Materia/antimateria-Biologia

Se la contrapposizione tra Bene/Male nel romanzo di Stevenson vede prevalere il male,con la morte del dottor Jekyll, fortunatamente le scelte etiche relative all’uso di Materia/Antimateria hanno visto prevalere il bene: non solo non è stata usata nessuna bomba H per uso bellico, limitandosi alla sperimentazione, ma l’antimateria, i positroni hanno anche trovato un uso più che etico, all’interno della diagnostica medica.

La Tomografia a emissione di positroni (PET) è una tecnica diagnostica medica di medicina nucleare che permette di ottenere immagini di distribuzione tridimensionale della radioattività all’interno di una sezione del corpo (bioimmagini), recuperando così l’informazione in profondità, non ottenibile con altre tecniche nucleari (scintigrafia).

A differenza della tomografia assiale computerizzata (TAC che usa i raggi X) e della risonanza magnetica nucleare (RMN che usa i protoni), che forniscono informazioni di tipo morfologico, la PET à informazioni di tipo fisiologico permettendo di ottenere mappe dei processi funzionali all'interno del corpo.

La PET è utilizzata in molteplici settori della medicina:

·     in oncologia, per lo studio delle patologie tumorali;

·     in neurologia, per la diagnosi delle demenze (Alzheimer, morbo di Parkinson);

·     in reumatologia, per la diagnosi e studio di malattie reumatiche;

·     in immunologia, per la diagnosi e studio di malattie infettive;

·     in cardiologia, per studi sul cuore.

La PET impiega isotopi radioattivi emittenti positroni prodotti mediante un ciclotrone.

Un positrone emesso durante il decadimento radioattivo si propaga nel mezzo circostante (nel caso dei tessuti umani, per pochi millimetri), perdendo parte dell’energia cinetica in interazioni successive. 

Quando l’energia cinetica della particella si è ridotta a livelli confrontabili con quella di agitazione termica dell’ambiente, il positrone interagisce con un elettrone della materia in un processo di annichilazione. 

In tale processo, le due particelle scompaiono e le masse delle due particelle si convertono in energia, generando due radiazioni gamma. 

La rivelazione di questi due fotoni da parte di una coppia di rivelatori posti in coincidenza temporale permette di identificare la linea che congiunge i centri dei due rivelatori come quella lungo la quale è avvenuto il processo di annichilazione, e costituisce la base di un sistema PET. 

Durante uno studio PET, il paziente si trova all’interno del sistema di rivelazione in posizione supina. 

I dati registrati dalle singole coppie di rivelatori vengono inizialmente trasferiti e memorizzati su supporti magnetici, per essere poi rielaborati al fine di ricostruire la distribuzione del tracciante radioattivo nelle sezioni corporee in esame. 

-->

Il potere di risoluzione della PET è pari a circa 5-9 mm.

Materia/Antimateria-Letteratura Inglese

Il dilemma etico presentatosi ai fisici nella seconda Guerra Mondiale con la bomba atomica, e poi durante Guerra Fredda con la bomba ha idrogeno prevede una difficile sceltatra due ennesimi opposti, Bene/Male, difficolta ben resa:

·     sia dal ripensamento di Sacharov che gli è valso il premio Nobel per la pace, 

·     che dal Majorana tratteggiato nel romanzo di Sciascia 

Pensando alla contrapposizione Bene/Male è immediato pensare ad un racconto d'orrore e di suspense del 1886 che ripropone, approfondito in senso psicologico, il  conflitto tra Bene/Male: "Lo strano caso del dottor Jekyll e Mister Hyde" (1886), dello scrittore inglese Stevenson (1850 – 1894).

Robert Louis Stevenson (1850 – 1894), di ricca famiglia borghese, studia ingegneria, successivamente giurisprudenza, laureandosi nel 1875. Le delicate condizioni di salute (è dalla tisi fin da bambino), l'irrequietezza del temperamento, curioso e amante dell'avventura, la vocazione letteraria manifestatasi precocemente con racconti e articoli pubblicati su varie riviste, lo distolgono dalla professione d’avvocato. Dai frequenti viaggi della giovinezza e dai successivi trasferimenti trae una ricca esperienza di costumi e paesaggi:

·     Nel 1879 è in California, dove si sposa e viver per qualche tempo in una zona selvaggia del Far West; qui affina la sua capacità narrativa, rendendo con semplicità la potenza primitiva della natura, cogliendo le tracce di vicende umane avventurose e drammatiche, come quelle dei cercatori d'oro. 

·     Dal 1881 al 1886 vive la sua più intensa stagione letteraria, benché l'aggravarsi delle condizioni di salute lo obblighi a continui spostamenti e soggiorni in luoghi climatici o di cura; la fama è soprattutto conseguente a due opere: il romanzo d'avventure "L'isola del tesoro" e "Lo strano caso del dottor Jekyll e Mister Hyde".

·     Nel 1887, ormai famoso, si trasferisce a New York.

·     Nel 1890 si trasferisce alle Samoa, partecipando, come guida autorevole e fraterna, alla vita degli indigeni, sino alla morte. 

Nemico dei pedanti, anticonformista e ribelle, sa guardare alla realtà elementare dei sentimenti e delle cose con la semplice saggezza della riflessione. La passione dell'avventura, il gusto dell'esotico, l'ansia di libertà e d'evasione svelano il fondo romantico della sua sensibilità: ma sa dare alle immagini della fantasia la concretezza del documento, trasponendo al tempo stesso in atmosfere favolose o allucinate la problematica della vita morale. 

Il racconto drammatico "Lo strano caso del dottor Jekyll e Mister Hyde" affronta in chiave allegorica il problema del subcosciente e dello sdoppiamento della personalità, corrispondente alla dicotomia Bene/Male. 

Il protagonista, il dottor Jekyll, è uno stimato medico di Londra, il quale, per eliminare il conflitto tra il bene e il male che turba l'uomo, riesce ad ottenere una pozione che può potenziare al massimo, e temporaneamente, l'impulso al male. 

Egli si trasforma così nel ripugnante e malefico mister Hyde, e come tale può seguire i suoi istinti più bassi, che lo portano anche a commettere un assassinio. 

-->

Rimasto privo della bevanda necessaria a riassumere l'aspetto del mite dottore, Hyde si uccide per sottrarsi all'arresto. 

Materia/Antimateria-Letteratura Italiana

In piena guerra fredda, un dibattito etico divide il mondo della fisica.

Nel blocco Occidentale, negli anni ‘40, i fisici si dividono in due gruppi: 

·     quelli che stanno con Robert Oppenheimer, il creatore della bomba atomica, credono che una bomba più distruttiva, come quella H sia pericolosa e non necessaria;

·     quelli dalla parte di Edward Teller ritengono di dover creare un'arma così distruttiva.

La comunità scientifica è quasi interamente dalla parte di Oppenheimer, il presidente USA Truman è invece dalla parte di Teller, inevitabile che la bomba H Usa divenga realtà.

Nel Blocco Orientale, dagli anni ’50 ai ’70, il dilemma etico è principalmente interno ad un'unica persona, Andrej Dmitrievič Sacharov:

·     prima ha aderito al progetto di costruzione della bomba H;

·     poi ne ha contestato l’utilizzo ed ha preso le distanze dal regime sovietico.

Molti anni dopo lo scrittore Leonardo Sciascia s’interessa a questa contrapposizione tra Etica/Scienza a seguito di un particolare incontro. In Svizzera, alla presenza anche di Alberto Moravia, ha conosciuto Emilio Segrè, membro del gruppo dei “Ragazzi di via Panisperna” guidato da Enrico Fermi, che vanta a il suo indiscutibile ruolo nel Progetto Manhattan per la costruzione della bomba atomica durante la seconda guerra mondiale. Questo incontro colpisce Sciascia che ne scrive nei termini seguenti:

 “… Dopo aver casualmente sentito un fisico [Emilio Segré]parlare con soddisfazione ed entusiasmo persino delle bombe che avevano distrutto Hiroshima e Nagasaki. 

Per indignazione, dunque; e tra documenti e immaginazione, i documenti aiutando a rendere probante l’immaginazione, avevo fatto di Majorana il simbolo dell’uomo di scienza che rifiuta di immettersi in quella prospettiva di morte cui altri, con disinvoltura a dir poco, si erano avviati.”

Ettore Majorana (1906 – 1938, morte presunta) è un altro fisico (teorico, Segré è uno sperimentale) del gruppo dei “Ragazzi di via Panisperna”, che si è occupato della teoria di meccanica quantistica relativistica di Dirac, di elettroni e positroni e dei loro decadimenti. La sua improvvisa e misteriosa scomparsa nella primavera del 1938, suscita numerose speculazioni che si trascinano sino ad oggi riguardo al possibile suicidio, o allontanamento volontario, o più fantasiose ipotesi, e le sue reali motivazioni, a causa anche della sua personalità e fama di geniale fisico teorico, non a caso Enrico Fermi lo ha paragonato a geni come Galilei e Newton.

Per il suo romanzo del 1975, “La scomparsa di Majorana”, il siciliano Sciascia sceglie il conterraneo Majorana come contraltare etico di Emilio Segrè, quale esempio dello scienziato che, di fronte al pericolo che le proprie scoperte possano venire usate a fin di male, rinuncia a renderle note, e si ritira nell’ombra. Tale contrapposizione simbolica è essenzialmente una finzione letteraria, lo stesso Sciascia definisce il suo racconto un “misto di storia e di invenzione”: così che, confondendo volontariamente l’essere con il dover essere, Sciascia arriva ad attribuire a Ettore anche qualità, interessi e decisioni funzionali alla trasformazione della vicenda di Majorana in emblema del comportamento dello scienziato “buono” di fronte ai problemi posti dal progresso scientifico. 

-->

Nel gruppo dei “Ragazzi di via Panisperna” c’è stato davvero chi, sapendo del Progetto Manhattan, abbandonò la fisica: il fisico sperimentale Franco Rasetti diviene un paleontologo di rinomanza internazionale, poi un botanico.

Materia/Antimateria-Storia

Se si sono concluse le teorizzazioni con l’invito alla dialettica tra gli opposti (Materia/Antimateria, Numeri Positivi/Negativi, Architettura Simmetrica/Asimmetrica) è necessario aprire le suggestioni con una forte contrapposizione: quella a cui comunemente ci si riferisce con il termine Guerra Fredda, conflitto che si lega direttamente ai progressi della fisica quantistica ed alle sue ricadute tecnologiche. 

Cosa che impone scelte etiche a carico degli scienziati coinvolti nelle ricerche, ovvero l’onnipresente scelta tra Bene/Male, nella speranza che il Bene possa prevalere, come sinora è stato, anche dopo la fine della Guerra Fredda, almeno a livello globale e planetario che di guerre locali ce ne sono state e molte, dalla Corea, al Vietnam, passando poi alle diverse guerre in Afghanistan, all’Iraq, alla Libia.

L'espressione Guerra fredda è un termine usato nel 1945 da George Orwell, l’autore del romanzo distopico 1984in cui una guerra atomica, scoppiata pochi anni dopo la seconda guerra mondiale, ha diviso la Terra in tre potenze, in lotta fra loro e governate da regimi totalitari: Oceania, Eurasia ed Estasia.

Uno scenario ipotetico ma fortemente analogo a quello storicamente venutosi a creare poco dopo il termine della seconda guerra mondiale, nel 1947, con la contrapposizione ideologica (Democrazia-Capitalista / Totalitarismo-Comunista) e militare di blocchi internazionali ostili capitanati dalle due potenze principali emerse vincitrici dalla seconda guerra mondiale: Stati Uniti (USA) / Unione Sovietica (URSS):

·     Occidentale, gli USA, gli alleati della NATO e i Paesi amici;

·     Orientale, o "blocco comunista", l'Unione Sovietica, gli alleati del Patto di Varsavia e i Paesi amici;

·     Non allineati, tutti i Paesi del mondo non partecipanti ai precedenti due blocchi.

La contrapposizione USA/URSS che influenzerà fortemente l'opinione pubblica mondiale per quasi mezzo secolo, è ben simboleggiata:

·     dalla "cortina di ferro", termine coniato da Winston Churchill nel 1946, che indica la dicotomia territoriale e ideologica creatasi tra i blocchi socio-economici dominanti;

·     dalla divisione della Germania in Ovest/Est, avviata nel 1949;

·     dal muro di Berlino, la spaccatura della ex capitale tedesca con un muro eretto nel 1961.

La fine della guerra fredda è convenzionalmente fatta coincidere con:

·     la caduta del murodi Berlino, abbattuto nel 1989;

·     la successiva dissoluzione dell'Unione Sovietica, avvenuta nel 1991.

L’aggettivazione "fredda" descrive un'ostilità che non è risolvibile attraverso una guerra frontale tra USA/URSS, dato il pericolo per la sopravvivenza dell'Uomo rappresentato dal ricorso alle armi nucleari che così divengono strumento di deterrenza.

Motivo per cui la guerra fredda si sviluppa incentrandosi principalmente sulla supremazia tecnologica legata, infatti entrambe le parti auspicavano che la semplice esistenza delle bombe H fossero un deterrente sufficiente a impedire la guerra vera e propria:

·     all’incremento della potenza delle armi di distruzione di massa nucleari, cosa che porta all’abbandono della fissione nucleare in favore della fusione e quindi alla bomba all’idrogeno o bomba H ancora ambito della meccanica quantistica come l’antimateria;

·     al progresso in campo spaziale, che, oltre che a portare il primo uomo nello spazio (URSS, Gagarin, 1961), o a lasciare la prima impronta sulla Luna (USA, Armstrong, 1969), fornisce i razzi in grado di trasportare le testate atomiche a grandi distanza.

Edward Teller (1908 – 2003) è il principale artefice della bomba termonucleare, o bomba all'idrogeno, USA, da lui teorizzata e enfaticamente sostenuta sin dal 1946, il cui primo esemplare sperimentale esplode nel 1952 in un atollo dell'Oceano Pacifico. 

Fisico ebreo-ungherese, emigra negli anni ’20 in USA per sfuggire alle persecuzioni naziste, durante la seconda guerra mondiale partecipa al Progetto Manhattan per la costruzione della bomba atomica, sponsorizzato da Albert Einstein, coordinato dal fisico americano Robert Oppenheimer, a cui partecipano anche alcuni fisici italiani del gruppo dei “Ragazzi di Via Panisperna”, Enrico Fermi e Emilio Segré.

Andrej Dmitrievič Sacharov (1921 –1989) è il protagonista più noto del progetto per la bomba all'idrogeno dell’URSS, il cui primo esemplare esplode nel 1953 nella steppa russa.

Fisico sovietico, dal 1948 al 1953 partecipa al progetto per la prima bomba H URSS; successivamente, negli anni 1957-1958, contesta  gli esperimenti nucleari a scopo bellico;  nel 1967 intuì l'asimmetria tra materia/antimateria nella composizione dell'universo conseguente alla violazione della simmetria CP; negli anni ‘70 contesta gli aspetti repressivi del regime sovietico; nel 1975 riceve il premio Nobel per la pace, ma non può ritirarlo, perché già arrestato e confinato senza possibilità di contatti con il mondo esterno; solo nel 1986, dopo la fine della Guerra Fredda è riabilitato da Michail Gorbačëv.

Durante tutta la guerra fredda gli arsenali nucleari delle due superpotenze vennero costantemente aggiornati e ingranditi fino ad arrivare agli ultimi anni del conflitto (1979-1989), nei quali vennero negoziati gli accordi SALT, che portarono a sostanziali riduzioni del numero di ordigni strategici.

-->

Questa competizione principalmente militare, spaziale, tecnologica, ma non scordiamo anche sportiva, ha contribuito all'avvento della terza rivoluzione industriale incentrata sullo sviluppo dell’informatica e della robotica.

Materia/Antimateria-Filosofia

Anche se Fisica e Filosofia seguono percorsi diversi (da dopo Galileo Galilei che ha spaccato la precedente filosofia naturale in scienza e filosofia), entrambe si prongono di comprendere il reale identificando i principi regolatori dell’universo. La simmetria, o meglio l’asimmetria tra materia e antimateria richiama alla memoria e suggerisce un legame con alcuni argomenti basilari, quali identità, differenza, opposizione, che hanno animato il pensiero filosofico, dall’antica Grecia ad oggi. La filosofia sua continua ricerca della “verità” (esiste veramente una verità unica ed oggettiva?) si è più volte interrogata su concetti antagonisti quali “essere”/ “non-essere”, per approdare all’idea di una realtà frutto della sintesi di concezioni opposte.

Per Parmenide, filosofo greco del V° secolo a.C., che per primo parla di “Non Essere” (per analogia assimilabile all’antimateria, dove l’essere è la materia):

·     il principio della realtà, al di fuori di una concezione del divenire, è l’essere;

·     il “non essere” non lo si può neppure pensare.

Posizione che, filosoficamente, giocherebbe a favore di una sostanziale non esistenza dell’antimateria, senza interazione alcuna con il mondo dell’essere, ossia la materia.

Eraclito, anche lui filosofo greco del V° secolo a.C.,in alternativa a Parmenide, ritiene che: 

·     la realtà è costituita da un nesso profondo, esemplificato nella contrapposizione amore/odio, per cui ogni cosa non permane dentro di sé ma è soggetta ad essere travolta e a trasformarsi nel suo opposto;

·     la struttura della realtà è conseguenza del costante rovesciamento di una cosa nella propria opposta (come materia/antimateria che si annichilano/creano). 

Nel pensiero di Eraclito vi è pertanto il tentativo di coniugare l’essere e il non essere parmenideo introducendo il principio della differenza. In altri termini, il “non essere” è il diverso, non l’assenza della realtà bensì la compresenza. 

Materia e antimateria non rientrano esattamente nel modello di Eraclito, in quanto una non si trasforma nell’altra, ma sono coesistenti ed energeticamente opposte, in qualche modo, fanno parte di una realtà che si struttura sull’opposizione e non sulla coincidenza o sull’identità.

Hegel (1770 –1831), filosofo tedesco, sostiene che:

·     la modernità è scissione. 

·     Il superamento della scissione è la dialettica, ovvero interazione, come movimento obbligato che costringe le parti scisse, separate, a superare la loro astrattezza ed entrare reciprocamente in relazione. 

Possono applicarsi questi concetti alla fisica della materia e dell’antimateria? E’ lecito dubitarne, rimane curiosa l’analogia tra le proposizioni filosofiche che si dibattono in un mondo di opposti e che ricercano quiete in un momento di sintesi e il mondo della materia e dell’antimateria, in cui il punto di ricongiunzione è energia pura.

-->

Fisica e filosofia, che sembrano oggi divaricare i loro percorsi, eleggendo a temi privilegiati chi la natura e chi l’uomo nella sua interiorità, ritrovano sorprendenti convergenze nelle modalità intellettuali per interpretare il mondo reale.