Lunghezza, Distanza e Perché la Fisica

Sulle parole e il loro valore

Abbiamo già menzionato la parola «barionico» nel paragrafo introduttivo, e forse è qui il momento giusto per definire che cosa significa — e, per così dire, con cosa si mangia?

In breve, come avrete sentito da alcuni divulgatori scientifici, l’universo — con il quale intratteniamo una certa relazione di osservazione — è composto da diversi tipi di materia. La cosmologia e la fisica delle particelle descrivono le particelle elementari come dotate di dualità onda–particella, il che significa che la loro struttura è fondamentalmente ondulatoria. Solo la materia con strutture d’onda compatibili può interagire o rilevare questi elementi, fornendo informazioni sull’esistenza degli oggetti che cerchiamo di osservare. Questo tipo di materia rilevabile corrisponde alla materia barionica, ossia la materia ordinaria che forma stelle, pianeti e esseri viventi.

Tralasceremo volutamente la cosiddetta materia oscura e l’energia oscura, che ancora occupano un posto nelle discussioni dei circoli scientifici. Ma che dire dello spazio? Che tipo di “entità” potremmo considerarlo?

Come ogni creatura dotata di una notevole capacità di movimento, dipendiamo vitalmente dalla percezione del nostro ambiente — l’insieme che ci permette di riconoscere il territorio che occupiamo, identificare gli obiettivi a cui possiamo avvicinarci e stimare le distanze che dobbiamo percorrere per svolgere attività essenziali alla nostra sopravvivenza. Tutto questo si manifesta prima di proseguire nello spazio dedicato. Questo spazio è per noi così ordinario che raramente lo consideriamo in termini delle sue proprietà fisiche; invece, tutto il resto — l’aria, la terra, le pietre e tutto ciò con cui possiamo interagire o manipolare — per noi è materia.

E qui ci avviciniamo molto alla definizione di distanza. Principalmente, come abbiamo già osservato, il nostro elemento operativo nei rapporti con l’ambiente è la distanza. Ma la distanza non è altro che la nostra rappresentazione di una frazione dello spazio, semplificata in unità applicabili all’interno dello stesso spazio. E se lo spazio stesso non fosse un valore costante, per noi la distanza rimarrebbe comunque costante. Altrimenti, tutti i sistemi di coordinate e i punti di riferimento distruggerebbero completamente la nostra capacità di adattamento, che a sua volta dipende strettamente dai modelli formatisi durante la vita dell’essere vivente.

Secondo le osservazioni astrofisiche recenti, lo spazio all’interno del nostro orizzonte osservabile non è costante. Intuitivamente, potremmo supporre che la distanza sia strettamente legata al margine mutevole del “confine visibile dell’universo”. Eppure, continuiamo a basarci su modelli standardizzati nelle nostre misurazioni e, nella nostra percezione, tutto appare statico e immutabile. Ciò solleva una domanda fondamentale: la distanza è davvero costante o lo è solo in termini delle nostre misure e percezioni?

Tuttavia, spazio e distanza sono della stessa natura. La differenza tra essi risiede principalmente nella prospettiva: la distanza è una costruzione artificiale, inventata e applicata dall’umanità, mentre lo spazio è una realtà fisica. E la distanza è solo uno degli strumenti utilizzati dall’uomo nei suoi, a volte ridicoli, tentativi di comprendere l’universo.

Il signor Ovvietà, ovvero riflessioni sulla vita quotidiana

Facciamo una semplice ricostruzione di una catena di eventi quotidiani, come farebbe un vero detective. Ora sono le 12 in punto del primo dicembre 1972 (o 3072, il che in realtà non ha importanza finché l’umanità esiste come specie biologica). Ho dormito bene e mi sono svegliato di ottimo umore. Alzandomi dal letto, ho toccato con la gamba destra una pantofola — le lascio sempre esattamente al centro e sotto il bordo del letto. In questo breve frammento possiamo notare diversi fatti interessanti a cui raramente pensiamo.

Il risveglio è il processo mediante il quale ritorniamo da un altro stato di coscienza alla consapevolezza di dove siamo fisicamente e di ciò che accade intorno a noi. Poi entra in scena il nostro meccanismo di elaborazione della memoria, che porta alla ricostruzione di schemi associativi a lungo termine orientati agli oggetti: letto, pantofole, posizione, stanza, funzione degli oggetti. Un terzo meccanismo è invece responsabile delle interazioni fisiche con gli oggetti esterni e della mobilità del nostro corpo.

Riguardo al nostro corpo (che è un elemento fondamentale del sistema), usiamo inconsciamente i nostri recettori come strumenti per esplorare e rispondere agli stimoli di qualsiasi azione compiamo, basandoci sul sistema di schemi mnemonici sopra menzionato. E quando ricordiamo di aver toccato la pantofola con la gamba destra, significa che sappiamo approssimativamente dove si trova il nostro corpo; grazie a questa consapevolezza prendiamo un punto d’appoggio, muovendo e ruotando il corpo per consentire alla gamba di manipolare nello spazio e coordinarsi per toccare la pantofola. Sappiamo come utilizzare il nostro strumento (la gamba) perché conosciamo esattamente i suoi parametri d’azione nello spazio. Da questo momento, tali parametri diventano il punto di partenza per le misurazioni inconsce della distanza.

Poi cammino verso il bagno per fare visita al mio vecchio amico, il vaso da notte — bisogna sbrigarsi, se voglio che la biancheria intima resti asciutta. Il tempo… Come faccio a sapere quanto durerà il tragitto fino al bagno, l’apertura della porta e tutte le azioni necessarie per arrivare in tempo al dispositivo desiderato che mi aiuta a evitare che la biancheria si trasformi in uno straccio bagnato? Ricostruiamo la catena di eventi che compiamo inconsciamente per ottenere il risultato desiderato.

Quando ci alziamo, infiliamo le pantofole, ci dirigiamo verso la porta del bagno (bastano pochi passi) e sappiamo esattamente dove fermarci e quale gamba usare per posizionarci nel modo giusto per tendere il braccio, spingere la maniglia e aprire la porta. Questa è la consapevolezza di tutti i parametri del nostro corpo. Grazie all’esperienza di vita conosciamo la distanza media di un passo, e a seconda delle azioni richieste, modifichiamo la lunghezza dei passi. Il parametro di base è quindi il nostro meccanismo di schemi interni, che ricalcola la lunghezza delle gambe per predefinire la lunghezza di passo necessaria. Quando mi fermo e tendo il braccio, il nostro meccanismo fa lo stesso, predefinendo i parametri della mia mano.

Da questi esempi possiamo trarre alcune conclusioni su come ci orientiamo nello spazio grazie ad algoritmi formatisi nei processi evolutivi. Qui possiamo persino intravedere l’origine naturale della standardizzazione degli oggetti dedicati e l’applicazione di tali standard alla realtà ambientale.

Come è ampiamente noto, la comunicazione tra esseri sociali è di importanza cruciale per la loro strategia di sopravvivenza. E il suo scopo principale è la sopravvivenza dell’individuo. Si tratta di un assioma evolutivo che non discuteremo qui. Tuttavia, gli autori ritengono necessario chiarire alcuni fatti in questa prefazione.

Gli entomologi ci insegnano che le danze delle api servono come forma di scambio di informazioni (o di condivisione di dati importanti) riguardo alla posizione dei fiori commestibili e abbondanti. Questo rituale danzante prevede movimenti laterali, pause sospese, e ogni gesto trasmette informazioni sulla direzione di volo, la durata del viaggio verso la destinazione e il tipo di risorsa, così come indicato dall’ape danzatrice attraverso il suo movimento.

Nell’esempio fornito (link alla fonte, vedi « Comunicazione delle api – Scopri di più » sotto il paragrafo), si può notare che la danza stessa include elementi interpretabili come standardizzati — la durata delle pause, i movimenti direzionali, ecc. Il fatto che la colonia comprenda questi segnali ci porta a concludere che tale comportamento è assolutamente inevitabile tra le creature sociali.

Allo stesso modo, nella vita sociale umana, concetti come distanza, direzione e altri elementi di orientamento emergono non appena una comunità viene fondata. Sosteniamo che solo l’umanità possiede uno strumento di comunicazione come il linguaggio, e questo rappresenta il nostro vantaggio distintivo che ci differenzia da tutte le altre specie biologiche (tralasciando per ora la questione della parola articolata). Questa osservazione porta naturalmente alla conclusione che siamo sempre in grado di organizzare tutte le questioni importanti e socialmente rilevanti.

Pertanto, tenendo conto di quanto sopra, possiamo procedere ed esaminare i modi e i metodi con cui l’umanità ha organizzato le distanze e le loro misurazioni nelle diverse culture e da una prospettiva storica, per comprendere appieno l’argomento che ci proponiamo di esplorare qui...

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