Cattedrale di Rouen

Eventi  prodotti in una Camera di Wilson

Scienza e Arte : due aspetti della creatività umana

Dott. Prof. Angelo Cunsolo,  Ordinario di Fisica Nucleare, Università di Catania

Quasi un milione e mezzo di anni fa, nella savana africana un ominide bipede stava muovendo i primi passi del lungo cammino che lo avrebbe condotto alla tecnologia e alla scienza.

Aveva attentamente scelto due sassi di silice e, accovacciato tenendo il più piccolo nella sua potente mano, picchiava con questo il più grande poggiato a terra. Non per frantumarlo, ma per ricavarne delle schegge dai bordi taglienti. Lo aveva appreso dopo tantissime prove, “provando e riprovando”….

Ad esse egli ed i suoi successori, i Neanderthal, nei millenni successivi avrebbero via via dato la funzione di raschietti-coltelli, asce, punte di frecce e di lance, creando degli strumenti che avrebbero rivoluzionato l’interazione degli uomini con l’ambiente. In altri termini, alla intuizione balenata nella mente di quell’ominide di utilizzare quel potere di graffiare e tagliare dei sassi aguzzi che forse lui stesso aveva accidentalmente sofferto, seguì una difficile e, pertanto lunghissima, fase di sperimentazione e di apprendimento, che diede agli uomini una rivoluzionaria capacità di plasmare i sassi a nuove funzioni, mediante una tecnica creativa, che avrebbe costituito la base per successive invenzioni ed applicazioni utili ad elevare il loro livello di civiltà

Solo qualche decina di migliaia di anni fa, gli uomini di Cro-Magnon perfezionarono la tecnica di percussione e inventarono la tecnica di lisciatura delle schegge bifacciali, a punta e con due bordi taglienti (amigdale) attenute per una sapiente percussione (solo quattro colpi), aggiungendo una nuova ed eterea qualità ai loro prodotti litici . Essi coniugarono la funzionalità, magari migliorata delle amigdale dei Neanderthal con una nuova, non necessaria anzi in pratica più faticosa, ma superiore, caratteristica astratta cioé la bellezza ossia, l’elegante simmetria geometrica: uno dei primi vagiti dell’arte.

Analogamente si potrebbero includere i loro artefatti di legno, ossa e pelli di animali, e poi, appresa la tecnica del fuoco, quelli di terra cotta e di metallo. Né si possono escludere quelle straordinarie opere d’arte che sono i graffiti e le pitture rupestri, vere preghiere che suggeriscono una profonda e comune origine nell’uomo della dimensione mistica e dell’ arte. Quei cacciatori-raccoglitori cioè avrebbero inteso elevare una preghiera alle divinità animali per propiziare una fruttuosa caccia, realizzando, ad esempio nelle grotte di Altamura o di Lescaux, figure accuratissime degli animali cui davano la caccia , di rara potenza espressiva e bellezza, che di primitivo hanno ben poco. Infatti i loro artefatti, sia sul piano artistico , che sul piano tecnico-realizzativo, hanno raggiunto a volte vette altissime, magari rimaste successivamente ineguagliate in quell’altalena di progressi e regressi che caratterizza nelle varie civiltà il progresso umano.

Continuando il nostro viaggio nel tempo, i Cro-Magnon, una volta divenuti allevatori-agricoltori, sentirono l’esigenza di controllare le loro greggi e di predire, per esempio, il tempo della semina. Ed ecco che due problemi così diversi , vengono risolti ed unificati inventando procedure simboliche-astratte: si conteranno i capi formanti il gregge e le lune nuove intercorrenti tra la raccolta e la semina, stabilendo una corrispondenza tra un capo di bestiame ed una tacca intagliata sul bastone del pastore ed analogamente rappresentando una luna nuova con un nodo in una cordicella. E’ questo il primo passo per concepire delle entità astratte, i numeri naturali, e per estendere l’osservazione ai corpi celesti: nascevano la matematica e l’astronomia.

A queste conoscenze si diede una valenza magico-religiosa e politica, che diede un grande potere agli sciamani-capi tribù e che produrrà opere colossali come l’innalzamento di megaliti, prima come singoli menhir o come allineamenti di decine e decine di menhir, e poi come dolmen, tombe a cumulo e quindi come complessi e magnifici templi megalitici come quelli di Stonehenge e Malta: nasceva l’architettura religiosa che già si fregiava di bassorilievi simbolici e statue votive. E come dimenticare le vette artistiche raggiunte dall’arte minoica, per esempio il palazzo di Cnosso a Creta, o nell’Egitto dei Faraoni, nelle città anatoliche e nelle città assiro-babilonesi o in Cina , India e Tailandia , in Asia o nelle civiltà dei Maia, Inca e Aztechi nelle Americhe? Le conoscenze empiriche e tecnologiche, che faticosamente si andavano accumulando in nuovi campi del sapere, spesso in luoghi spazio-temporali diversi, spingevano sempre più in alto il livello di civiltà rendendo possibile la realizzazione di tombe e monumenti regali, templi e città che ancora oggi stupiscono, e ad un miglioramento delle condizioni di vita.

In realtà si dava alle conoscenze non un valore in sé, ma funzione delle loro applicazioni pratiche o asservendole alla dimensione mistica e/o all’arte. Bisognerà attendere i greci perché la conoscenza prenda coscienza , cioè nasca la filosofia.

Tuttavia, mentre la geometria, l’aritmetica, l’estetica e pertanto l’arte nelle sue varie espressioni, venivano elevate a livelli di discipline “nobili”, la fisica e le altre discipline fondate sull’osservazione umana, empirica e pertanto fallace, restavano a livello di conoscenze secondarie. Infatti la scuola “ razionalista” di Atene con Socrate, Platone ed Aristotele primeggiò sulla scuola “empirista” di Eraclito, Pitagora, Democrito ed in particolare Archimede per citare alcuni illustri componenti delle due Scuole. Bisognerà aspettare la cultura islamica, fondata su una rilettura attenta delle opere greche e sviluppata da un fervido ardore religioso, e quindi la poderosa spinta rinnovatrice del Rinascimento per superare l’impasse della Scolastica e finalmente con Galileo Galilei si perviene ad una chiara definizione di “ Metodo (per costruire una Scienza) sperimentale”. Esso si basa su quattro momenti: scelta di una classe di fenomeni naturali e l’osservazione sistematica di “Esperimenti”, cioè di alcuni tra tali fenomeni che avvengano in condizioni chiare e controllate, cioé ripetibili, effettuata misurando con opportuni strumenti le grandezze (quantità misurabili ben definite sia dal punto di vista concettuale, che operativo ) che caratterizzano (secondo il giudizio del ricercatore) tali fenomeni, e quindi generando i “dati sperimentali”. Secondo, questi sono analizzati con criticismo mediante operazioni logico-matematiche al fine di mettere in luce, ove esistono, interdipendenze o correlazioni tra tali grandezze: ”leggi sperimentali”. Per esempio le leggi di Keplero sul moto dei pianeti, che si basavano sulle accurate osservazioni astronomiche (misure di posizioni nel tempo dei vari pianeti) di Tycho Brake (primi del 1600).

Le leggi sperimentali descrivono in modo sintetico ed essenziale classi di esperimenti, ma non rispondono alla domanda : perché tali fenomeni si producono ed evolvono nel modo osservato, né tantomeno forniscono una descrizione delle varie classi di fenomeni omogenei coerente ed unificata. Una prima sintesi è rappresentata dall’elaborazione di un modello più o meno qualitativo che descriva i fenomeni “come se…”. Per esempio in astronomia le leggi di Keplero erano più facilmente interpretate nel modello Copernicano che in quello Tolemaico, ma non spiegavano chi o cosa faceva muovere i pianeti, né si poteva applicare al moto dei gravi sulla terra.. Il compito di unificazione è demandato (terzo momento) alla “teoria”, cioè ad un insieme di asserti (i “principi primi”) non necessariamente dimostrabili a priori (come i cinque postulati di Euclide in geometria), che obbediscano ad un criterio di indipendenza reciproca, siano in numero minimo e non mutualmente escludenti. Alcuni di essi debbono essere di natura logico-matematica. Ovviamente la scelta di tali asserti non è univoca, né giustificata a priori, come in Matematica, ma a posteriori mediante (quarto momento) la “Verifica”, cioè spiegando, via operazioni logico-matematiche, leggi e modelli che l’hanno, per così dire, “ispirata”. Ad esempio la teoria sul moto dei corpi di Isaac Newton (I tre famosi principi della dinamica ed il calcolo infinitesimo associato) spiega sia il moto dei pianeti, che il moto dei corpi in generale con previsioni molto accurate. Inoltre la teoria può, anzi è vivamente auspicabile che assuma carattere di generalità e pertanto possa prevedere nuovi fenomeni e stimolare nuovi esperimenti di verifica ( il “provando e riprovando” di Galileo Galilei). Tali esperimenti possono aprire ad inaspettate e possibilmente rivoluzionarie scoperte ed applicazioni. Se, infatti i nuovi esperimenti dovessero produrre dati in disaccordo con quanto previsto dalla teoria accettata, allora , come affermava Eraclito “ Il no è la molla dello sviluppo”, e, parafrasando Karl Popper, la “Falsificabilità” è garanzia della potenziale veridicità della conoscenza, questa viene messa in crisi e posta a revisione critica. Bisognerà cioè individuare l’assunto della teoria origine del disaccordo e correggerlo formulando una nuova teoria più generale , che cioè includa quanto “spiegato” dalla vecchia teoria, compreso l’esperimento “critico” e possibilmente schiuda nuovi campi d’indagine. Sempre sulla tematica del moto dei corpi, l’esperimento di Michelson e Morley fu, quasi un secolo fa, un esperimento critico, che mise in evidenza che per velocità confrontabili a quella della luce, la teoria classica fondata sulla meccanica di Newton (Tempo e spazio assoluti, cioè indipendenti dal sistema di riferimento in cui si descrivono i moti) non spiegava i relativi dati sperimentali, il che avrebbe portato alla Relatività speciale di Albert Einstein. Ulteriori esperimenti con i costituenti elementari della materia (molecole, atomi, elettroni e via dicendo) avrebbero poi invalidato la fisica classica anche a livello microscopico e dato origine alla fisica quantistica. Oggi si ricorre alla fisica quanto-relativistica per analizzare gli esperimenti di collisioni tra particelle a grandissime energie effettuati al CERN di Ginevra, e domani ….? Insomma, il Metodo Sperimentale praticato già da Archimede, ma chiaramente formulato da Galilei nel ‘600, permette di distillare lentamente, ma sicuramente una teoria viepiù generale ed accurata, cioè di pervenire ad una descrizione-comprensione sempre più vasta ed accurata dei fenomeni indagati.

Considerando le varie scienze sperimentali, quali Fisica, Chimica, Botanica, Zoologia, Geologia, Medicina e via dicendo, si può dire che è tutta la Natura ad essere investigata da una moltitudine di ricercatori che, ai nostri giorni, sempre più lavorano in equipe ed in campi di indagine multidisciplinari.

Il progresso delle scienze viene determinato dalla creatività dei ricercatori sperimentali che si ingegnano ad inventare nuovi strumenti di misura sempre più precisi e nuovi esperimenti suggeriti dalla teoria accreditata e possibilmente in campi inesplorati, da un lato e dai ricercatori teorici dall’altro , che si impegnano nel raffinare i modelli, spesso esemplificazioni della teoria a volte solo ipotizzata, in presenza di uno o più esperimenti critici, nel difficile impresa di “generalizzarli“ compiendo un passo verso una teoria che possa unificare discipline apparentemente diverse. Certo, l’evoluzione storica delle scienze sperimentali mostra questo progresso, che ha generato da una parte il portentoso ampliamento delle conoscenze e dall’altra le attuali grandi realizzazioni tecnologiche che ci permettono di fruire di servizi fino a poco tempo fa inimmaginabili. Questo ha portato a concepire schemi concettuali sempre più astratti e pertanto più lontani dal nostro senso comune, basato sul nostro vissuto, cioè su ciò che percepiamo con i nostri sensi, alla nostra scala. Una tale evoluzione, oltre che nelle scienze sperimentai è anche riscontrabile nella evoluzione delle discipline artistiche che dal naturalistico-figurativo sono via via passate ad espressioni più astratto-simboliche quali, ad esempio, l’impressionismo, il cubismo e l’astrattismo in pittura e scultura, o il Jazz e la musica dodecafonica in musica. Nell’arte tuttavia, , anche se le correnti e/o scuole hanno avuto un ruolo di guida nel superamento dei vecchi e nella definizione dei nuovi canoni estetici, la ricerca artistica, che pure verte sulla comprensione dell’uomo e del suo mondo materiale, ma che include altresì la sua dimensione spirituale inaccessibile alle scienze sperimentali, è essenzialmente basata sulla soggettiva sensibilità del singolo artista. E’ Lui che, nel fuoco della creazione artistica concepisce e forgia la sua opera e la esprime nel suo linguaggio, che spesso non ammette un’unica, chiara interpretazione come nella scienza, pur nella difficile veste tecnico-specialistica di quest’ultima. E ciò a volte per indurre nel fruitore d’arte una risposta profonda, sensitiva, non razionale come nel caso del messaggio scientifico, che lo proietti direttamente nell’universo dell’artista. Ecco quindi una dicotomia fondamentale tra arte e scienza: nell’arte non c’è verità oggettiva, mentre la scienza la postula fermamente , anche se la immagina come teoria “ultima e finale” ottenuta tramite una serie infinita di approssimazioni successive. D’altronde l’arte definisce l’opera d’arte come entità, reale e astratta, creata da un ricercatore d’arte (l’artista) in cui confluiscono bellezza e vitalità (anche queste entità non definibili in ambito scientifico ). Dal versante scientifico si potrebbe contrapporre all’opera d’arte la scoperta scientifica, facendo corrispondere alla bellezza, l’eleganza di uno schema concettuale chiarificatore o di una equazione matematica che lo sintetizza e alla vitalità, la capacità di previsione quantitativa dei principi , per esempio in fisica basati sulle simmetrie fondamentali. Infine si può riscontrare anche nell’arte una ricerca di proprietà ”scientifiche”. Ad esempio nell’architettura le splendide cattedrali gotiche, in cui fisica ed estetica sono intimamente fuse, e/o in musica le splendide fughe di J. S. Bach , in cui le simmetrie geometriche –matematiche generano un’armonia capace di elevare il fruitore a Dio.

Concludendo, si può asserire che l’arte e la scienza sono due aspetti complementari della multidimensionale creatività umana che contribuiscono fondamentalmente e da sempre alla evoluzione dell’uomo, sia sul piano materiale che spirituale.

“Non c’è nulla di errato nell’intelletto che prima non sia stato negli erranti sensi” Parmenide di Elea (V° secolo a.C.)

(Angelo Cunsolo)