TUTTOSCIENZE 29 dicembre 99


IL SECOLO DELLA SCIENZA
AUTORE: BIANUCCI PIERO
ARGOMENTI: STORIA SCIENZA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA. CONTINUA A PAGINA 4

CENTO anni di scoperte, invenzioni, nuove tecnologie grandi e piccole, dal laser al reggiseno (che è del 1914). Facile peccare per omissione. Ecco una possibile scelta. 1999: nell'ambito del Progetto Genoma Umano, decifrato interamente il cromosoma 22; la velocità della luce rallentata a 60 chilometri all'ora in un condensato di Bose-Einstein; annuncio: l'universo, nel suo insieme, è in rotazione. 1998: l'universo non solo si espande, ma tuttora sta accelerando il suo moto di espansione; un esperimento di meccanica quantistica indica la possibilità di modificare a distanza lo stato di una particella; un esperimento realizzato nel laboratorio giapponese di Kamioka attribuisce una massa (per quanto minima) al neutrino. 1997: la sonda della Nasa ««Pathfinder»» atterra su Marte il 4 luglio e il robot ««Sojourner»» esplora il suolo marziano fino alla fine di settembre; nasce la pecora Dolly, prima clonazione di un mammifero. 1996: èquipe francese diretta da Daniel Cohen classifica novantamila dei centomila geni umani: per esempio, quelli che controllano il cervello sono 3.195, quelli dell'esofago solo 76. 1995: scoperto il Top, sesto e ultimo quark (Fermilab, Usa); il quinto stato della materia, o ««condensato di Bose-Einstein»», realizzato in un laboratorio di Boulder (Usa); creati al Cern atomi di anti-idrogeno; individuato il primo pianeta intorno a un'altra stella. 1994: l'antropologa Meave Leakey scopre in Kenia l'Australopithecus ramidus, un antenato dell'uomo vissuto intorno a 4 milioni di anni fa. 1993: individuato il gene associato al cancro del colon; conclusa la costruzione del tunnel sotto La Manica. 1992: nasce la scrofa Astrid, primo animale biotecnologico con organi ««umanizzati»» in vista di xenotrapianti che non causino rigetto. 1991: in Inghilterra, nel laboratorio europeo JET, viene prodotta per la prima volta una quantità significativa di energia da fusione nucleare. 1990: prima terapia genica su un essere umano (Bethesda, Usa), va in orbita il telescopio spaziale ««Hubble»»; nasce, da Kodak e Philips, il Photo-Cd. 1989: Internet, con il World Wide Web, sistema ipertestuale creato al Cern di Ginevra da Tim Berners-Lee, diventa il primo sistema di comunicazione interattiva globale; il Cern e i Laboratori di Stanford (Usa) confermano che l'universo è costituito soltanto da tre ««famiglie»» di particelle fondamentali; primo trapianto di geni su un uomo; prime foto ravvicinate di Nettuno (dalla sonda della Nasa ««Voyager 2»»). 1988: brevettato il primo topo transgenico con sistema immunitario umanizzato: serve a studiare la formazione dei tumori. 1987: primo mammifero modificato geneticamente per fargli produrre farmaci, è una topolina capace di secernere nel latte un anticoagulante per curare l'infarto; primo intervento di chirurgia laparoscopica; pomodoro transgenico. 1986: la sonda europea ««Giotto»» riprende le prime immagini ravvicinate di una cometa passando ad appena 600 chilometri dalla Halley; il ««Voyager 2»» invia le prime foto di Urano; Mueller e Bednorz scoprono i materiali superconduttori ad alta temperatura. 1985: scoperto il fullerene, nuova forma del carbonio (accanto a quello amorfo, alla grafite e al diamante) la cui molecola è formata da 60 atomi. 1984: Stanley Prusiner chiarisce la natura dei prioni; Richard Leakey scopre il primo fossile di Homo erectus. 1983: Carlo Rubbia al Cern scopre la particella Z-zero; lo studente Fred Cohen diffonde il primo virus informatico; la sonda ««Pioneer 10»» (Nasa) supera i confini del sistema planetario. 1982: Carlo Rubbia scopre le particelle W; isolato il virus dell'Aids; Kary Mullis inventa la Pcr per l'analisi del Dna; Philips e Sony lanciano il Cd, inizia l'era del suono digitale. 1981: il primo lancio dello Shuttle inaugura l'era dei lanciatori riutilizzabili; primo personal computer Ibm. 1980: entrano in uso i primi telefoni cellulari; sistema operativo Ms/Dos di Bill Gates. 1979: sangue artificiale realizzato da Ryoichi Naito. 1978: Donald Johanson scopre Lucy, Australopithecus afarensis; Paul Berg realizza il primo trapianto di geni tra mammiferi; nasce la prima bambina concepita in provetta. 1977: primo farmaco prodotto da batteri geneticamente modificati, è la somatostatina; eradicato il vaiolo; scoperti gli anelli del pianeta Urano. 1976: l'Apple presenta il primo personal computer; Alan Guth formula la teoria del Big Bang inflattivo; scoperti gli oncogeni; le sonde Viking (Nasa) atterrano su Marte. 1975: Koehler e Milstein realizzano gli anticorpi monoclonali; Stephen Schneider denuncia l'effetto serra; primo videoregistratore domestico. 1974: Ting e Richter scoprono il quark ««Charm»»; Martin Perl scopre la particella Tau; Hulse e Taylor individuano le onde gravitazionali studiando una pulsar binaria. 1973: Paul Lauterbur propone la risonanza magnetica nucleare per uso diagnostico. 1972: primo trapianto di geni tra batteri; prima Tac, tomografia assiale computerizzata; cromodinamica quantistica di Gell-Mann; primo videogioco; primo videodisco; prima calcolatrice tascabile. 1971: Paul Berg per la prima volta ricombina il Dna; primo microprocessore; Jean-Francois Borel scopre la ciclosporina. 1970: i biologi Baltimore e Temin scoprono che l'Rna può codificare il Dna. 1969: l'uomo sbarca sulla Luna (20 luglio, Armstrong, Aldrin, Collins), seguiranno altri 12 sbarchi, l'ultimo nel dicembre 1972. 1968: teoria elettrodebole di Glashow, Weinberg e Salam; prima circumnavigazione della Luna con uomini a bordo della sonda; primo volo di un aereo civile supersonico. 1967: Christiaan Barnard esegue il primo trapianto di cuore; treno a levitazione magnetica; Jocelyn Bell scopre le pulsar. 1966: Alfred Kastler realizza il pompaggio ottico applicato nei laser, in olografia, orologi atomici e magnetometri. 1965: Monod, Jacob e Lwoff scoprono i meccanismi della trascrizione genetica; il russo Leonov compie la prima passeggiata spaziale; prima centrale telefonica elettronica; schermo a cristalli liquidi. 1964: Arno Penzias e Robert Wilson scoprono la radiazione fossile del Big Bang. 1963: Thomas Starzl esegue il primo trapianto di fegato; Valentina Tereshkova prima donna nello spazio; Philips presenta la musicassetta. 1962: Maarten Schmidt scopre le quasar; primo satellite per telecomunicazioni. 1961: Nirenberg, Holley e Khorana identificano il codice genetico basato sulle 4 ««lettere»» del Dna; Monod e Jacob scoprono l'Rna messaggero; inizia l'elaborazione della teoria geologica della tettonica a placche, che riprende intuizioni di Wegener risalenti al 1912; Gell-Mann propone i quark; Gagarin primo uomo nello spazio. 1960: realizzato il primo laser; Jonathan Leakey scopre l'Homo habilis; Murray Gell-Mann ipotizza i quark; primo anello di collisione a Frascati; Renato Dulbecco scopre i virus oncogeni; primo pacemaker impiantabile. 1959: il Lunik (Urss) invia le prime immagini della faccia nascosta della Luna; Jack Kilby inventa il circuito integrato. 1958: scoperte intorno alla Terra le Fasce di Van Allen con ««Explorer»», primo satellite Usa; primo computer a transistor. 1957: primo satellite artificiale, lo Sputnik lanciato dall'Unione Sovietica; teoria della superconduttività; scoperto l'interferone, 1956: Frederick Reines individua il neutrino; prima registrazione di una trasmissione televisiva; motore rotativo di Felix Wankel. 1955: Emilio Segrè scopre l'antiprotone; prime fibre ottiche. 1954: Giulio Natta sintetizza il polipropilene; primo trapianto di rene; primo sommergibile atomico (Usa); vaccinazione antipolio Salk; prima cella fotovoltaica. 1953: James Watson e Francis Crick scoprono la struttura a doppia elica della molecola di Dna; clonata una rana. 1952: con la Bomba H (Usa) si realizza la prima fusione nucleare artificiale. 1951: Rita Levi Montalcini scopre il Fattore di crescita nervosa (Ngf); prima pillola anticoncezionale. 1950: Richard Doll dimostra la relazione tra sigarette e cancro; nasce la stereofonia. 1949: primo aereo a reazione commerciale, il ««Comet»». Murray Barr scopre la cromatina nei cromosomi sessuali X e apre la via alla diagnosi genetica. 1948: Shockley, Brattain e Bardeen inventano il transistor; Dennis Gabor inventa l'olografia; entra in commercio la foto Polaroid; teoria dell'elettrodinamica quantistica (Feynman, Tomonaga, Schwinger). 1947: si costruisce negli Usa il primo reattore nucleare veloce (autofertilizzante); il pilota americano Chuck Yeager supera il muro del suono. 1946: Willard Libby inventa il metodo di datazione con il carbonio radioattivo; in funzione Eniac, primo calcolatore elettronico Usa; forno a microonde. 1945: esplode la prima bomba atomica; primo impiego della streptomicina; Arthur Clarke identifica l'orbita geostazionaria per i futuri satelliti di telecomunicazione. 1944: Oswald Avery dimostra che l'informazione ereditaria di tutti gli esseri viventi è contenuta nel Dna; Willem Kolff inventa il rene artificiale. 1943: in Gran Bretagna si costruisce ««Colossus»», il progenitore dei calcolatori elettronici; Laszlo Biro brevetta la penna a sfera. 1942: Fermi realizza la prima pila atomica dimostrando la possibilità di una reazione nucleare a catena controllata; primo lancio di un razzo ««V2»»; Hunt inventa il sonar. 1941: prime applicazioni del microscopio elettronico; ««Fantasia»», di Disney, primo film con colonna sonora stereo. 1940: Landsteiner e Wiener scoprono il fattore RH del sangue; realizzato il radar; prima trasmissione tv a colori; scoperta del plutonio e del nettunio. 1939: Paul Mueller fabbrica il DDT, primo insetticida; in Germania vola il primo aereo a reazione; teoria dei buchi neri di Oppenheimer e Snyder. 1938: scoperta la fissione dell'atomo; Bethe e Weizsacker scoprono le reazioni che producono energia nelle stelle; fabbricato il teflon (DuPont). 1937: Emilio Segrè scopre il tecnezio, primo elemento artificiale; Zwicky ipotizza la materia oscura dell'universo. 1936: Pirie e Bawden identificano per la prima volta un virus; Daniel Bovet isola il principio attivo dei sulfamidici. 1935: Domagk realizza il primo sulfamidico utilizzabile come antibatterico; Lorenz pone le basi dell'etologia moderna; il fisico Yukawa teorizza l'interazione forte; isolato il cortisone. 1934: i Joliot-Curie scoprono la radioattività artificiale; Fermi scopre il rallentamento dei neutroni; primo nastro magnetico per registratori audio; il chimico Wallace Carothers sintetizza il nylon (DuPont). 1933: Fermi teorizza l'interazione debole; Edwin Armstrong brevetta la radio a modulazione di frequenza.


CHIMICA La fabbrica delle molecole su misura Materie plastiche, antiparassitari, vaccini, diagnostici
AUTORE: VAGLIO GIAN ANGELO
ARGOMENTI: CHIMICA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

NEI primi decenni del secolo la chimica ha contribuito in modo fondamentale allo studio della struttura della materia, e in particolare alla comprensione della natura delle forze che legano gli atomi, della struttura delle molecole e della loro reattività. Dal punto di vista applicativo è stato il settore dei materiali polimerici quello che si è maggiormente sviluppato in quel periodo, utilizzando conoscenze e scoperte degli ultimi anni dell'Ottocento. La polimerizzazione di fenolo e formaldeide diede la prima materia plastica di sintesi chiamata bachelite, e successivamente fu preparato il nylon, fibra che si affermò subito dopo la seconda guerra mondiale. Negli anni 1953-54 il chimico tedesco Ziegler scoprì che sali di titanio e organoderivati di alluminio catalizzavano la polimerizzazione dell'etilene a polietilene lineare e grazie ad analoghe ricerche del chimico italiano Giulio Natta fu ottenuto il polipropilene isotattico, con tutti i gruppi metallici posizionati dalla stessa parte della catena di atomi di carbonio, e il polipropilene sindiotattico, con i metili che si alternano regolarmente dalle due parti della catena. Questi successi portarono al conferimento a Ziegler e Natta del premio Nobel nel 1963 ed aprirono la strada alla possibilità di progettare prodotti con caratteristiche specifiche e proprietà tecnologiche predeterminate. In questi ultimi decenni i risultati più significativi si sono riscontrati nei settori dei nuovi materiali e delle biotecnologie. I semiconduttori al silicio furono introdotti negli Anni 60 dopo la messa a punto di efficaci metodi di preparazione di silicio ultrapuro. Il processo di drogaggio del silicio diede i semiconduttori di tipo n o di tipo p, materiali alla base dei transistor e dei circuiti integrati, capaci di immagazzinare informazioni ed elaborarle a grandi velocità. Il ««chip»» al silicio con un grandissimo numero di circuiti elettrici collegati di dimensioni estremamente ridotte, ha reso possibile la costruzione di calcolatori sempre più potenti, mentre l'arseniuro di gallio, altro semiconduttore, è utilizzato in prodotti di alta tecnologia, tipo la telefonia mobile. Le celle solari al silicio forniscono un mezzo per la conversione dell'energia radiante solare in lavoro elettrico. Oggi utilizzate solo in situazioni particolari per le basse efficienze e gli alti costi rispetto alle fonti tradizionali, acquisteranno in futuro sempre maggiore importanza per la riduzione delle riserve di combustibili fossili e per il carattere di tecnologia non inquinante. Altri materiali di enorme interesse sono i superconduttori, che hanno resistenza nulla, al di sotto di una data temperatura (temperatura critica), al passaggio della corrente elettrica ed espellono dal loro interno i campi magnetici. Il fenomeno è noto fin dai primi anni del secolo, ma dal 1986 nuove ricerche hanno portato alla preparazione di ossidi misti di ittrio, bario e rame, o di mercurio, bario, calcio e rame in vari rapporti con temperature critiche facilmente raggiungibili, anche se ancora molto inferiori allo zero centigrado. Si avvicina, così, la possibilità di realizzare il trasporto di corrente senza perdita di energia e di disporre di treni che viaggiano senza attrito sfruttando il fenomeno della levitazione. Impressionante è stato il recente sviluppo delle fibre ottiche e il collegamento con tale mezzo della Gran Bretagna con il Giappone per una distanza di tremila chilometri, per la trasmissione di dati mediante luce a velocità molto più alta rispetto a quella dei segnali elettrici trasmessi in cavi metallici. La biotecnologia e la capacità di trasferire determinate unità di formazione genetica da un organismo ad un altro hanno fortemente influenzato negli ultimi anni numerosi settori. Basterebbe pensare ai farmaci, ai vaccini, ai diagnostici e alle specie vegetali di uso alimentare, in grado di resistere agli attacchi di parassiti, ottenuti mediante queste nuove tecnologie per valutare l'interesse dei risultati, che devono comunque essere sempre accompagnati da accurati controlli sulla sicurezza dei prodotti ottenuti. Sono questi alcuni dei molti successi della chimica nel corso del secolo, successi che meriterebbero un diverso atteggiamento verso questa scienza: spesso considerata sotto una luce negativa, la chimica continua invece a fornire mezzi per migliorare la qualità della vita. Gian Angelo Vaglio Università di Torino


FISICA Dall'atomo ai confini del cosmo L'impronta di Planck, Einstein, Bohr, Dirac e Fermi
AUTORE: REGGE TULLIO
ARGOMENTI: FISICA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

LA scienza guarda al futuro ma affonda le radici nel passato ed è prassi alquanto artificiosa e non priva di rischi il separare il suo lungo cammino in compartimenti stagni e vederla solamente come una successione di scoperte isolate. Lo spazio che ci è concesso non permette tuttavia una analisi esauriente e converrà seguire il cammino della fisica avendo come riferimento eventi di alto significato simbolico e applicativo. Il secolo XX ha inizio con la formula per la radiazione del corpo nero ottenuta dal fisico tedesco Max Planck. In fisica il "corpo nero" è un corpo materiale ideale in equilibrio termodinamico con la radiazione circostante. Un ferro rovente può essere considerato in prima approssimazione come un corpo nero ed emette luce la cui composizione è descritta con grande accuratezza dalla formula di Planck. Nel derivare questo risultato Planck assunse che l'energia della radiazione luminosa o comunque di tutte le onde elettromagnetiche fosse emessa in pacchetti o quanti di entità proporzionale alla frequenza della radiazione. Nel 1905 Einstein estese l'analisi di Planck all'effetto fotoelettrico in un lavoro che aprì le porte alla meccanica dei quanti e che ricevette la conferma finale negli Anni 20 con la scoperta dell'effetto Compton. I quanti di Planck sono in sostanza fotoni o particelle elementari associate al campo elettromagnetico. La natura duale di particella e di onda dei fotoni apparve all'inizio come una anomalia indesiderata. Le ambiguità aprirono invece trionfalmente le porte alla meccanica quantistica sotto la spinta poderosa di Bohr, De Broglie, Heisenberg, Schroedinger, Dirac, Born e Pauli, per citare alcuni dei protagonisti più noti, e dello stesso Einstein che mantenne tuttavia un atteggiamento critico verso l'interpretazione corrente dei quanti. L'anomalia del fotone fu risolta estendendo la dualità onda-particella a tutte le forme di materia (torneremo tra poco su questo argomento). Nel 1905 apparve sotto il titolo alquanto ingannevole di " Sull'elettrodinamica dei corpi in moto" un lavoro di Einstein che segna l'esordio della teoria della relatività. Sarebbe tuttavia ingiusto per le ragioni già esposte all'inizio il trascurare i contributi essenziali e antecedenti sia dell'olandese Lorenz che sia sommo matematico francese Poincarè. Nelle parole di Newton " il tempo scorre equabilmente" ossia con ritmo uniforme senza alcuna relazione con lo stato di moto di chi lo misura. La relatività nega questa assunzione e colloca i fenomeni fisici entro uno scenario sconvolgente in cui spazio e tempo si fondono in una struttura unificata e il tempo può scorrere in modo diverso per osservatori diversi ma senza mai incorrere in paradossi. La nuova concezione del tempo e dello spazio ha condotto fra l'altro alla celebre formula E = mc2 che regola tutti i fenomeni fisici in cui scompare materia con sviluppo di energia e che portò alla pila di Fermi. Nel 1917 Einstein estese la relatività ristretta in modo da includere anche il campo gravitazionale: questa relatività generale ha previsto i buchi neri, oggetti esotici nati da collassi stellari ed è stata applicata alla cosmologia portando al modello del Big Bang. Accanto alla meccanica dei quanti e alla relatività occorre rivalutare il cammino della meccanica statistica nata nel secolo XIX dal genio di Maxwell e rivelatasi essenziale in tutti i casi, e sono la regola, in cui si vuole analizzare il comportamento di porzioni di materia composte da un grandissimo numero di atomi o comunque di componenti elementari. Si collegano a questi sviluppi lo studio dei fenomeni che avvengono alle bassissime temperature e la scoperta della superconduttività. La prima metà del XX secolo è stata sconvolta da rivoluzioni concettuali profonde che sono apparse sulla scena della fisica a ritmo tumultuoso. L'uomo ha potuto controllare per la prima volta direttamente la struttura atomica della materia e prevederne il comportamento con una precisione inaudita. L'atomo risultò composto da un nucleo che attrae attorno a se una nuvola di elettroni ma anche il nucleo è composto da protoni e neutroni, a loro volta questi sono composti da quark. Il sistema periodico di Mendeleyev ha ricevuto una spiegazione chiara e convincente entro il quadro della fisica atomica. La costruzione di giganteschi acceleratori e l'arrivo di possenti tecnologie ha permesso di vedere dettagli sempre più piccoli della materia, di sintetizzarne forme nuove ed esotiche e di costruire un modello globale che ne rappresenta fedelmente le proprietà. Questo sviluppo, che per Thomas Kuhn sarebbe stato di "scienza normale" in contrasto alla "scienza rivoluzionaria" dell'inizio secolo, caratterizza la seconda metà del secolo XX. L'impatto di queste scoperte è grandioso e difficilmente valutabile e a sua volta si è riversato sulla ricerca aprendo nuovi orizzonti anche in discipline non direttamente collegate alla fisica. La stessa scoperta del Dna è stata resa possibile da metodi fisici di analisi delle strutture microscopiche mediante raggi X, oggi banali ma all'epoca altamente innovativi. Così come la dinamica stellare, le esplosioni delle supernove e la straordinaria architettura del cosmo sono state chiarite in questo secolo grazie a un ponte ideale gettato tra l'infinitamente grande e l'infinitamente piccolo. Tullio Regge Politecnico di Torino


MATEMATICA Espugnato il teorema di Fermat, attacco all'ipotesi di Riemann
AUTORE: ODIFREDDI PIERGIORGIO
ARGOMENTI: MATEMATICA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

IL secolo che muore senza dubbio è stato per la matematica il più produttivo della sua storia: basti dire che si pubblicano ogni anno, su riviste specializzate, dai 200 mila ai 300 mila nuovi teoremi, con le relative dimostrazioni. Di fronte a una produzione così sterminata si potrebbe pensare che non siano più rimasti problemi da risolvere e che i matematici siano ormai destinati a un prepensionamento forzato. Quasi a confermare l'impressione, proprio allo scadere del secolo, le due più venerande aree della matematica, e cioè la geometria e l'aritmetica, hanno visto la soluzione di due dei loro più venerandi problemi aperti, entrambi enunciati con sconcertante semplicità all'inizio del secolo XVII. Il primo problema, la congettura di Keplero del 1611, dichiarava che il miglior modo di disporre le arance in un mucchio, in modo da metterne il maggior numero possibile in un dato spazio, è quello che i fruttivendoli usano spontaneamente al mercato. L'attesa conferma si è avuta soltanto nel 1998, da parte di Thomas Hales, ed ha richiesto non solo una dimostrazione di 250 pagine, ma anche un programma di computer da 3 gigabyte che si è sobbarcato una proibitiva mole di calcoli ausiliari. Il secondo problema, il famoso ultimo teorema di Fermat del 1637, dichiarava che benché ci siano quadrati che si possono scrivere come somme di quadrati (come nel caso di 25, che si può scrivere come 9+16), non ci sono cubi che si possono scrivere come somme di cubi, nè potenze n-nesime che si possono scrivere come somme di potenze n-esime, per nessun n maggiore di 2. L'inattesa conferma è venuta nel 1995 da Andrew Wiles, che ha usato per la soluzione l'intero apparato della moderna geometria algebrica, apparentemente lontanissima da simili problemi di aritmetica elementare. Le due dimostrazioni provano che la matematica non è un congerie di discipline indipendenti e tecniche isolate, bensì un'intricata e misteriosa rete di branche che si riflettono ciascuna nelle altre, come le perle della mitica rete di Indra. Impressione che viene confermata anche dalle due maggiori sfide che la matematica del futuro, lungi dal poter riposare sugli allori, dovrà affrontare. I due massimi problemi aperti della matematica moderna sono infatti l'ipotesi di Riemann del 1859 e la congettura di Poincarè del 1904, che legano i loro nomi a due dei massimi matematici dello scorso secolo, e affondano le loro radici nello studio di due degli oggetti più basilari e stimolanti della matematica elementare: i numeri primi nell'aritmetica, e la sfera nella geometria. Più precisamente, l'ipotesi di Riemann è un problema di analisi complessa legato alla distribuzione dei numeri primi, mentre la congettura di Poincarè è un problema di topologia algebrica legato alla struttura della sfera a tre dimensioni. Non bisogna però credere che tutta la matematica moderna non sia altro che una sofisticata riformulazione della matematica antica. Certamente così è per una sua buona parte, quella più classica, ma esistono anche branche genuinamente nuove, che non si possono far risalire troppo all'indietro. Gli esempi più tipici sono la teoria dei giochi e la teoria della complessità, che si ispirano a problematiche apparentemente lontane da numeri e figure, quali la razionalità del comportamento o l'efficienza dei computer. A testimoniare la maturità di queste discipline basteranno due esempi: il conferimento del Premio Nobel per l'economia del 1991 a John Nash, uno dei padri della teoria dei giochi, e il problema P=NP del 1972, che si può parafrasare chiedendo se ricercare su una guida telefonica il nome di un utente che abbia un dato numero di telefono è realmente più difficile che cercare il numero di telefono di un utente che abbia un dato nome, come sembra a prima vista. Piergiorgio Odifreddi Università di Torino


ASTRONOMIA Disegnato l'atlante delle galassie e del sistema solare
AUTORE: DI MARTINO MARIO
ARGOMENTI: ASTRONOMIA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

CI lasciamo alle spalle un secolo che ha visto in astronomia progressi strabilianti. Il Novecento si apre con un quadro tutt'altro che chiaro circa la struttura dell'universo, la posizione in esso del Sistema Solare e i meccanismi della vita delle stelle. Nei primi decenni grazie a potenti telescopi Edwin Hubble scoprì che tutte le galassie, allora chiamate ««universi isola»» e la cui natura non era ancora del tutto chiara, si allontanano da noi. Questa scoperta, coniugata alle nuove tecniche di determinazione delle distanze astronomiche ed alla teoria della relatività, portò alla teoria del ««Big Bang»», permettendo di capire che l'universo si sta espandendo da una quindicina di miliardi di anni. Fu necessario giungere alla fine della prima metà del secolo perché fosse chiarito il mistero della produzione di energia nelle stelle. Divenne allora chiaro che anche le stelle hanno un loro ciclo evolutivo: nascono, vivono e muoiono. Inoltre in esse si formano gli elementi più pesanti, di cui sono fatti gli organismi viventi. A questo punto ci si rese quindi conto che l'universo e tutti i corpi che lo compongono non sono immutabili: una rivoluzione culturale che insieme alle scoperte nel campo della fisica e della biologia farà del XX secolo un periodo memorabile. Nel secondo dopoguerra fece i primi passi la radioastronomia, uno dei più potenti strumenti di indagine degli oggetti più remoti dell'universo (come i ««quasar»») e che, oltre alla scoperta della radiazione cosmica di fondo e delle ««pulsar»», ha permesso di stabilire che la stella Sole si trova ai margini di una tra miliardi di galassie, formata da centinaia di miliardi di altre stelle. Con l'era spaziale è poi stato possibile scandagliare il cielo dall'infrarosso ai raggi gamma, invisibili dal suolo. Sono ormai decine i satelliti astronomici, primo fra questi il telescopio spaziale ««Hubble»», che orbitano attorno alla Terra. Grazie alle osservazioni extra atmosferiche abbiamo avuto la possibilità di vedere il cielo con altri ««occhi»» e di spingere lo sguardo sino a distanze superiori ai 10 miliardi di anni luce e nel cuore di galassie in cui con ogni probabilità è presente un buco nero; sono stati osservati eventi di una potenza inusitata come le esplosioni di raggi gamma, il cui mistero è stato svelato da pochi mesi grazie al satellite italiano Beppo-Sax; si è rilevato il debole ««bagliore»» residuo dell'immane esplosione che dette origine al ««Tutto»» e si è potuta approfondire la comprensione dei violenti meccanismi che sono alla base della formazione e della morte delle stelle ed alla produzione parossistica di energia che caratterizza molte galassie. Infine, è ormai evidente che l'universo non è formato solo da ciò che vediamo, ma che la maggior parte della materia che lo costituisce non emette luce ed è soltanto rilevabile attraverso gli effetti gravitazionali da essa indotti sulla materia visibile. Parte della materia invisibile è senz'altro costituita da pianeti, che con una cadenza sempre maggiore vengono scoperti attorno ad altre stelle, con le conseguenti implicazioni sulla possibilità dell'esistenza di forme di vita al di fuori della Terra. Un discorso a parte va fatto per il Sistema solare, i cui confini si spingono forse a più di centomila volte la distanza Terra-Sole. Si ipotizza infatti che il Sistema solare interno sia avvolto da un'enorme nube di corpi ghiacciati (Nube di Oort e Fascia di Kuiper), le cui prime avanguardie (circa 200 oggetti a tutt'oggi) sono state scoperte a partire dal 1992. E che dire della conquista della Luna e dell'esplorazione spaziale del nostro sistema planetario, che ci ha permesso di vedere da vicino tutti i pianeti, eccetto Plutone, e la maggior parte dei loro satelliti? In sintesi si può affermare che la prima metà del XX secolo è stata dominata dalle scoperte ««mentali»», mentre nella seconda hanno avuto il sopravvento le tecnologie, primo fra tutti il computer, che però ha forse distratto un po' dal ««pensare»». Mario Di Martino Osservatorio Astronomico di Torino


FARMACI Prima venne l'aspirina poi tre ««miracoli»»: insulina, antibiotici, biotecnologie
AUTORE: DI AICHELBURG ULRICO
ARGOMENTI: MEDICINA FISIOLOGIA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

UN farmaco ha compiuto cento anni nel 1999: l'Aspirina, introdotta nella farmacopea nell'ultimo anno del secolo scorso, sempre sulla cresta dell'onda, il rimedio più venduto nel mondo (ventidue milioni di confezioni vendute all'anno). E oggi sappiamo che non è soltanto un classico analgesico e antifebbrile ma, a piccole dosi, previene anche le trombosi arteriose. Pressoché centenario è anche l'uso della morfina come antidolorifico, altro fondamentale passo nel campo della terapia del dolore. Nel nostro secolo si sono avute le soluzioni, o almeno il principio delle soluzioni, di molti fondamentali problemi di terapia medica. Basti pensare all'insulina: chi fu testimone dell'arrivo dell'insulina negli ospedali, nel 1922, lo definì il più grande miracolo del quale l'umanità avesse beneficiato fino ad allora: prima di disporre di questo ormone pancreatico i diabetici cadevano in coma e morivano in breve tempo. Oggi il medico, oltre all'insulina (prima estratta da animali e ora resa identica a quella umana tramite sistemi di produzione basati sull'ingegneria genetica) dispone di diversi farmaci costituiti da ormoni, e di una grande famiglia di farmaci ormonosimili, ossia modificazioni degli ormoni naturali, per esempio i derivati del cortisone: è uno dei campi principali della terapia. Lo scopo primario è la sostituzione di ormoni mancanti per cause patologiche ma gli ormoni vengono impiegati anche in varie forme morbose, per esempio i corticosteroidi (cortisone e simili) nella cura delle artriti e di malattie infettive, allergiche, del sangue, dei reni, del fegato, della pelle. La scoperta più famosa del secolo e quella degli antibiotici. La penicillina fu identificata nel 1928, l'èra degli antibiotici ebbe inizio nel 1942, oggi se ne usano oltre 250. L'attuale mercato mondiale degli antibiotici - 20 miliardi di dollari - comprende 50 penicilline, 70 cefalosporine, 12 tetracicline, e ancora streptomicine, rifampicine, fosfomicine, macrolidi, amminoglicosidi, chinoloni e via enumerando. Nei mesi scorsi è stata presentata una nuova classe gli oxazolidinoni. La ragione di questa continua fioritura è però un punto debole: la progressiva resistenza opposta dai batteri, favorita anche dall'uso scorretto, ossia dalla somministrazione insufficiente oppure troppo prolungata. Qualcuno teme addirittura il rischio di retrocedere d'una settantina di anni, come se gli antibiotici non fossero mai esistiti. Sono all'ordine del giorno ricerche per far fronte a questa situazione. In tutto il mondo si lavora per trovare nuovi agenti anti-infettivi: la principale strategia è identificare nei batteri nuovi bersagli sui quali agire fabbricando nuovi antibiotici: i geni implicati nella sintesi delle proteine della cellula batterica vengono clonati e servono come base per la ricerca di nuove molecole. Le principali molecole già arrivate o prossime ad un'applicazione clinica sono, oltre agli oxazolidinoni, le glicicline, streptogramine, ketolidi, fluorochinoloni. Ma gli antibiotici non agiscono sui virus. Contro le grandi infezioni virali del secolo - l'influenza, le epatiti, gli herpes, l'Aids - sono stati scoperti farmaci attivi: interferon, aciclovir, Azt, inibitori delle proteasi, ribavirina; la loro tossicità limita però il successo ottenuto. La terapia medica (chemioterapia) dei tumori si è affiancata alla chirurgia e alla radioterapia, specialmente nei tumori della mammella, del colon, dei polmoni, della laringe, e nelle leucemie. Esistono varie decine di chemioterapici e fervono le ricerche per scoprire nuove molecole, meglio tollerabili. L'anno scorso sono state annunciate due nuove molecole, l'angiostatina e l'endostatina, inibenti l'angiogenesi (sviluppo di vasi sanguigni) senza la quale i tumori non possono accrescersi e formare metastasi. Grandi sono le speranze per questa scoperta in fase di sperimentazione. Quanto alla tubercolosi, la svolta rivoluzionaria fu impressa nel 1942 dalla scoperta dell'antibiotico streptomicina, seguita da tutta una serie di farmaci quali l'isoniazide, le rifampicine, l'etambutolo, la pirazinamide. Ancora qualcosa vogliamo ricordare. Nel 1951 fu annunciato il primo psicofarmaco, la clorpromazina: oggi se ne conoscono oltre cento efficaci, per esempio, nelle sindromi depressive. Per il Parkinson fu trovato nel 1961 un rimedio fondamentale, L-Dopa. La sclerosi multipla è entrata nell'èra terapeutica negli Anni 90 con gli interferoni. Il Novecento è stato senza dubbio importante nella terapia: per la prima volta la medicina è diventata efficace nel controllare e nel guarire molte malattie. Ma dobbiamo giudicarlo anche soltanto un secolo di transizione. Vittorie definitive, a ben guardare, non sono state ancora ottenute. Passiamo la mano al 2000. Ulrico di Aichelburg


BIOMEDICINA Prospettive inimmaginabili dopo la scoperta del Dna Rivoluzionata la ricerca
AUTORE: MARCHISIO PIER CARLO
ARGOMENTI: BIOLOGIA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

LA ricerca biomedica di questo ultimo scampolo di secolo attraversa un periodo di tumultuoso sviluppo simile a quello della fisica negli Anni 20-30. Questa crescita della biologia ha un suo anno di nascita: il 1953, quando una nota secca e striminzita, a firma Watson e Crick, apparve su ««Nature»» e rivelò la struttura a doppia elica del Dna. Ci mise un po' di tempo, questa scoperta, base della struttura dei geni e punto di partenza per capirne la funzione, a entrare nel bagaglio culturale della biologia di allora, appena ripartita dopo la stasi postbellica. Ma, appena fu chiaro che nel Dna esisteva un codice genetico che metteva in rapporto geni e proteine, il progresso si fece convulso e fu necessario coniare il nuovo termine di biologia molecolare e rifondare su queste basi la genetica tradizionale. Tutte le discipline biomediche, compreso il modo di disegnare farmaci e curare malattie, e la struttura stessa della ricerca biologica furono rapidamente stravolte, con lo stesso effetto dirompente che produsse Einstein sulla fisica generale e sulla cosmologia. I confini della biologia molecolare, come quelli del cosmo, sono ancora lontani dall'essere valicati e nel futuro vediamo prospettive di interventi terapeutici basati sulla correzione di geni malati che oggi possiamo solo immaginare. E dire che il secolo della biologia si era iniziato con scoperte promettenti ma ancora figlie delle concezioni del secolo scorso. In particolare il cervello, il nostro organo più straordinariamente complicato, fu a lungo oggetto di controversie, anche aspre, tra chi ne proponeva una struttura reticolare dove le cellule avevano un ruolo marginale e chi invece la voleva come una complessa architettura cellulare. Fu necessario arrivare agli Anni 50 per dimostrare che il cervello, al pari di tutti gli altri organi, aveva una struttura discontinua fatta di cellule separate ma impegnate in un dialogo costante, complesso e modulabile. Solo da allora cominciò davvero l'esplorazione del funzionamento nervoso sulla base dell'idea di tessuto non più schiavo di concetti metafisici. Sul progresso della ricerca biomedica di questo secolo hanno influito anche nuovi metodi sperimentali, tra i quali metto in prima linea la possibilità di coltivare cellule che ha ridotto e relegato in ambiti particolari la sperimentazione animale. La possibilità di studiare le cellule in sè è frutto di intuizioni nate all'inizio del secolo e via via migliorate e semplificate. Ora a ogni studente che entra in laboratorio si richiede per prima cosa di allestire colture cellulari ma questo metodo non era per nulla ovvio ancora nei primi Anni 60. Alla sperimentazione in vitro si deve prevalentemente il grande progresso della conoscenza del cancro quando si rese possibile trasformare una cellula da normale in neoplastica modificandone alcune proprietà genetiche. La possibilità di manipolare cellule aprì la strada al concetto di oncogène e a capire che il cancro non è dovuto ad altro che a multiple alterazioni dell'equilibrio genetico della cellula. Nella nostra capacità di prefigurare il progresso della ricerca nei prossimi anni noi biologi vediamo la possibilità di identificare e intervenire sulle cellule malate di cancro non soltanto menando fendenti con farmaci, ma correggendone i difetti genetici studiando per ogni tumore una sorta di mappa individuale dei geni alterati. Lo stesso vale per molte altre malattie congenite, come la distrofia muscolare, per le quali si intravedono possibilità di interventi terapeutici diretti. Nel panorama dei progressi tecnici della biologia del Novecento non va dimenticata la possibilità di studiare la struttura di cellule e molecole con nuovi strumenti, come il microscopio elettronico o gli spettrometri, per i quali molto si deve all'interazione con i fisici. Ora, la forte accelerazione della ricerca biologica deve molto anche allo sviluppo della bioinformatica che ha permesso lo sviluppo del progetto genoma che tra poco rivelerà l'intera struttura dei geni umani. Ci si aspetta un enorme progresso del quale beneficeranno i nostri figli e i nostri nipoti. Come vede il biologo d'oggi il futuro della sua ricerca e quello della biomedicina nel prossimo mezzo secolo? Lo vede come una grande sfida intellettuale tesa a sollevare nuovi problemi più che a risolverli. La soluzione diverrà un fatto automatico se la società si deciderà a investire capitali sulla salute senza limitarsi ai nostri mali ma estendendo l'interesse a quelli del mondo più povero, dove la vita media è ancora troppo breve e dove tumori e Alzheimer sono certamente mali minori, legati come sono alla vecchiaia. Il biologo che pensa alla storia passata del progresso della ricerca medica non può dimenticare quali enormi passi siano stati fatti nel secolo che sta per finire e quanto sia migliorata la nostra aspettativa di vita grazie, per esempio, alla scoperta degli antibiotici o allo sviluppo dei vaccini. Pier Carlo Marchisio


ECOLOGIA Un pianeta sull'orlo dell'Apocalisse Popolazione, consumi, inquinamento, estinzioni
AUTORE: BOLOGNA GIANFRANCO
ARGOMENTI: ECOLOGIA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

STIAMO entrando nel nuovo secolo e nel nuovo millennio rispettando esattamente le parole che aprivano il famoso documento ««The Global 2000 Report to the President»», pubblicato nel 1980 dal dipartimento di Stato degli Stati Uniti e dal Consiglio per la qualità dell'Ambiente: ««Se continueranno le tendenze attuali, il mondo del 2000 sarà più popolato, più inquinato, meno stabile ecologicamente e più vulnerabile alla distruzione rispetto al mondo in cui ora viviamo. Le gravi difficoltà che riguardano popolazione, risorse e ambiente progrediscono visibilmente»». Questo rapporto ebbe una grande importanza perché, per la prima volta nella storia, il presidente della nazione più ricca e industrializzata del mondo, allora Jimmy Carter, commissionò a un ampio e qualificato gruppo di esperti un'analisi integrata e non settoriale sul mondo del 2000. Il rapporto diceva molto chiaramente che era indispensabile una svolta per non avviare su di una rotta di collisione la rapida crescita delle società umane (in termini di popolazione, produzione economica e produzione di rifiuti) con gli equilibri dinamici della geosfera e della biosfera. Molti autorevoli rapporti sono stati pubblicati, in questi ultimi trent'anni del secolo, per sottolineare questa inderogabile necessità e certamente tra questi non si può non ricordare il primo rapporto al Club di Roma, nel 1972, dal titolo ««I limiti della crescita»» (erroneamente tradotto in italiano ««I limiti dello sviluppo»») che ha fatto veramente epoca. Nonostante tutti questi avvertimenti chiudiamo il secolo con un bilancio ambientale pesante, mettendo a rischio il futuro della qualità della vita e persino della nostra sopravvivenza. Abbiamo cominciato il 1900 con una popolazione mondiale di 1,6 miliardi di persone; chiudiamo il secolo con oltre 6 miliardi. In cento anni la Terra ha visto quintuplicarsi la popolazione umana mentre ci aveva messo a raggiungere il suo primo miliardo, ai primi dell'Ottocento, almeno 150.000 anni. Contemporaneamente la produzione economica, e quindi le nostre produzioni e i nostri consumi, ha sorpassato, alla fine del 1998, i 39.000 miliardi di dollari mentre ai primi del Novecento era di soli 2300 miliardi di dollari. Dal 1995 al 1998 questa crescita che sfrutta le risorse del pianeta, trasformandole e producendo rifiuti, ha superato quella dei 10.000 anni che intercorrono dalla nascita dell'agricoltura fino al 1900. Nel 1900 utilizzavamo giornalmente solo l'equivalente di pochi barili di petrolio in termini di produzione energetica; nel 1997 il consumo quotidiano era di 72 milioni di barili. L'uso dei metalli è passato dai 20 milioni a 1,2 miliardi di tonnellate odierni, quello della carta dai 4 milioni di tonnellate del 1900 a circa 160 milioni di tonnellate nel 1998. La produzione di materie plastiche, praticamente sconosciuta ai primi del Novecento, ha raggiunto i 131 milioni di tonnellate nel 1995. Oggi l'economia umana attinge a tutti i 92 elementi chimici esistenti in natura mentre nel 1900 ne utilizzava soltanto una ventina. Su molti di questi è intervenuta pesantemente sconvolgendone il ciclo biogeochimico. Basti pensare, per esempio, al ciclo del carbonio, con la crescente immissione in atmosfera di anidride carbonica derivante da industrie, automobili e produzioni energetiche; e al ciclo dell'azoto, con la crescente immissione di ingenti quantità derivanti dai fertilizzanti. Inoltre oggi abbiamo 100.000 composti chimici di sintesi in circolazione, dovuti alla produzione industriale e sui cui effetti nei delicati cicli naturali e sul nostro organismo sappiamo ben poco. Negli ultimi trent'anni gli ecosistemi forestali si sono ridotti del 10% con una perdita annuale intorno ai 150.000 chilometri quadrati (un'area più grande della Florida o della Grecia). La straordinaria ricchezza della vita sul pianeta, la biodiversità, ha subito e sta subendo perdite inimmaginabili tanto che i biologi ritengono che la specie umana sia la protagonista di quella che è stata definita ««la sesta estinzione di massa»» nella storia della vita sulla Terra. Solo che per la prima volta in questa storia, la causa di un'estinzione di massa è una specie vivente, cioè noi. L'avvio del nuovo secolo e del nuovo millennio ci deve imporre senz'altro nuovi stili di vita maggiormente rispettosi degli equilibri dinamici dei sistemi naturali e quindi una riduzione dell'input di energia e materie prime nei processi economici. Tardare ad agire vuol dire rendere tutto molto più difficile. Gianfranco Bologna Segretario generale WWF Italia


ETOLOGIA Gli animali e l'ambiente, da Darwin a Lorenz con la scoperta dell'imprinting
AUTORE: LATTES COIFMANN ISABELLA
ARGOMENTI: ETOLOGIA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

L'ETOLOGIA è una scienza bambina che nasce in quest'ultimo secolo a ridosso del 2000. Emette i suoi primi vagiti nel 1936, quando quasi contemporaneamente in Germania e in Inghilterra vengono fondate a Berlino la Società tedesca di Psicologia animale, a Londra l'Istituto per lo studio del comportamento animale. E' un approccio nuovo, in netta contrapposizione con la scuola behaviourista (dall'inglese "behaviour", "comportamento") fondata dallo psicologo americano John B. Watson ai primi del Novecento. I behavioristi partono dal presupposto che l'organismo alla nascita sia un foglio bianco sul quale nel corso della vita l'ambiente, l'addestramento e l'educazione tracciano i loro segni. E studiano gli animali in laboratorio, mettendo ratti, cani o scimpanzè alle prese con sofisticati meccanismi a base di leve, lampadine, interruttori, o intrappolati in labirinti di cui debbono trovare la via d'uscita. Costringendo l'animale a risolvere problemi per lui inconsueti, finiscono con lo stimolare la sua capacità di apprendimento. L'etologia amplia questo paesaggio monotono e artificiale, con un soffio di aria fresca. Bando a tutte le sofisticherie di laboratorio, si ritorna alla genuina osservazione degli animali in natura. Da quando hanno incominciato a studiare sul campo la vita degli animali, gli etologi hanno sfatato molte leggende. Per secoli leoni, tigri, leopardi, giaguari, puma, erano considerati animali da uccidere perché dannosi. Con il risultato che oggi il leone è scomparso da gran parte del suo habitat originario. Lo stesso è successo per le tigri in India, per ghepardi e leopardi in Africa, per ocellotti, giaguari e puma in Sudamerica. Gli studiosi hanno scoperto che quando inseguono un branco di erbivori, i carnivori catturano gli individui più deboli, vecchi o malati, che non riescono a tenere il passo con il branco. Quindi la specie predata si avvantaggia di questa selezione naturale che elimina gli individui meno adatti alla riproduzione. E quando i leopardi fanno strage di babbuini, pongono un freno alla eccessiva prolificità della specie predata. Lo stesso discorso vale per i rapaci, molti dei quali fanno strage di roditori e di vipere che, senza questa decimazione, si moltiplicherebbero a dismisura, rompendo l'equilibrio biologico dell'habitat. Con incredibile sicumera noi ci arroghiamo il diritto di giudicare se un animale è utile o dannoso. Ma in natura non ci sono animali dannosi. Ciascuna specie occupa una precisa nicchia ecologica e non si può sopprimerla senza turbare l'equilibrio del suo habitat. In questo secolo, secondo il Red Data Book, abbiamo visto scomparire quasi una specie all'anno e secondo alcuni ecologi si estinguerebbe attualmente almeno una specie al giorno, mentre si calcola che in epoca preistorica ne scomparisse una ogni mille anni. Intendiamoci, l'estinzione è un fenomeno naturale. Ma nel metro magnanimo della natura si svolge in tempi lunghissimi che si misurano in centinaia di milioni di anni. L'uomo ha dato un vigoroso colpo di acceleratore al processo naturale di estinzione delle specie. I padri della moderna etologia sono i tre naturalisti che nel l973 vengono insigniti del Premio Nobel: gli austriaci Konrad Lorenz e Karl von Frisch e l'olandese Nikolas Tinbergen. Quest'ultimo è il fondatore della scuola etologica inglese, autore del primo vero testo di etologia "The Study of Instinct" del l95l. Karl von Frisch ha scoperto il linguaggio simbolico delle api. Indubbiamente però il più noto dei tre è Konrad Lorenz. La sua fama è dovuta non solo alle scoperte scientifiche, ma anche ai brillanti libri di divulgazione che l'hanno reso popolare in tutto il mondo. Primo fra questi "L'anello di Re Salomone", in cui racconta, tra l'altro, come ha scoperto l'"imprinting". Lorenz si circonda di animali di tutti i tipi: taccole, oche, scoiattoli, pesci tropicali. La sua casa è un'arca di Noè. E, giovane padre (ha quattro figli), mette persino i bambini in gabbia per proteggerli dalla curiosità delle scimmie che circolano liberamente per casa. Non c'è quindi da meravigliarsi se un bel giorno gli viene in mente di covare uova di oca selvatica. E quando il primo uovo schiude, l'ochetta neonata, che lui battezza con il nome di "Martina", vede come prima cosa il viso di Lorenz che la scruta attentamente. Per lei quell'uomo barbuto è la mamma. Da quel momento Martina lo segue dappertutto, pigolando di disperazione ogniqualvolta perde le sue tracce. Vi è dunque un periodo "sensibile" in cui s'imprime indelebilmente nella memoria del neonato l'immagine della prima persona (o oggetto) che vede. E' questo per l'appunto "l'imprinting". L'etologia ha il merito di porre per la prima volta l'enorme diversità del comportamento animale in un contesto evolutivo, come parte dell'adattamento dell'organismo al suo ambiente. Le ricerche di Lorenz e della sua scuola sono sempre volte a dimostrare l'assoluta prevalenza dell'innato sull'acquisito. Per i lorenziani il comportamento è già tutto programmato in partenza. La stessa disposizione ad apprendere è per gli animali una capacità innata. Un comportamento istintivo, quale può essere per il pulcino quello di beccare i chicchi o di raspare il terreno, anche se non si manifesta immediatamente alla nascita, si sviluppa al momento opportuno, in modo non diverso da quello con cui si sviluppano gradatamente nel corso della vita gli organi e le strutture anatomiche. Il punto debole della teoria lorenziana è il voler attribuire soprattutto all'istinto, cioè all'innato, il comportamento degli animali, lasciando poco spazio all'influenza dell'ambiente. Ma oggi la dicotomia innato-appreso si considera superata e si ritiene che fattori genetici e fattori ambientali determinino insieme il modo di comportarsi degli animali. L'etologia classica tuttavia si concentra sull'individuo e trova difficoltà nel trattare il comportamento di gruppo. Ma nel 1975 ecco la svolta. Lo zoologo di Harvard Edward O. Wilson pubblica " Sociobiologia, la nuova sintesi". Il comportamento sociale è tanto diffuso tra i viventi perché reca indubbi vantaggi per la sopravvivenza della specie. Dice Wilson citando un antico proverbio etiopico "Le tele dei ragni, se si uniscono, riescono ad arrestare un leone". Nelle società, l'egoismo individuale viene spesso temperato dall'altruismo. Ne sono esempio le operaie sterili degli insetti sociali che rinunciano a fare figli per allevare le larve loro sorelle. Che significato può avere questo altruismo in termini di evoluzione darwiniana? La risposta è che il sacrificio delle altruiste aumenta le probabilità riproduttive dei parenti fertili, assicurando che i loro geni vengano trasmessi alla generazione successiva. Isabella Lattes Coifmann


ETNOGRAFIA Sparite lingue e culture Quanti ««selvaggi»» ha sterminato il '900?
AUTORE: SALZA ALBERTO
ARGOMENTI: ANTROPOLOGIA ETNOLOGIA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA

ALL 'ALBA del primo giorno del 1900, per quel che potesse significare tale data, il Sole avrebbe sfiorato un innominato atollo delle isole Figi, dove le latitudini Est e Ovest si incontrano a 180°. Sulla spiaggia, una donna martellava la corteccia di palma per ricavarne la tapa del suo vestito; il marito trovava qualche difficoltà a mettersi l'acconciatura di piume prima di partire in piroga a bilanciere verso le Tonga. I moti di Sole e Terra si combinarono e così la luce toccò il volto di un aborigeno australiano intento a dipingersi il corpo con ocra e caolino, prima di raggiungere gli antenati dipinti nelle caverne, a 136° E. Il Sole illuminò allora i bonzi di un tempio shintoista a Kyoto e assieme apparvero bande di tagliatori di teste nel Borneo (114° E), in caccia. Cavalieri mongoli uscirono dalle tende di feltro contemporaneamente a negritos della Malesia (102° Est), nudi. Si svegliò l'India dei Maragià e poi si mossero i nomadi delle steppe dell'Asia centrale e i cammelli d'Arabia coperti di tappeti. Un giovane masai, appena circonciso, uscì dalla capanna di sterco per cercare un leone da uccidere e divenire così un uomo, in Africa orientale (36° E). Un pigmeo spinse poco dopo la sua canoa nell'Ituri, scostando le foglie della foresta primordiale del Congo. Poi un tuareg cominciò a maledire il Sole e a bollire l'acqua, mentre un gentleman inglese si apprestava a sorbire il té prima di uscire nella pioggia di gennaio, collegati nella misteriosa cerimonia dell'infuso mattutino (0° a Greenwich come nell'orrore del Tanezrouft). Passato l'Atlantico, la luce ridestò una maloca di amazzonici Botocudo (43° O), dipinti e piumati, reduci da una cerimonia di trance collettiva, per poi scivolare a Occidente sugli Eschimesi dei ghiacci di Baffin, soli coi cani tra gli orsi bianchi, e via via incontrando amerindi di ogni sorta e acconciatura, salutando Ishi, l'ultimo ««indiano selvaggio»» della California (118° O), appostato con l'arco dietro un cespuglio di salvia, per poi perdersi sui sette mari della Polinesia e fare uscire dalla tenda di pelli un pastore ciukci della Siberia, a 173° O, per badare alle renne. E' l'alba del 2000: tutte quelle persone, naturalmente, non ci sono più. Con esse, però, sono scomparse anche le culture, i modelli di vita plurimi di Homo sapiens. Alle Figi, le camicie a fiori ««falsa Polinesia»» spiccano nei campi malsani della canna da zucchero mentre carni bianchicce costellano spiagge da sogno in cartolina; all'alba l'aborigeno, in un camiciotto di jeans stracciato, si trascinerà fuori da un bar in lamiera ondulata del Tempo del Sogno Morto, mentre nel Borneo, come nel Congo o in Amazzonia, gli eredi di cacciatori di teste, pigmei e indios saranno intenti a tagliare a pezzi la loro madre, la foresta pluviale. Le sublimi danze d'Africano si trasformano in ignobili etnoshow per sopravvivere. Il masai va all'Università per divenire prima un uomo e poi un disoccupato, mentre i beduini avvieranno rombanti fuoristrada ferroplasticosi. Ishi è già morto in cattività, in un museo, e i ciukci si suicidano impiccandosi per risparmiare le cartucce che potrebbero servire ai loro figli per uccidere l'ultima foca. Nessuno è in grado di dire quante culture abbia ucciso il '900. Le culture, come gli individui, mutano, si evolvono, si estinguono, da sempre. E neppure si può determinare il numero di esseri umani forzatamente coinvolti nel ««progresso»» prima, e nella ««globalizzazione»» oggi, che abbiano visto la propria vita totalmente travolta psicofisicamente. L'antropologo dolente, nuova figura del millennio, non può fare altro che piangere per la scomparsa dei soggetti dei suoi studi, in una disciplina che vive del ««diverso da sè»». Si prevede che nell'arco di un paio di generazioni sparirà l'80% delle 4000 lingue oggi parlate al mondo (i dialetti sono assai di più, ma spariranno molto prima): verranno selezionate da demografia e successo economico alcune lingue ««ufficiali»» (quelle degli Stati nazionali) e altre ««operative»», come l'inglese, per la comunicazione di massa. E' una forma di desertificazione culturale che l'umanità non ha mai sperimentato prima. Si opina spesso su cosa abbia mai prodotto l'Africa ««primitiva»» per il mondo del '900. La risposta è semplice: tutta la musica e tutta l'arte moderna. Ora è opinabile se sia ««meglio»» aver ideato la lampadina o il computer. Fatto sta che l'uomo non sopravvive senza arte, e l'arte è comportamento non stereotipo, spesso anticipatorio di novità che si diffonderanno eventualmente in tutta la popolazione. La biodiversità è oggi sulla bocca anche dei politici, mentre l'etnodiversità è argomento utilizzato principalmente per fomentare o criticare odii razziali. Dobbiamo tener conto del fatto che con le lingue, i costumi, gli stili di vita e tutto ciò che connota culture non individualistiche od omologate, si perdono interi modelli di comportamento e universi di pensiero, sostituiti soltanto dalla possibilità di comperare nell'ipermercato virtuale oggetti e informazioni. La popolazione dei Maya non si è mai estinta (oggi sono oltre 5 milioni): a un certo punto, misteriosamente, svanirono principi guerrieri e sacerdoti, che costringevano le persone a immani sforzi edilizi e all'omologazione nella produzione economica (mais) e culturale. Interessante. Alberto Salza


IL SECOLO DELLA SCIENZA I trent'anni che rivoluzionarono la fisica Dal concetto di quanto (Planck, 1900) alla scoperta del neutrone (1932)
AUTORE: BIANUCCI PIERO
ARGOMENTI: STORIA SCIENZA
LUOGHI: ITALIA
NOTE: IL SECOLO DELLA SCIENZA. SEGUE DA PAGINA 1

1932: Chadwick scopre il neutrone; Anderson scopre il positrone, prima particella di antimateria; Urey scopre il deuterio; primo disco stereofonico. 1931: Ernst Ruska inventa il microscopio elettronico; Jansky osserva emissioni radio provenienti dallo spazio, inizio della radioastronomia. 1930: vola il primo elicottero, su progetto di Corradino D'Ascanio; Tombaugh scopre Plutone. 1929: Edwin Hubble annuncia la scoperta dell'espansione dell'universo; Pauli ipotizza il neutrino; Land brevetta le lenti polarizzate; prima Tv elettronica di Zworkyn. 1928: Alexander Fleming scopre la penicillina; Dirac ipotizza l'antimateria. 1927: volo Parigi-New York senza scalo (Lindbergh); teoria ondulatoria dell'elettrone; Principio di Indeterminazione di Heisenberg; primo film sonoro. 1926: primi esperimenti di trasmissione televisiva; Goddard (Usa) realizza il primo razzo a propellente liquido. 1925: Wolfgang Pauli elabora il Principio di Esclusione, Erwin Schroedinger l'equazione della meccanica ondulatoria; scoperto l'Australopiteco. 1924: primo encefalogramma; dimostrata l'esistenza della ionosfera. 1923: Louis De Broglie consolida la meccanica ondulatoria; scoperta dell'Effetto Compton e conferma del dualismo onda/particella della luce. 1922: il biologo russo Aleksandr Oparin elabora la sua teoria sull'origine della vita. 1921: Banting e Best scoprono l'insulina, per milioni di diabetici è la salvezza; primo vaccino antitubercolare. 1920: inventato lo spettrometro di massa; primo cerotto. 1919: Eddington con fotografie riprese durante un'eclisse totale di Sole fornisce una prova della Relatività generale di Einstein; Rutherford realizza la prima trasmutazione artificiale di un elemento chimico. 1918: si chiarisce che molte nebulose sono in realtà galassie come la Via Lattea, formate da molti miliardi di stelle. 1917: scoperta l'eparina, primo farmaco anti-infarto. 1916: Einstein pubblica la teoria della Relatività generale; Paul Langevin inventa il rivelatore ad ultrasuoni. 1915: Henrietta Leavitt con i suoi studi sulle stelle cefeidi mette a punto un metodo per la misura delle grandi distanze astronomiche. 1914: Hertzprung e Russell stabiliscono la relazione colore/luminosità delle stelle; prima linea aerea regolare (in Florida, Usa); Mary Phelps brevetta il reggiseno. 1913: teoria di Niels Bohr sulla struttura dell'atomo. 1912: Wegener presenta la teoria della deriva dei continenti; Hess scopre i raggi cosmici; primo lancio con un paracadute da un aereo. 1911: la prima vitamina (B1) viene isolata dal biochimico Kazmier Funk; Amundsen conquista il Polo Sud; Heike K. Onnes scopre la superconduttività, fenomeno per il quale in alcuni materiali a bassissima temperatura scompare la resistenza elettrica; modello dell'atomo di Rutherford. 1910: Hans Geiger costruisce il primo misuratore di radioattività; progressi aeronautici: primo decollo da una nave; primo idrovolante, prima trasvolata delle Alpi. 1909: conquista del Polo Nord (Peary e Cook); trasvolata della Manica; primo volo, a Torino, di un aereo italiano (Aristide Faccioli). 1908: Thomas Hunt Morgan individua nei geni (a loro volta contenuti nei cromosomi) la sede dei caratteri ereditari; Fritz Haber sintetizza l'ammoniaca; brevettato l'aspirapolvere. 1907: sintetizzati il silicone e la bachelite. 1906: De Forest inventa la valvola a triodo, che rende possibile la prima trasmissione radio, realizzata dal canadese Reginald Fessenden; Aloys Alzheimer descrive la malattia che trarrà da lui il nome. 1905: Albert Einstein pubblica la teoria della Relatività speciale (che include l'equivalenza di massa ed energia) e spiega l'effetto fotoelettrico; Ambrose Fleming inventa il diodo, prima valvola termoionica. 1904: Koch identifica il micobatterio della tubercolosi; Freud pubblica i ««Saggi sulla sessualità»»; teoria dei riflessi condizionati del russo Pavlov. 1903: l'olandese Willem Einthoven inventa l'elettrocardiografo; trattato di astronautica del russo Tsiolkovski. 1902: Rutherford e Soddy scoprono la disintegrazione radioattiva; Walter Stanford ipotizza che il patrimonio ereditario si trovi nei cromosomi. 1901: Guglielmo Marconi trasmette via radio la lettera S in alfabeto Morse attraverso l'Oceano Atlantico; scoperta l'adrenalina, il primo ormone e neurotrasmettitore. 1900: Max Planck enuncia il concetto di quanto di energia avviando la grande rivoluzione della meccanica quantistica; scoperto il radon; individuati i gruppi sanguigni. A CURA DI Piero Bianucci




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