Importantissimo testo scritto in forma conversazionale e, in qualche modo, ironica e auto-ironica.
Schrödinger Erwin, Che cos'è la vita, Piccola biblioteca
Adelphi (1944-1995) ed 2023.
Schrödinger è un fisico talmente grande da aver lasciato tracce indelebili del suo sapere nell’esperimento scientifico mentale, mentale sì perché prima o comunque più spesso le cose si capiscono e dopo le si va a verificare, del gatto vivo e del gatto morto.
È un libro che spazia dalla fisica alla biologia e che cerca di trovare la chiave di lettura su cosa sia la vita e su come si forma puntando alla realizzazione di un desiderio di conoscenza unificata che comprenda tutto lo scibile .
Ne parla in un modo ironico, anche su se stesso, presentandosi con modesto conoscitore di biologia, di antropologia e di altre scienze che non fossero la fisica.
Le leggi della fisica si basano sulla statistica. Sono solo perciò leggi approssimate perché tutti gli atomi sono continuamente animati da moti di agitazione termica completamente disordinati. Solo quando interviene un numero di atomi enorme le leggi statistiche incominciano a operare e a dirigere il comportamento dell'insieme con una accuratezza crescente (1 = radice quadrata del numero degli elementi osservati.
L'osservazione di una singola particella lascia nell’imprevedibilità più assoluta la sua evoluzione.
L'osservazione di un enorme ammasso di particelle invece può essere studiato con i principi della matematica e conseguentemente previsto il suo sviluppo e la sua evoluzione.
Le leggi della fisica e della chimica sono inaccurate con un errore relativo probabile dell'ordine di uno alla radice quadrata di n; il che significa che su quantitativi enormi la percentuale di errore tende allo zero virgola.
Una prima conclusione sta nel fatto che un organismo per tutti i processi importanti dal punto di vista biologico deve avere una struttura in cui interviene un gran numero di atomi in modo tale che eventi casuali dovuti ad atomi singoli non possono acquistare una troppo grande importanza.
Per la biologia umana è questa legge è errata in quanto gruppi incredibilmente poco numerosi di atomi di gran lunga troppo poco numerosi perché possono per essi valere le leggi statistiche esatte, hanno un'importanza dominante degli eventi estremamente regolari all'interno di un organismo vivente.
Sono essi che hanno il controllo dei lineamenti di insieme che l'organismo acquista nel corso dello sviluppo, i geni .
Questo è assolutamente strano; come possono i geni essere così determinanti pur avendo un numero limitato di atomi?
L'evento essenziale determinante nel processo di riproduzione dell'individuo non è la fecondazione, ma la meiosi.
Come poi spiegherà Turing, la morfogenesi avviene per auto organizzazione .
Anche il passaggio delle informazioni genetiche subisce delle alterazioni significative ed è influenzato del caso. Nel mescolare l’eredità dei nonni nella discendenza è maggiore di quanto a noi non appaia. I singoli cromosomi vengono trasmessi indivisi ma in realtà non lo sono o non lo sono sempre: vi è un processo di schermi di crossing-over con delle piccole variazioni continue che non sono ereditarie e quindi su di esse la selezione non ha alcun effetto.
Perciò Darwin si sbagliava nel considerare le piccole continue variazioni accidentali che si verificano anche nella più omogenea popolazione come il materiale su cui lavora la selezione naturale. In realtà lì lavora il caso .
La caratteristica più importante della mutazione, la sua discontinuità come l’ha definita de Vries .
Come nella fisica non possono comparire energie intermedie fra due livelli continui le mutazioni sono effettivamente dovute a salti quantici nella molecola del gene .
Eppure le mutazioni molte volte rimangono latenti. Ciò significa che presentano diverse versioni almeno da un punto di vista singolo. Ma che il metterle assieme è determinato dal caso.
A ogni temperatura diversa dallo zero assoluto vi è una probabilità più o meno grande che la transizione si verifichi. Questa probabilità cresce naturalmente con la temperatura del termostato.
Per certo come la luce manifesta se stessa e le tenebre, così la verità è norma di se stessa e dell'errore, Spinoza, Etica, numero 43 .
La meccanica quantistica è la prima rappresentazione teorica che rende conto partendo da alcuni principi fondamentali di tutte le specie di aggregati di atomi che effettivamente si incontrano in natura.
Le mutazioni frequenti sono dannose per l'evoluzione. Individui che per mutazioni acquistano una configurazione genica di insufficiente stabilità avranno poca probabilità di vedere la loro discendenza. Rapide e radicali mutazioni non sopravviveranno a lungo: la specie si libererà di essi e sceglierà così per selezione naturale dei geni stabili.
Ordine disordine ed entropia .
L'ordine è basato sull'ordine.
La naturale tendenza delle cose è passare in uno stato di disordine completo; ma una molecola straordinariamente grossa deve essere un capolavoro di ordinatamente differenziato.
La vita sembra essere dipendente da un comportamento ordinato e retto da leggi rigorose della materia non basato esclusivamente sulla tendenza di questa a passare dall’ordine al disordine, ma basato, almeno in parte, sulla conservazione dell'ordine esistente.
L'organismo vivente sembra essere un sistema macroscopico che per una parte del suo comportamento si avvicina a quel funzionamento puramente meccanico che si contrappone al funzionamento termodinamico a cui tutti i sistemi tendono. al termine della temperatura allo zero assoluto e con l'eliminazione che ne consegue del disordine molecolare.
Il secondo principio della termodinamica, che è il principio della entropia sembra non applicarsi agli organismi viventi.
Come fa un organismo vivente a evitare questo decadimento? la risposta è ovvia. Mangiando, bevendo, respirando, assimilando. Il termine tecnico è metabolismo. Che significa scambiare; ma scambio di che?
Per un organismo adulto il contenuto energetico è stazionario così come il contenuto materiale in un continuo scambio di emissione di energia e di recupero di energia.
L'organismo può tenersi lontano dallo stato di entropia massima che è la morte rimanendo in vita traendo dal suo ambiente continuamente entropia negativa; che è qualcosa di molto positivo. Ciò di cui si nutre un organismo è l'entropia negativa. Si può dire che l'essenziale nel metabolismo è che l'organismo riesca a liberarsi di tutta la entropia che non può non produrre nel corso della vita.
Ma che cos'è l'entropia?
L'entropia non è un'idea o un concetto vago, ma una quantità fisicamente misurabile come un qualsiasi altro elemento, es. la lunghezza di una barretta, la temperatura di un corpo, il calore di fusione alla temperatura dello zero assoluto approssimativamente meno 273°C a cui l'entropia di ogni sostanza è nulla; là c’è la paralisi e la morte .
La costante di Boltzmann misura quantitativamente il disordine atomico del corpi.
Questa legge rappresenta la naturale tendenza delle cose a raggiungere lo stato caotico a meno che non ci opponiamo ad essa.
L'organismo si alimenta di entropia negativa attraendo su di sé per così dire un flusso di entropia negativa per compensare l'aumento di entropia che esso produce vivendo. Con il che riesce a mantenersi a un livello di entropia stazionario notevolmente basso.
Questo scambio consiste nell'assorbire continuamente ordine dall'ambiente in modo da opporsi al disordine generato dalla entropia del decadimento.
Le piante hanno la loro più importante sorgente di entropia negativa nella luce solare e noi umani invece nelle relazioni interpersonali.
La struttura della materia vivente non può ridursi alle ordinarie leggi della fisica.
Il susseguirsi degli eventi nel ciclo vitale di un organismo mostra una regolarità e un ordine ammirevole non paragonabile a tutto ciò che si incontra nella materia inanimata. Esso è controllato da un gruppo di atomi supremamente ben ordinato, il quale rappresenta soltanto una piccola frazione del numero totale di atomi di ogni singola cellula.
Ne concludiamo che lo spostamento di soli pochi attori entro il gruppo degli atomi pilota della cellula germinale è sufficiente per produrre un ben definito cambiamento nelle caratteristiche macroscopiche ereditarie dell'organismo.
La sorprendente dote di un organismo di concentrare un flusso di ordine su se stesso e di evitare così di cadere nel caos atomico e di bere ordine da un ambiente adatto, sembra connesso con la presenza del solido aperiodico: le molecole del cromosoma che senza dubbio rappresentano il più complesso tipo di associazione atomica ben ordinata che conosciamo.
Per dirla in breve noi constatiamo il fatto che l'ordine esistente manifesta il potere di mantenere se stesso e di produrre eventi ordinati.
Contrariamente a quanto comunemente si crede, che cioè il corso regolare degli eventi è retto dalle leggi della fisica, non è mai la conseguenza di una ben ordinata configurazione di atomi. Non lo è a meno che quella configurazione di atomi non si ripeta un'enorme numero di volte come avviene in un cristallo periodico o come avviene in un liquido o in un gas composto da un gran numero di molecole identiche.
Anche quando il chimico tratta in vitro una molecola molto complicata e ha a che fare con un numero enorme di molecole uguali si applicano le sue leggi. Egli potrebbe dirci un minuto dopo che ha dato il via a una particolare reazione che, ad es. la metà delle molecole ha reagito, e dopo un secondo minuto tre quarti di essi hanno reagito. Ma se prendiamo una particolare molecola supponendo che la si potesse seguire nel suo modo di essere e ci chiediamo se debba venire a trovarsi tra quelle che hanno reagito o tra quelle che ancora non lo hanno fatto, nessuno potrà dirlo. Ciò che essa fa è puramente dovuto al caso.
Possiamo seguire il destino di un singolo piccolo numero di atomi o addirittura anche quello di un singolo; in qualche occasione possiamo farlo.
Ma tutte le volte che lo facciamo troviamo una completa irregolarità. Si muove nel produrre delle regolarità soltanto in media.
Il movimento browniano di una piccola particella in sospensione in un liquido è completamente irregolare; ma se vi sono molte particelle tutte uguali esse daranno luogo con i loro movimenti irregolari al fenomeno regolare della diffusione.
Per i singoli non valgono le regole dei più.
La chiara assenza di determinazione individuale dà luogo non di meno alla rigorosa legge esponenziale del decadimento, nel caso di un gran numero di atomi radioattivi tutti della stessa specie.
In biologia si ha a che fare con una situazione completamente diversa dalla fisica.
Un singolo gruppo di atomi esistenti in un solo esemplare produce eventi ordinati meravigliosamente in accordo gli uni con gli altri e con l'ambiente.
È un dato di osservazione. Il principio direttore di ogni cellula è impersonato da un singolo sistema di atomi esistenti in una sola, o talora in due copie.
Ed è pure un dato di osservazione che tale sistema riesce a produrre eventi secondo un modello di regolarità.
Possiamo trovare sorprendente o implausibile il fatto che un piccolo ma altamente organizzato gruppo di atomi sia capace di agire in tal maniera.
La situazione tuttavia è senza precedenti e non la si può riscontrare in nessun luogo tranne che nel caso della materia vivente.
Il fisico e il chimico studiando la materia inanimata non sono mai stati testimoni di fenomeni che abbiano dovuto interpretare in modo simile.
Il caso non si è mai dato e così la nostra teoria fisica non lo spiega. La nostra bella teoria statistica di cui eravamo orgogliosi con la biologia non funziona.
La regolarità che si incontra nei processi della vita scaturisce da una diversa sorgente.
E’ manifesto che vi sono due diversi meccanismi mediante i quali si possono produrre eventi regolari: il meccanismo statistico che produce l'ordine dal disordine e questo altro che produce l'ordine dall'ordine.
Ciascuno di noi ha l'indiscutibile impressione che la somma totale della sua propria esperienza e memoria sia un'unità del tutto distinta da quella di ogni altra persona.
In questi termini ci si riferisce alla parola Io; ma che cos'è questo io?
Spesso è qualcosa di più che una collezione di dati singoli, esperienze, memorie; è cioè il canovaccio sul quale questi sono intessuti.
L'Io è la trama su cui essi sono raccolti.
Tutti gli eventi puramente meccanici seguono direttamente il principio dell'ordine dall’ordine, dove per meccanici intendiamo eventi in senso lato
La legge secondo cui tutte le leggi fisiche sono di natura statistica non tiene invece conto che per molti elementi, quelli meccanici, è sufficiente la gravitazione universale a dare spiegazione del come mai funzionino
Max Planck in leggi dinamiche e leggi statistiche faceva quella distinzione fra ordine dall'ordine e ordine dal disordine.
La legge di tipo statistico riguarda eventi macroscopici nel loro insieme e deriva da leggi dinamiche che si suppone governino gli eventi microscopici.
L'atteggiamento di Planck è tutt'altro che banale perché conferma il principio dell'urne e dall'ordine che costituisce il punto centrale per la comprensione della vita.
Questo principio va preso con un granello di sale molto grosso dice Schrodinger.
Come ci si avvicina alla temperatura dello zero assoluto il disordine molecolare cessa di avere una qualunque influenza sugli eventi fisici.
C'è un punto di rassomiglianza tra un orologio e un organismo che consiste nel fatto che anche quest'ultimo si basa su di un solido: il cristallo aperiodico che costituisce la sostanza ereditaria ed è ben lontano dal disordine dell'agitazione termica, i geni.
I geni sono gli ingranaggi della macchina organica.
Le caratteristiche più sorprendenti del caso biologico sono: primo, la curiosa distribuzione degli ingranaggi in un organismo pluricellulare per la quale si ha questa presenza in ogni molecola; secondo, il fatto che il singolo ingranaggio non è ovviamente opera umana ma è il più bel capolavoro mai compiuto da Dio secondo le linee della meccanica quantistica.
In biologia un singolo gruppo di atomi esistenti in un solo esemplare produce eventi ordinati meravigliosamente in accordo gli uni con gli altri e con l'ambiente secondo le leggi più rigorose.
In un mammifero adulto i cromosomi arrivano fino a 25mila.
Che cosa ciò significa? che sono solo 1/1000000 del numero delle molecole in 16,3 cm³ di aria. Un nulla che controlla il tutto.
Sebbene relativamente voluminose, unendosi tutte insieme esse non formerebbero che una piccola goccia di liquido. Sono distribuite in ogni cellula dove ne trova spazio esattamente 1 o 2 se si tiene conto dei diploidi.
Questa modestissima quantità informativa determina il comportamento dell'organismo..
Shroedinger dice che questo singolo ingranaggio non è ovviamente opera umana ma il più bel capolavoro mai compiuto da Dio secondo le leggi della meccanica quantistica.
Gli eventi spazio temporali che si verificano nel corpo di un essere vivente e corrispondono all'attività della sua mente e alle sue azioni, siano consce o no, sono se non strettamente deterministici almeno statistico deterministici.
L'indeterminazione quantistica non ha nessuna funzione biologica importante.
Eccetto forse che nell'aumentare il carattere puramente accidentale delle meiosi o delle mutazioni naturali o indotte dai raggi x.
L'organismo vivente può essere considerato un puro meccanismo per le ragioni che il corpo funziona come un puro meccanismo secondo le leggi di natura. Inoltre si sa per esperienza diretta e incontrovertibile che la persona dirige i suoi movimenti e ne prevede gli effetti e perciò ne assume la responsabilità.
La logica deduzione di questi due fatti è che la persona nel più largo significato della parola controlla il movimento degli atomi secondo le leggi di natura.
Quindi la persona è “iddio onnipotente”.
A questo punto Schrodinger fa un richiamo alle Upanisad in cui la posizione atman del brahaman l'io personale è uguale a lio onnipresente che tutto comprende nel pensiero indiano Non è una bestemmia ma è la rappresentazione della quintessenza della più profonda conoscenza degli avvenimenti del mondo.
Nonostante Schopenhauer, questa idea è rimasta estranea al pensiero occidentale.
La coscienza non viene mai sperimentata al plurale ma sempre e solo al singolare.
La coscienza si trova primariamente connessa e dipendente dallo stato fisico di una porzione limitata di materia, il corpo.
La coscienza è un singolare, il plurale della quale ci è ignoto.
C'è una sola cosa e ciò che sembra essere una pluralità è semplicemente una serie di differenti aspetti di una sola cosa prodotti da una illusione l'indiana “maya”.
È un libro straordinario scritto da uno dei fisici più importanti che non può non risentire della datazione in cui venne scritto.
Vi emerge una grande valorizzazione della genetica e la sorpresa per il fisico che deriva dal fatto che la genetica controlla con la logica dell'ordine che viene dall'ordine il comportamento della persona umana.
Oggi dovremmo dare molto più valore all'epigenetica e a quanto si è appreso dalle neuroscienze, dalla psicologia dell'età evolutiva. Cosa è la vita di Schrodinger rimane per la lezione fondamentale che la biologia è qualche cosa che misteriosamente non risponde alle leggi universali a cui è soggetto tutta la materia dell'universo, meglio tutta la restante materia dell'universo. Fuorchè la vita stessa sul pianeta terra.