molecole

anche gli scienziati si sbagliano

Einstein, il rivoluzionario della scienza, il padre della relatività, si sbagliò perché non credette mai nei buchi neri (corpi celesti dotati di una forza di gravità talmente intensa che nemmeno i raggi luminosi riescono ad uscirne e che talvolta “divorano”l e stelle).  Eppure, erano stati previsti da altri scienziati manipolando proprio le sue equazioni. Oggi non c’è più dubbio: gli astronomi, anche se non vedono i buchi neri, li individuano per il fatto che fanno da lenti gravitazionali per certe stelle lontane e perché i dischi di accrescimento formati da nubi di gas che in essi precipitano emettono raggi X che possono essere captati da particolari telescopi. Einstein si sbagliò anche quando comparve la teoria di Werner Heisenberg secondo cui “non è possibile conoscere con precisione di una particella elementare velocità e posizione nello spazio” (principio di indeterminazione). Non gli andava giù soprattutto l’affermazione di Heisenberg che “gli atomi e le stesse particelle elementari non sono reali: costituiscono un mondo di potenzialità, più che un mondo di oggetti” (in questa frase è racchiusa l’essenza del gatto di Schrödinger che non si può sapere se è vivo o morto finché non si apre la scatola in cui è chiuso assieme ad un meccanismo su cui lui l’animale non può interferire che fa sprigionare un veleno letale, apribile a caso). Einstein a questa idea dei sostenitori degli stati quantistici sovrapposti che si separano solo quando arriva l’osservatore, controbatté: “Non riesco ad accettare la meccanica quantistica perché voglio credere che la luna sia là anche se io non la guardo”. A malincuore si ricredette in seguito; ma in cuor suo conservò sempre la speranza che qualcuno potesse dimostrare che questa incertezza fosse solo un limite umano. Non fu mai propenso a credere all’entanglement (intreccio inseparabile), stato quantico di due particelle spazialmente separate, come i due elettroni dello strato più esterno di un atomo con spin opposti (somiglianti a due trottole ruotanti in senso contrario con spin su e spin giù) perché solo in questo modo possono condividere la stessa orbita. Vedere in figura PARTICELLE A SPIN OPPOSTO e l’immagine di Einstein accanto a quella di Heisenberg. La teoria quantistica porta ad una conclusione difficilmente accettabile dalla nostra mente razionale: se una delle particelle cambia lo spin pure l’altra lo cambia (anche se si trova ad anni luce di distanza). Si avrebbe cioè un’azione a distanza istantanea che contraddirebbe con la teoria della relatività ristretta secondo cui nell’Universo la velocità massima raggiungibile è quella della luce (ed invece in questo caso l’informazione tra le due particelle viaggerebbe alla velocità del nostro pensiero). Questo paradosso fu indicato con la nomenclatura Epr dal nome dei tre scienziati Einstein, Podolsky e Rosen che lo formularono. Un caso analogo a quello dei due elettroni ruotanti attorno ad un nucleo aventi spin opposti, pure contestato da Einstein, è quello delle due particelle elettrone-positrone provenienti da una stessa sorgente aventi opposte direzioni di magnetizzazione. In base alla teoria dei quanti, indipendentemente dalla distanza alla quale si trovano le due particelle, facendo una misura su di una avremmo immediatamente anche la misura dell’altra. Un altro caso analogo è quello delle due particelle mesone-antimesone. Se cambia lo spin di uno cambia anche lo spin dell’altro indipendentemente dalla distanza a cui si trovano, analogamente al caso già indicato per l’elettrone. Adesso con la misura di un certo parametro S (inventato da John Stewart Bell, un fisico scozzese, nel 1964), operando proprio su di una coppia mesone-antimesone, alcuni scienziati facenti capo ad Apollo Go (Cern di Ginevra, Università di Formosa e Centro Kek in Giappone) hanno potuto stabilire con quasi assoluta certezza che la teoria quantistica dell’entanglement è giusta, malgrado il paradosso Epr: le particelle del mondo microscopico non sono separabili quando sono tra di loro correlate, ed è un errore voler considerare i due stati separatamente. Dobbiamo piuttosto combinare i due stati e trattare il risultato come quello di una particella singola.   Teoria dei quanti  Einstein sbagliava.htm
Altrettanto clamoroso fu l’errore del fisico inglese Fred Hoyle che in una trasmissione radiofonica definì ironicamente, perché non vi credeva, Big Bang (Grosso botto) l’esplosione che dette origine all’inizio dell’Universo secondo la teoria propugnata dal fisico americano George Gamow nel 1946. Ebbene, da allora in avanti, per ironia della sorte, l’immane esplosione di quella concentrazione dello spazio racchiusa in un punto, dimostratasi sempre più verosimile, venne chiamata Big Bang. Vedere nella figura SIMULAZIONE DEL BIG BANG, etc tratta da The Big Bang in pictures Scientists produce computer images of particle explosions similar to the greatest galactic light show  Mail Online.htm.
Il grande Bohr si sbagliò quando affermò che i neutrini introdotti da Pauli erano implausibili e fece una nuova teoria, poi risultata sbagliata, per spiegare la violazione del principio della conservazione dell'energia e del momento angolare nei decadimenti radioattivi. Si dice che queste fantomatiche particelle furono introdotte da Pauli “per disperazione” per rispettare i principi suddetti; ma furono accettati dall’italiano Enrico Fermi che assieme a Pauli si può dire sia stato l'inventore del neutrino (particella neutra, con spin = 1/2, massa o nulla od estremamente piccola). Oggi il neutrino è una realtà tangibile.
Uscendo fuori dal campo della fisica teorica ed entrando in quello della scienza strettamente sperimentale, l'errore più frequente è quello dell'interpretazione di un esperimento. Vorrei raccontare una storiella, che tira in ballo una spia (chiedo scusa, nel nostro caso equivale ad uno scienziato) che vuole entrare in un castello fortemente sorvegliato (nel nostro caso il difficile oggetto della ricerca). La spia viene uccisa a causa di un suo errore. La guardia, che ha l'obbligo di ammazzare chiunque risponda sbagliando ad una certa parola d'ordine, dice “Ventiquattro!” Un individuo che vuole entrare risponde “Dodici!” e la guardia lo fa passare. Un secondo individuo chiede di entrare. La guardia dice “Dodici!” La risposta è “Sei” ed il nuovo richiedente può passare. Un terzo vuole pure entrare e la guardia dice “Dieci!” La risposta è “Cinque”. Tutto procede normalmente, perché anche quest'altro richiedente viene accettato per l'ingresso. Ad un altro successivo che vuole entrare la guardia dice “Otto”. La risposta è “Quattro”. Anche questo quarto ha l'accesso consentito. Anche un quinto può entrare, perché ha risposto “Tre” alla richiesta “Sei”. La spia adesso è sicura di sé. Si fa avanti. Gli viene chiesta la risposta di “Quattro!”. Lui con sicurezza risponde “Due”, ma viene fucilato. La risposta giusta sarebbe stata «Sette» poiché «Quattro» è un numero di sette cifre. (Non bisognava considerare il numero nel suo valore, ma il suo nome).
L’astronomo Schiaparelli nel 1877 col suo telescopio vide e descrisse i “canali” di Marte. Ciò poteva essere l’indizio che Marte fosse un pianeta abitato da esseri intelligenti, ed invece era solo un’illusione ottica. In verità Schiaparelli non parlava di canali artificiali, ma di linee di territorio colleganti zone che lui chiamava “mari”, come si può osservare in un’immagine della figura (ma oggi sappiamo che su Marte i mari non ci sono, ma solo ghiaccio, ai poli). Fu, tra gli altri, lo scienziato americano Percival Lowell che parlò di canali artificiali ed avanzò l’ipotesi che il pianeta fosse abitato da esseri intelligenti. Si trattava in ogni caso di errori dovuti a cattiva risoluzione delle immagini con conseguenti illusioni ottiche.
Galvani si sbagliò perché interpretò il movimento degli arti delle rane scuoiate ed attaccate ad un materiale bimetallico come dovuto ad un'elettricità prodotta dal corpo degli animali, ma per Volta l'elettricità era generata dai due conduttori di specie diversa a stretto contatto tra di loro, e le rane erano solo dei rivelatori di tale elettricità messa in evidenza dalle famose contrazioni muscolari. Ebbe ragione Volta. Tra i due ci furono dotte dispute che venivano recepite anche dal pubblico dell’epoca. Alla fine la ebbe vinta Volta.
Non meno importante fu l'errore di Edison, che, pur essendo stato nel 1982 il creatore della prima centrale elettrica non credette nella corrente alternata di Tesla, quella che poi si impose in tutto il mondo. Già, perché la corrente alternata di Tesla, tanto screditata da Edison, permetteva di salire di scala e fare grandi centrali che avrebbero trasmesso la corrente ad alto voltaggio per lunghe distanze, mentre per la sua corrente Edison avrebbe avuto bisogno di una centrale ogni pochi chilometri quadrati. Il ragionamento di Edison (ed anche di tanti altri scienziati degli anni '80 del secolo XIX) era anche quello che la corrente alternata non potesse essere utilizzata nei motori, perché si inverte 50 volte al secondo. Tesla, che era stato preceduto da altri studiosi della corrente alternata (tra cui un grande italiano, Pacinotti, che aveva inventato un indotto a forma di anello), risolse il problema e dimostrò che il ragionamento dei suoi avversari era sbagliato.
Ad Enrico Fermi va ascritta la scoperta della disintegrazione dell'uranio per bombardamento con neutroni rallentati; però lui inizialmente non si accorse  che si trattava di fissione, ed infatti non fu corretta la sua interpretazione della reazione. Non trovando tra i prodotti né l'attinio, né il protoattinio, né il torio (elementi noti con numero atomico Z vicino, ma inferiore a quello dell'uranio, che ha Z= 92) Fermi dedusse che i prodotti del bombardamento dovessero essere elementi transuranici con Z = 93, 94, etc. Il grande scienziato si era sbagliato! Ma sembra che sia stato tradito anche dalla fretta, perché era sotto sollecitazione di Orso Maria Corbino, fisico e politico fascista del Ventennio che spasimava per dare il nome ad uno degli elementi transuranici presunti: quel nome doveva essere “mussolinio”. Soprattutto per la scoperta dei transuranici Fermi ebbe il premio Nobel! La smentita venne dai tedeschi  Hahn e Strassmann che si accorsero che in detto bombardamento si rinveniva il bario a numero atomico 56. L. Meitner e R. Frisch interpretarono alla fine il processo come una spaccatura del nucleo e lo definirono fissione nucleare. In realtà studi successivi hanno dimostrato che con apposite reazioni nucleari si riesce a preparare elementi transuranici, difficili da studiare perché di vita estremamente breve, salvo il plutonio 239 di numero atomico 94 con tempo di dimezzamento di 24.000 anni.
John Herschel era stato maestro di Darwin ed autore di un famoso trattato di filosofia naturale, ma non credette mai nella teoria delle variazioni casuali (oggi diremmo le mutazioni del DNA) che sono alla base dell'evoluzione, permettendo la comparsa di nuove forme viventi. Secondo Herschel, Darwin non aveva nessuna spiegazione della fonte delle variazioni, per cui la sua teoria non era sufficiente per spiegare l'origine delle specie. Eppure oggi, dopo 150 anni circa dalla comparsa del libro di Darwin L'origine delle specie e dopo che il genoma di tanti individui è stato decifrato, abbiamo la certezza che i cambiamenti “spontanei” del DNA sono la causa delle mutazioni. Oggi sappiamo che, quando il genoma si trasmette dai genitori ai figli, numerose mutazioni hanno luogo. Tra queste c'è una piccola percentuale che può migliorare la specie, e la selezione spesso ne approfitta, mantenendola costante nelle generazioni successive. É la sequenza delle basi del DNA che fa la differenza tra i piselli rugosi e quelli lisci e tra i levrieri silhouette ed i levrieri massicci.
Nel 1903 lo studioso francese René Blondiot annunciò la scoperta di strani raggi da lui chiamati raggi N capaci di passare attraverso l'alluminio. Altri scienziati ne dimostrarono l'inesistenza.
Altro caso è quello di Cesare Lombroso, lo scienziato torinese che riteneva che il fisico di un individuo (testa piccola, fronte sfuggente, occhi assai mobili, ma soprattutto la forma del cranio), fosse la causa prevalente della criminalità. Malgrado le prove sperimentali addotte da Lombroso, la chiave di lettura, cioè “il delinquente nato”, non era quella giusta. Oggi si ritiene che la teoria di Lombroso, pur essendo stato decisivo il suo contributo alla riforma degli Istituti di pena, sia erronea. Semmai, per l’infermità mentale si guarda ad anomalie del cervello e non alla costituzione esteriore od all’aspetto del reo.
In tempi a noi più vicini (1988) un altro scienziato, il medico ed immunologo francese Jacques Benveniste, pubblicò un articolo su Nature in cui affermava che i basofili, una categoria di globuli bianchi, liberavano istamina se messi a contatto con acqua talmente diluita di allergene da essere praticamente esente da esso. Senza essere riuscito a spiegare il meccanismo dello straordinario fenomeno, l'Autore avanzò l'ipotesi che l'acqua avesse conservato memoria dell'allergene. Si parlò pertanto di “memoria dell'acqua”. Successivi esperimenti condotti da altri scienziati dimostrarono che la scoperta era fasulla e la smentita fu di nuovo pubblicata su Nature. Benveniste ed il suo team avevano condotto male gli esperimenti e tratto conclusioni non veritiere. Peccato che la scoperta non era vera: sarebbe bastato aggiungere degli anticorpi all’acqua e quest’ultima li avrebbe ricordati anche quando non c’erano più, per cui quest’acqua avrebbe continuato ad avere effetto biologico. Si sarebbero convalidate al cento per cento le ipotesi della medicina omeopatica

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