Coscienza e Fisica quantistica: scienza o metafisica?

Gli aspetti della Fisica quantistica che violano il senso comune hanno affascinato scienziati e ricercatori sin dalle prime esperienze sperimentali che ne hanno convalidato i principi teorici.

In questo articolo cercheremo di approfondire il rapporto tra l’esperienza soggettiva di un evento fisico osservato e l’evento stesso.

Abbiamo definito qui coscienza questa esperienza, usando per questo complesso fenomeno una definizione sicuramente riduttiva ma utile allo scopo delle nostre riflessioni.
Occorre innanzitutto precisare che non entriamo in questo contesto nella formazione dei contenuti della coscienza ma solo della percezione soggettiva dell’osservazione di un fenomeno, connessa con gli stati mentali che la generano.
Secondo molti studiosi della psicologia e delle scienze cognitive, infatti, le esperienze vissute, accumulate nei circuiti sensoriali e successivamente elaborate dal sistema neuronale che fa capo al cervello, con il loro carico di sensazioni, sentimenti, emozioni formano i contenuti della coscienza che a loro volta condizionano fortemente i modelli comportamentali e, in ultima analisi, le azioni dell’individuo.

Un po’ di storia : la coscienza nel sapere scientifico “classico”

Uno dei motivi principali che hanno ostacolato un’indagine sistematica della coscienza scientificamente valida è da attribuirsi al suo carattere soggettivo, non misurabile in termini quantitativi e, di conseguenza, fuori dai protocolli e dalle regole previste per una definizione e schematizzazione in questo ambito.
Peraltro, anche rinunciando alla possibilità di eseguire misure quantitative ed alla ripetibilità degli eventi correlati alla coscienza, condizioni basilari per inserirli nell’attuale paradigma scientifico, un ulteriore insormontabile impasse per un loro inserimento nelle scienze naturali è l’impossibilità di individuare una qualsiasi forza (la causa) che possa dare luogo ad un effetto (la coscienza), secondo le rigide regole deterministiche della biologia, della biochimica e della fisica classica.

In questa cornice teorica, infatti, risulta impossibile una spiegazione convincente della facoltà di scelta, caratteristica irrinunciabile per la coscienza, a meno che non si voglia ridurre ogni essere umano ad un automa, un esecutore meccanico che subisce, a cascata, un numero enorme di reazioni biochimiche e che dunque diventa, in ultima analisi, soggetto irresponsabile delle sue azioni oltre che dei suoi pensieri.

La domanda ineludibile e, fin qui, inevasa, è: quale legge fisica permette ad ogni individuo padrone delle sue facoltà mentali, o più precisamente alla sua coscienza, di effettuare una scelta, ossia di eseguire un azione piuttosto che un’altra?

Questa caratteristica, evidente finora solo negli esseri umani, la chiamiamo intenzionalità o, secondo una definizione del filosofo J. Searle, evento di coscienza (ndr preferiamo questa definizione a libero arbitrio, termine che può facilmente farci sconfinare in ambiti diversi dal contesto scientifico nel quale cerchiamo di svolgere le presenti riflessioni).

A dispetto di queste formidabili difficoltà ontologiche, rimane comunque fuori discussione, in ogni comunità che si riconosce nel sapere della nostra era, la sua validità biologica, ovvero il fatto inequivocabile che il fenomeno coscienza, comunque lo si voglia definire, esiste realmente in ogni essere umano senziente. E, dunque, essendo un’entità reale, deve poter essere necessariamente oggetto di indagine scientifica, seppure, allo stato dell’arte, incompleta.

D’altra parte rileviamo che, passati gli anni dei grandi successi della scienza ottenuti mediante la sua divisione in infinite specializzazioni e parallelamente al rinato interesse verso le filosofie orientali, nelle quali l’analisi degli stati di coscienza ha da sempre rivestito un ruolo centrale, stiamo assistendo, dagli ultimi anni del secolo scorso, ad una forte ripresa della ricerca scientifica sul tema coscienza.

Intelligenza artificiale e coscienza

Un filone di ricerca più recente, sulla scia dei grandi progressi delle neuroscienze e degli sviluppi della Intelligenza artificiale, cerca di approcciare il tema coscienza assimilando la mente umana ad un sofisticatissimo computer.

In questo ambito i processi mentali che danno origine al fenomeno cosciente sono assimilati all’esecuzione, in cascata, di miriadi di programmi software elementari eseguiti dal supercomputer “mente-cervello”.

Anche in questo caso l’ostacolo più difficile da superare per una efficace comprensione della coscienza è rappresentato dall’impossibilità di ricondurre i fenomeni coscienti ad una logica binaria assolutamente deterministica. A meno che non si vogliano ridurre le nostre esistenze ad una serie di fatti che avvengono indipendentemente dalla nostra volontà, escludendo del tutto, in ultima analisi, il fattore “intenzionalità”.

Un aiuto per superare questa nuova impasse è venuto approfondendo lo studio del rapporto dei nostri pensieri con le nostre azioni e con la nostra volontà. Il fluire dei nostri pensieri si presenta, infatti, correlato alla nostra volontà in modo del tutto sfumato ed impreciso, per cui un approccio più fertile a questa linea di ricerca si è dimostrato lo sviluppo di una logica né deterministica né binaria, bensì una logica vaga, la cosiddetta logica fuzzy. I risultati di queste elaborazioni manifestano una certa imprecisione, una certa indeterminazione. Impossibile a questo punto non fare riferimento, in modo analogico, al principio di indeterminazione di Heisenberg, uno dei cardini della Fisica Quantistica.

Intelligenza soggettiva e Fisica quantistica

Arriviamo così ad affrontare il nodo iniziale delle nostre riflessioni ovvero quello di trovare una specificità del fenomeno coscienza, legato indissolubilmente all’intelligenza soggettiva, riconducibile alle teorie quantistiche, applicate nel contesto biologico principe: la mente umana.

Ricordiamo molto brevemente che la sovrapposizione di stati fisici, ciascuno autoesclusivo degli altri, prevista dalle equazioni dalla Meccanica Quantistica, viene risolta con l’osservazione del fenomeno fisico realmente verificatosi tra tutti quelli possibili, che si traduce, a livello mentale, con la presa di coscienza delle proprietà fisiche rinvenienti dall’osservazione stessa.

Una teoria, tra le più avanzate, che accredita proprietà quantistiche alla coscienza, anche se ancora non sufficientemente suffragata da risultati sperimentali, è quella ideata dai due scienziati Roger Penrose, matematico e Stuart Hameroff, medico anestesista.

Secondo questa teoria la coscienza sarebbe il risultato di vibrazioni quantistiche nei microtubuli presenti nei neuroni cerebrali, correlando gli aspetti probabilistici e non causali, tipici della teoria dei quanti, con la possibilità, percepita spesso come non completamente chiara e determinata, di agire e pensare, tipica delle nostre facoltà percettive ed elaborative attribuite alla coscienza.

Un’altra ricerca particolarmente suggestiva viene da alcuni neuroscienziati che vedono nel funzionamento cellulare le basi per una teoria scientifica della coscienza.

Più dettagliatamente, secondo queste ipotesi, il meccanismo della consapevolezza comincia dalle cellule. Infatti, a seguito di un impulso proveniente dall’esterno, i relativi recettori neuronali generano l’apertura dei canali ionici ed il conseguente spostamento di ioni positivi (cationi) all’interno della membrana cellulare.

Il potenziale d’azione dovuto alla polarizzazione della membrana cellulare genera segnali elettromagnetici che corrispondono a sciami di miliardi di fotoni che, a cascata, sincronizzano a distanze ragguardevoli rispetto alle dimensioni della singola cellula, presumibilmente attraverso fenomeni legati alla biorisonanza, le reazioni biochimiche di miliardi di cellule nervose.

La sensazione che proviamo di poter optare tra scelte diverse sarebbe correlata, secondo lo schema di riferimento della Fisica quantistica, ai diversi risultati forniti dal collasso delle onde di probabilità quantistiche, generate dalle reazioni biochimiche cellulari che, come noto, rappresentano funzioni di probabilità e non certezze assolute.

Per spiegare l’intenzionalità e le scelte conseguenti alle diverse ipotesi che si presentano, dovrebbero, a mio avviso, essere approfonditi i meccanismi di formazione della parte valoriale, ovvero dei contenuti della memoria, che costituiscono la trama strutturata, anche se modificabile, della coscienza, indirizzando le nostre scelte in azioni specifiche piuttosto che in altre.

Il cammino per una completa comprensione dei fenomeni della coscienza, nei suoi complessi meccanismi che generano percezione, consapevolezza ed azione da parte degli esseri umani e di una sua completa inscrizione nelle conquiste della scienza è ancora lunga, ma il rinato interesse e i risultati già raggiunti dalla ricerca ci indicano che siamo sulla buona strada.

 

Luciano D’Abramo

Luciano D'Abramo

Laureato in Fisica con lode all’ Università “La Sapienza” di Roma nel 1974, ha svolto per molti anni la sua attività professionale nell’ambito della progettazione e realizzazione di grandi Sistemi Informativi, principalmente per Enti pubblici quali la Ragioneria Generale dello Stato ed il Ministero dei Beni Culturali. Particolarmente interessato, sin dall’età giovanile, alla ricerca di una possibile sintesi tra le varie discipline scientifiche, oggi ancora troppo frammentate, ha pubblicato nel 1998 il libro “Fisica e Psiche”, trovando possibili collegamenti ed analogie tra le relazioni interpersonali e le leggi della fisica. Dal 2002 svolge interamente la sua attività professionale alla progettazione ed alla erogazione di corsi presso scuole ed istituti superiori ed universitari su materie scientifiche. Fa parte, sin dalla sua costituzione del corpo docenti e del Comitato Scientifico della Scuola di Naturopatia Borri, per la quale svolge seminari e corsi di Biofisica, con particolare riferimento ad argomenti di ricerca di frontiera sulle leggi e le teorie della Fisica applicate ai sistemi viventi, riconducibili alle tecniche ed alle metodiche della medicina naturale.

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