il nostro pianeta ha continuato a ruotare secondo l’immutabile legge della gravità, da un così semplice inizio innumerevoli forme, bellissime e meravigliose, si sono evolute e continuano a evolversi.»

CHARLES DARWIN

Quello che più ci colpisce della vita sulla Terra è la sua incredibile varietà. Mettiamo di far due passi all’aperto in un pomeriggio di primavera: è quasi certo che vedremo uccelli, insetti, magari uno scoiattolo, e un certo numero di nostri simili, compresi alcuni che portano a spasso il cane. Anche limitandosi alle qualità più superficiali ed evidenti, le specie che popolano il nostro pianeta differiscono nelle dimensioni, nella forma e nei colori e ancora, per i loro habitat, le loro abitudini e le loro preferenze alimentari. Per quanto riguarda le dimensioni si passa dai batteri, la cui grandezza si misura in micron, fino ad arrivare alle mastodontiche balene azzurre, che possono superare anche i trenta metri. Tra le migliaia di specie dei molluschi conosciuti come nudibranchi, alcune appaiono anonime, altre, invece, sfoggiano colori da fare invidia a tutte le creature viventi al mondo. Lo stesso discorso vale per le capacità e le potenzialità di una specie. Si sa che gli uccelli volano, ma non tutti sono al corrente di quanto in alto lo possano fare: ce lo ricorda quel noto episodio del 29 novembre 1975, quando un enorme avvoltoio venne risucchiato dal motore di un aeroplano che sorvolava la Costa d’Avorio a dodicimila metri di altezza!¹ Alcuni uccelli migratori, come l’oca indiana e il cigno selvatico, si alzano in volo fino a sfiorare gli ottomila metri d’altitudine. Non sono da meno le creature degli oceani che raggiungono record simili, ma naturalmente negli abissi marini. A testimoniare quanto affermato è l’impresa di Jacques Piccard, esploratore e ingegnere, e di Donald Walsh, tenente della Marina degli Stati Uniti.² I due, il 23 gennaio 1960, salparono a bordo del batiscafo Trieste con l’intento di scendere fino al punto più profondo dell’Oceano Pacifico, la Fossa delle Marianne, a sud di Guam. Quando, dopo diverse ore, raggiunsero il fondo a undicimila metri di profondità, scoprirono con meraviglia di essere in compagnia di una specie sconosciuta di piccoli gamberi, che non sembravano affatto preoccupati della pressione idrostatica di oltre una tonnellata per c...

Indice dei contenuti

• Cover
• Frontespizio
• Copyright
• Dedica
• Prefazione
• 1 - Sbagli e cantonate
• 2 - L’Origine
• 3 - Sì, tutto il suo retaggio scomparirà
• 4 - Quanti anni ha la Terra?
• 5 - La certezza, di solito, è un’illusione
• 6 - L’interprete della vita
• 7 - Il DNA di chi, alla fine?
• 8 - B come Big Bang
• 9 - Così per l’eternità?
• 10 - La più grande cantonata di Einstein
• 11 - Dallo spazio vuoto
• Conclusioni
• Note
• Riferimenti bibliografici
• Crediti