Siti web che vengono chiusi. E altri che restano aperti.

Ieri il sito di Bufale Un Tanto Al Chilo (Butac) è stato sottoposto a sequestro preventivo dalla Polizia Postale, su ordine della Procura di Bologna (fonte), a seguito di una querela da parte di un medico "oncologo olistico" di Brindisi, che si è sentito diffamato da un articolo di alcuni anni fa. L''oncologo olistico in questione affermava (e afferma tuttora) che il cancro si cura da solo, che basta l'amore e il potere magico del proprio pensiero, e insomma, il solito campionario già visto. L'articolo di Butac era eufemisticamente scettico su queste tesi. Sorprende che si sia oscurato l'intero sito, che in molti casi svolgeva un'azione di pubblica attività, e non semplicemente l'articolo in questione, ma comunque spetterà adesso alla procura valutare se c'è stata diffamazione o meno, e su questo non voglio proprio entrare.

Però.

Però adesso cambiamo argomento. Apparentemente.

Sempre ieri a Catania è morto un bambino di 10 mesi, per il morbillo (fonte). A dieci mesi è troppo presto per vaccinarsi, e il morbillo gli è stato fatale. E' la quarta vittima a Catania in sei mesi, la terza nel 2018. Com'era la storia che racconta Travaglio, che quando era bambino lui, avere il morbillo era considerato come fare il tagliando? (fonte)

Cosa c'entra questo con Butac? C'entra perché questo bambino è una vittima, non la prima e probabilmente nemmeno l'ultima, di tesi demenziali sulla salute, diffuse anche da siti web che, senza nessuna competenza in materia, in modo irresponsabile invitano i genitori a non vaccinare i propri figli, elencando terribili quanto inesistenti effetti nefasti delle vaccinazioni presso il genere umano. 

A questo punto, chiedo, quali sono i siti web che maggiormente violano la legge? Quali quelli che eventualmente andrebbero chiusi? Quali quelli che diffamano maggiormente?

Uno potrebbe pensare che una cosa non escluda l'altra, e chiedersi: "ma cosa c'entra il medico olistico con i siti antivax?" Il punto è che la medicina olistica molto spesso va a braccetto con gli antivax, strizzando loro l'occhio con complicità. E sara un caso, ma anche l'oncologo olistico di cui stiamo parlando, sul suo profilo Facebook, manifesta apertamente la sua avversione ai vaccini, dicendo frasi del tipo: "Ci si preoccupa del morbillo quando ci sono centinaia di migliaia di casi di cancro!". A parte che ci si preoccupa molto anche del cancro, ma è come dire: "ci si preoccupa degli incidenti stradali, quando invece ci sono le guerre". Da un medico ci saremmo aspettati qualcosa di più intelligente. Perfino da un medico olistico.

Però una volta si viveva meglio!

Talk show. Di quelli in cui in genere non ti ci soffermi più del tempo tecnico necessario alla tv per assimilare il fatto che tramite il telecomando gli hai intimato di cambiare canale (l'elettronica a volte sa essere assurdamente lenta!). Mi blocco però prima di premere il tasto forward, perché il conduttore chiede agli ospiti (il solito amalgama che comprende, come da copione, una velina,  un sociologo/psicologo/ologo di qualcosa, un attore di teatro e un giornalista/scrittore) la seguente domanda: "in che epoca storica avreste voluto vivere?"

Siccome per me la risposta è scontata (l'epoca storica presente), mi fermo ad ascoltare, perché so già che ci saranno risposte interessanti. Le risposte degli ospiti in studio vanno infatti dagli egizi, perché indossavano gioielli bellissimi e la loro civiltà era affascinante (se però dovevi spingere un obelisco dalla cava fino a Luxor, un po' di fascino secondo me si perdeva per strada), fino al rinascimento, quando era pieno di artisti (e anche di topi, che come niente ti scatenavano un'epidemia di peste).

Forse questi fini opinionisti confondono una breve comparsata nel passato, tipo piombare nel Rinascimento per vedere Monna Lisa che dice "Maestro, non ce la faccio più a tenere questo sorriso del menga!", o Ramsete che sbotta "ragazzi, ma possibile che ancora non siamo cazzi di fare un disegno che non sia di profilo?!", con il fatto di "vivere" in quell'epoca.

Perché a pensarci bene, vivere in epoche passate implicava una serie di problemucci non da poco.

Cominciamo con una cosa semplice semplice: l'anestesia.  I Babilonesi ti comprimevano le carotidi per farti perdere i sensi (pare che ogni tanto qualcuno calcasse un po' troppo la mano...) , mentre gli egizi, leggo, usavano la neve per farti perdere la sensibilità. Che, dato il clima dell'Egitto, era proprio un cogli l'attimo. Pare che poi usassero la "pietra di Menfi", che opportunamente triturata e spalmata sul corpo faceva perdere la sensibilità. Per l'anestesia totale, invece, te la sbattevano in testa. E insomma, ridendo e scherzando, per aspettare di poterti togliere un dente con un'anestesia decente bisogna arrivare al 1850 o giù di lì. Un motivo per me più che valido per escludere di pacca tutte le epoche precedenti.

Gli antibiotici: la penicillina, il primo antibiotico, è stato scoperto nel 1928. Prima di allora una semplice infezione poteva tranquillamente portarti al Creatore, o implicare l'amputazione di un arto. In realtà la piena diffusione degli antibiotici presso la popolazione avviene dopo la seconda guerra mondiale. Un altro motivo per escludere tutte le epoche precedenti (che magari, già che ci siamo, ci evitiamo anche di vedere Hitler in azione, prendendo due piccioni con una fava).

La chirurgia: vogliamo parlare di cosa significava farsi operare ai tempi di Lorenzo il Magnifico e il fiorire delle arti e della cultura? Cose tipo la setticemia, la sterilizzazione degli strumenti chirurgici, gli ambienti pulitissimi dell'epoca? Parliamone. 

E senza andare troppo lontano nel tempo, la prima operazione al cuore con circolazione extracorporea avviene solo dopo il 1950 (fonte), e i bypass coronarici sono della fine degli anni 60. Mio nonno è morto d'infarto in quell'epoca. Sapeva di avere problemi cardiaci, e sapeva che gli sarebbe toccato prima o poi, ma non ci si poteva fare niente. Adesso ti fanno bypass e stent e ti rimandano a casa per cena, e campi fino a novant'anni. Solo cinquant'anni fa erano cavoli tuoi.

E della corrente elettrica, e del riscaldamento in casa, che non esistevano? Mi ricordo i salti di gioia di mia nonna quando a casa le avevano messo il riscaldamento coi termosifoni. Prima aveva solo la stufa "economica", dove mettevi i ceppi di legno. Di fianco faceva un caldo bestia, ma se poco poco ti allontanavi e andavi in bagno o in camera da letto, gelavi. Eh... quando il mondo era più semplice e genuino, che bei tempi! Che stupida, mia nonna, a non rendersi conto di quello che stava perdendo con l'avvento del progresso!

E poi le vaccinazioni, giusto! Quasi me ne dimenticavo.  Quelle che fanno ingrassare Big Pharma, e adesso in tanti rimpiangono i vecchi tempi in cui, solo per il morbillo, in Italia morivano un centinaio di bambini all'anno, e molti di più restavano rovinati dalle complicanze! Quando io facevo le elementari, alla fine degli anni 60, era poi normale conoscere gente storpiata dalla poliomielite. Il mio bidello (cattivissimo!) lo era, un'amica di famiglia lo era, un mio amico con cui facevo nuoto lo era. Tutti costoro avevano una gamba sottile e inutilizzabile, che trascinavano. E erano i più fortunati! Perché poi, sempre per chi aveva avuto la poliomielite e aveva avuto la possibilità di raccontarla (a molti non era concesso questo privilegio), c'erano anche i centri appositi con i polmoni d'acciaio: amene camerate dove tanti bambini passavano la vita tutti assieme, 24 ore su 24, dentro una macchina al di fuori della quale sarebbero morti. Per i restanti, valeva la regola che, anche nei civilissimi anni 50, prima dell'invenzione di quella mostruosità chiamata vaccino, soltanto in Italia 8000 persone in media, ogni anno, morivano di poliomielite. Ah, i vecchi tempi passati in cui tutto era sano, che nostalgia!

Anche il neutrone nel suo piccolo ha i suoi misteri

Sembra che tenga un basso profilo, e invece...

I neutroni sono particelle subatomiche che assieme ai protoni compongono il nucleo atomico. Hanno proprietà sostanzialmente identiche a quelle dei protoni, e come loro sentono la forza nucleare. La massa di un neutrone è praticamente uguale a quella del protone, soltanto lo 0,13% più grande, e entrambi hanno spin 1/2. L'unica vera differenza è la loro carica elettrica, che è zero, contrariamente a quella dei protoni, che è invece, per convenzione, positiva (+1). La carica del nucleo atomico è quindi data dal numero di protoni in esso contenuti, quantità quest'ultima che corrisponde al numero atomico dell'atomo, e che differenzia i vari elementi chimici, dall'Idrogeno, che nel nucleo ha un solo protone, fino all'Uranio, che ha 92 protoni.

Tutte le caratteristiche chimiche degli atomi, i loro legami, la capacità di legarsi in molecole, dipende esclusivamente dal numero di protoni dei loro nuclei, che è uguale al numero di elettroni. Nella chimica il neutrone non gioca nessun ruolo.

E quindi a che servono i neutroni? Perché la natura ne ha bisogno? Perché deve infilarli dentro i nuclei atomici?

Un indizio sull'uso che la natura fa dei neutroni viene dall'osservazione di quanti neutroni sono presenti nei nuclei passando dal nucleo più semplice (l'Idrogeno) al più complesso (l'Uranio), come mostrato nel grafico qua sotto.

Numero dei neutroni nei nuclei, in funzione del numero di protoni. La riga corrisponde ad un uguale numero fra protoni e neutroni.

Si vede che per bassi valori del numero atomico (che è il numero di protoni nel nucleo) il numero di neutroni cresce proporzionalmente. In pratica tanti neutroni quanti sono i protoni. Poi però, superato grosso modo il numero atomico 20, che corrisponde al Calcio, il numero di neutroni aumenta più velocemente di quello dei protoni. Perché? Perché la natura sente il bisogno di piazzare sempre più neutroni dentro il nucleo atomico, all'aumentare del numero dei protoni?

Il motivo sta nel fatto che i protoni hanno tutti carica elettrica positiva, e quando stanno tutti belli appiccicati dentro un nucleo, tendono a respingersi l'uno con l'altro, perché cariche elettriche uguali si respingono. Se non ci fosse la forza nucleare, che al contrario è attrattiva, il nucleo atomico non potrebbe quindi esistere. La forza nucleare fa sì che i protoni si attraggano a vicenda in modo più forte della repulsione elettrica.

La forza nucleare, però, ha un raggio d'azione molto breve, che vale circa 1 Fermi (che corrisponde a 10 alla -13 cm), che è una distanza confrontabile con le dimensioni di un nucleo non troppo grande. Quindi con l'aumentare del numero di protoni le dimensioni del nucleo crescono e i protoni fanno sempre più fatica ad abbracciarsi tutti assieme tramite la forza nucleare. Parti "distanti" del nucleo non si sentono reciprocamente tramite la forza nucleare, e la stabilità del nucleo stesso diventerebbe difficile.

Ecco che entrano in gioco i neutroni, che opportunamente introdotti nei nuclei aggiungono attrazione nucleare, dato che tramite essa si agganciano sia ad altri neutroni che ai protoni, ma allo stesso tempo non contribuiscono alla repulsione elettromagnetica, non avendo carica elettrica. I neutroni, in pratica, diluiscono la repulsione elettromagnetica nei nuclei aggiungendo contemporaneamente attrazione nucleare, e in questo modo rendono più stabili i nuclei. Ecco quindi che quando i protoni nel nucleo diventano tanti, c'è bisogno di neutroni in numero sempre maggiore per garantire la stabilità del tutto.

Nuclei con un dato numero di protoni e un diverso numero di neutroni si chiamano Isotopi di un certo elemento. Ad esempio il Carbonio ha 6 protoni, e questo basta per determinare le sue proprietà chimiche, cioè il suo modo di formare molecole o di reagire chimicamente. Però, oltre ai 6 protoni che lo rendono Carbonio e non qualcos'altro, il numero di neutroni nel nucleo può variare da 2 a 16. I più comuni sono la versione con 6 neutroni, detta C12, con 7 neutroni, il C13, e quella con 8 neutroni, il famoso C14. Dal punto di vista chimico sono sempre Carbonio ma dal punto di vista nucleare questi nuclei hanno comportamenti diversi. Tanto per dirne una, il C12 è molto stabile (altrimenti non saremmo qui) mentre altri isotopi del Carbonio lo sono molto meno.

Il neutrone ha poi una proprietà non da poco. Il fatto che sia un filo più pesante del protone, anche se solo di pochissimo, gli permette, quando gli aggrada, di trasformarsi (decadere, in gergo) in un protone più un elettrone e un anti-neutrino. Questo processo si chiama "decadimento beta" del neutrone, un processo che è regolato dall'interazione "debole".

Un neutrone libero, fuori dal nucleo atomico, decade mediamente dopo un quarto d'ora da quando è stato prodotto in seguito a qualche processo subatomico. Un quarto d'ora è un'eternità per i tempi di decadimento tipico delle particelle elementari, che in genere vanno dal microsecondo del muone al milionesimo di miliardesimo di miliardesimo di secondo delle particelle più pesanti.  Questa vita media così lunga è dovuta alla differenza di massa piccolissima fra la massa del neutrone e la somma delle masse del protone, dell'elettrone e dell'antineutrino, che sono le particelle in cui il neutrone decade. In pratica questa piccolissima differenza di massa impedisce al neutrone di decadere velocemente, come fanno altri suoi colleghi come il muone o il pione, sebbene dal punto di vista del processo fondamentale che regola il decadimento, neutroni, pioni e muoni decadano esattamente allo stesso modo, tramite le interazioni deboli.

La lentezza del decadimento del neutrone è dovuta al fatto che, per decadere, questa particella deve "quasi" violare il principio di conservazione dell'energia, e questo gli impedisce di decadere velocemente come fanno tutti i suoi colleghi. Tutto questo accade quando il neutrone è libero, fuori dai nuclei.

E nel nucleo? Perché il neutrone nei nuclei invece non decade, ma se ne sta lì a volte per l'eternità? Che è un bene, per carità! Se, tanto per dire, dentro i nostri atomi di carbonio uno dei neutroni decadesse come gli succede quando è fuori dal nucleo, il nucleo dell'atomo si trasformerebbe da Carbonio a Azoto. Se invece uno dei neutroni presenti nel nucleo di ossigeno decadesse, l'ossigeno diventerebbe fluoro. Fa bene per i denti, ma da respirare non sarebbe un gran che, e il risultato è che noi non saremmo qui.

Il motivo per cui normalmente il neutrone dentro un nucleo atomico è stabile e non decade è dovuto al fatto che l'energia di legame che lo lega al resto dei protoni e dei neutroni, è di segno negativo, e quindi ha l'effetto di abbassare la sua massa effettiva nel nucleo, rendendolo in pratica più leggero del protone. Il neutrone in pratica è come se nel nucleo atomico stesse bello comodo, senza avere l'energia sufficiente per alzarsi dalla poltrona e decadere. E a questo punto il principio di conservazione dell'energia gli impedisce di decadere, e lui se ne resta dentro il nucleo bello tranquillo, per la nostra soddisfazione, e per la soddisfazione di tutto il resto.

Per i protoni è invece l'esatto contrario. Un protone libero resta protone per sempre, perché anche volendo, non saprebbe come decadere. Qualunque modo scegliesse per decadere, violerebbe qualche principio di conservazione di quelli importanti. E quindi è costretto a restare protone. Anche questa è una fortuna non da poco. Una di quelle che ci permette di stare in questo mondo a cazzeggiare, perché l'idrogeno, che è l'elemento che compone le stelle e è il più abbondante nell'universo, ha il nucleo fatto di un solo protone. Se quel protone potesse decadere dopo un quarto d'ora, come farebbe il neutrone se lasciato solo, addio stelle, addio terra, addio vita, addio blog di Helter Skelter.

Qualche anno fa facevano la pubblicità dei diamanti, che diceva "regala un diamante, un diamante è per sempre". Sarebbe stato meglio "regala un protone, un protone è per sempre". Che un protone è moooolto più per sempre di un diamante, e costa anche meno. Certo, ci fai meno bella figura quando lei lo scarta e apre la scatola, anche perché nemmeno si vede, però sulla durata non si discute. Nessuno, infatti (inteso nessun esperimento di quelli che ci hanno provato), ha mai visto un protone libero decadere, tanto che la sua vita media è sicuramente maggiore di 10 alla 33 anni. Molto maggiore della vita dell'universo, che è di 10 alla 10 anni.

Però un protone non libero, ovvero dentro un nucleo, in certi casi può diventare più pesante del neutrone acquisendo energia dall'energia di legame (sempre dovuto a questa storia che massa e energia sono la stessa cosa), e quindi a quel punto può decadere, trasformandosi in un neutrone, un positrone (l'antiparticella dell'elettrone) e un neutrino. Anche questo è un decadimento beta come quello del neutrone, solo in direzione opposta: i neutroni lo fanno se sono liberi, mentre i protoni possono farlo, in particolari condizioni, nei nuclei.

Ci sono infatti nuclei in cui lo stato dei neutroni o dei protoni è instabile, e questi possono prima o poi decadere, o catturare un elettrone e trasformarsi in qualcos'altro, rendendo i nuclei radioattivi. Ad esempio il Potassio 40, ovvero l'isotopo 40 del Potassio, che contiene 19 protoni e 21 neutroni, è instabile, e decade "beta". Quando questo avviene un neutrone al suo interno si trasforma in protone e cambia il nucleo da Potassio a Calcio. Questo processo è accompagnato dall'emissione di un elettrone, che è quello che in genere viene chiamato "radioattività".

Le banane ad esempio contengono molto potassio, e quindi anche Potassio 40 in una percentuale dello 0.012%. Una banana al giorno corrisponde all'1% della dose di radioattività naturale che assorbiamo quotidianamente. Altri cibi "radioattivi" sono le noci brasiliane, le carote, le patate, la carne rossa, e - questa non ci voleva proprio -  la birra! Ah, anche il burro di arachidi, ma con quello non c'è pericolo che faccia stravizi. Dopo l'olio di palma, che recentemente è risultato essere l'ingrediente più dannoso alla salute nella storia dell'umanità, e per questa ragione bandito da tutti i prodotti, dai biscotti alle candele per le auto, la prossima campagna salutista sarà "non contiene Potassio 40" scritto bello grosso sulle banane.

Ma anche il neutrone, che sembra così tranquillo e riservato, di cui credi di sapere tutto e da cui non ti aspetteresti mai un colpo di testa, riserva un mistero non da poco. Le misure della sua vita media hanno infatti qualcosa di strano, che potrebbe nascondere implicazioni molto profonde e inaspettate.

La vita media è, detto in soldoni, il tempo che impiega un numero molto grande di neutroni liberi a dimezzarsi in seguito ai loro decadimenti. Non è proprio dimezzarsi, ma la sostanza non cambia.

Per misurare la vita media ci sono due possibilità: la prima è produrre un fascio di neutroni, contare quanti ne vengono prodotti e quanti ne decadono trasformandosi in protoni (che è l'unico modo conosciuto che ha il neutrone di decadere).  Il secondo modo è quello di intrappolare dei neutroni a bassissime temperature dentro un opportuno contenitore, e di contare quanti ne restando dopo un po'. Le bassissime temperature servono a ridurre l'energia cinetica dei neutroni in modo che stiano tranquilli e non si agitino troppo sbattendo di qua e di là dentro il contenitore, cosa che potrebbe alternarne lo stato (e il numero). La prima misura conta quanti neutroni muoiono, la seconda conta quanti neutroni restano vivi. Le due misure, che concettualmente dovrebbero dare risultati uguali, differiscono fra loro di 8 secondi su un totale di circa 880 secondi, con una significatività di 4 sigma.

Quattro sigma è la classica incertezza delle misure sperimentali che non è né carne né pesce. E' quel valore carogna che ti fa sospettare che le due misure possano veramente essere diverse, ma senza averne la certezza. Se fosse di meno, mettiamo tre sigma, il dubbio che si tratti di una fluttuazione statistica o di una non corretta stima degli effetti sistematici sarebbe più che lecito. Il cimitero delle presunte scoperte a 3 sigma, rivelatesi poi un falso allarme, in fisica è affollatissimo. Se invece fossero 5 o 6 sigma, in generale si parlerebbe di scoperta (sempre che gli errori sistematici siano stati correttamente valutati). Quattro sigma invece è quella cosa che non sai cosa dire. Non ti sbilanci troppo, perché potrebbe ancora essere una fluttuazione statistica, ma potrebbe essere che ci sia qualcosa di nuovo sotto, e quindi è il caso di starci dietro e fare misure più precise e accurate. 

E tornando ai nostri neutroni, la misura in cui si contano i neutroni decaduti dal numero di protoni che saltano fuori, dà una vita media più lunga rispetto all'altra, nella quale si contano invece quanti neutroni restano ancora vivi.

Ma perché è così importante che le due misure diano lo stesso risultato? A parte la risposta ovvia, cioè che la vita media del neutrone quella deve essere, e non due diverse a seconda di come la si misura, la cosa che rende questa discrepanza interessante è che, se guardiamo bene, in un caso determiniamo i decadimenti dei neutroni contando i protoni che saltano fuori, mentre nell'altro contiamo i neutroni sopravvissuti.

Dietro il fatto che le due misure dovrebbero dare risultati identici c'è l'assunzione che il neutrone decada sempre nel modo noto, cioè emettendo un protone. Quindi le due misure potrebbero essere diverse se il neutrone non decadesse sempre in protone + elettrone + antineutrino, ma anche in qualcos'altro, di cui però non ce ne siamo mai accorti. Se questo fosse vero, se noi stiamo lì a contare i protoni che saltano fuori, perché siamo convinti che quello è l'unico modo che hanno per decadere, quel qualcos'altro ce lo perderemmo. E concluderemmo che la vita media del neutrone è maggiore di quello che invece è realmente.

La cosa potrebbe essere molto interessante se questo qualcos'altro fosse, ad esempio, qualche particella responsabile della materia oscura. Infatti il decadimento dei neutroni ha avuto un ruolo fondamentale nei primi istanti di vita dell'universo, quando protoni e neutroni vagavano liberi assieme a elettroni e fotoni, prima della cosiddetta nucleosintesi, cioè la formazione dei nuclei di Idrogeno e Elio. All'epoca i neutroni erano liberi, e sono in parte decaduti in quella manciata di minuti che hanno avuto a disposizione prima di legarsi definitivamente dentro nuclei di Deuterio, Trizio e Elio. Un eventuale canale anomalo di decadimento del neutrone avrebbe potuto produrre particelle di materia oscura che sarebbero sopravvissute indisturbate fino ad oggi, con importanti ripercussioni cosmologiche. Per questo è importante vederci chiaro su questo aspetto.

Un altro aspetto curioso e intrigante del neutrone è cosa sarebbe successo all'universo se la massa del neutrone fosse stata leggermente inferiore a quella del protone, e non il contrario come invece è. In quel caso sarebbero stati i protoni liberi a decadere in neutroni tramite decadimento beta, e il risultato è che praticamente non ci sarebbe stato idrogeno in giro per l'universo, dato che il nucleo di idrogeno è principalmente costituito da un solo protone e basta. Non ci sarebbe stato quindi l'elemento che invece è il più diffuso nell'universo, e che costituisce la materia e il carburante del sole e delle stelle. E l'effetto più tragico di questa insana decisione della natura sarebbe stato che questo meraviglioso blog di scienza e cazzeggio non sarebbe mai esistito.

Un po' di Bibliografia per approfondire:

Protons and neutrons: the massive pandemonium in matter.

Mystery of neutron-lifetime discrepancy deepens.

La storia del cervello, che ne utilizzeremmo solo il 10%.

Una storia che si sente dire spesso è che gli esseri umani utilizzino solo il 10% del loro cervello, lasciando quindi intendere che avremmo capacità incredibili di cui non ci rendiamo conto, che stanno lì inutilizzate, e che potremmo invece sfruttare.

Se non lo sapete già, questa affermazione è una colossale scemenza. E adesso vi spiego perché.

Di gran moda nel mondo dei new-agers, il motivo principale che sta sotto alla diffusione di questa diceria - diciamolo chiaramente - è quello di venderti libri, corsi, seminari e metodi pratici per imparare a sfruttare questo restante 90% che altrimenti starebbe lì a girarsi i pollici.

L'altro motivo per cui questa storia è così diffusa è quello di giustificare con le capacità sopite del nostro cervello i vari presunti poteri della mente, le capacità divinatorie, il saper spostare gli oggetti col pensiero e tutto il resto del campionario che ben conosciamo.

Ma vediamo il motivo per cui questa affermazione è, dal punto di vista scientifico, un'assurdità.

Il cervello è un organo che richiede all'organismo un grande sforzo per funzionare. Un enorme sforzo. Pur essendo la sua massa, in percentuale, soltanto circa il 2% della massa corporea (raggiunge al massimo 1.5 Kg di peso), esso consuma in un adulto il 20% dell'ossigeno assimilato, e fino al 50% in un bambino (fonte). Oltre all'ossigeno, il cervello umano richiede quindi cibo e riposo, e anche un grosso occhio di riguardo, perché se si ammala, se si guasta o si "rompe", si rischiano guai seri. Insomma, non serve certo sottolineare che un cervello funzionante è qualcosa di cui non si può fare a meno per vivere.

L'evoluzione ci insegna poi che l'esistenza di ogni specie è un perfetto compromesso tra costi e benefici. Ciò che permette la perpetuazione delle specie viventi è infatti la loro capacità di sopravvivere fino alla riproduzione. Non è necessario essere perfetti, tipo saper volare, correre, avere la corazza, la visione a infrarossi, e saper digerire le pietre, tutto assieme. Non serve avere superpoteri, ma basta trovarsi la propria nicchia ecologica e riuscire a vivere fino all'età riproduttiva, in modo da passare i propri geni alla prole, che è poi il motivo per cui una specie esiste nel tempo. Dopo di questo se ti viene il cancro, l'Alzheimer, l'ernia o il mal di schiena, o se la femmina appena messa incinta ti divora, come succede in alcune specie, la natura se ne fotte. Il perpetuarsi della specie è garantito, per definizione, dalla possibilità della specie di riprodursi. Quello che ti succede dopo non conta.

E quindi, visto che il filtro che fa sì che una specie esista o si estingua è la sua capacità di riprodursi efficacemente, tutte le zavorre inutili che il nostro corpo potrebbe avere, tutto ciò che rende una specie più vulnerabile, diventa automaticamente una caratteristica svantaggiosa, che può farti ammalare senza esserti d'aiuto in altri modi, e che può quindi precluderti il raggiungimento dell'età adulta, e quindi la possibilità di riprodursi.

Il ghepardo, ad esempio, ha ossa delle zampe leggere e lunghe, che gli permettono di correre veloce, e quindi cacciare efficacemente, e quindi procacciarsi il cibo per sopravvivere e riprodursi. Se - mettiamo - il ghepardo avesse le ossa ancor più leggere e le zampe ancor più lunghe, riuscirebbe sicuramente a correre più velocemente di quello che già sa fare, e quindi a uccidere gazzelle con maggiore efficienza. Tuttavia sarebbe anche a maggior rischio di fratture ossee o distorsioni. E un ghepardo con la zampa rotta è un ghepardo che non può cacciare, e quindi è un ghepardo morto. E un ghepardo morto difficilmente si riproduce. E quindi la struttura del ghepardo attuale è il giusto compromesso che gli permette di sopravvivere cacciando con efficienza senza tuttavia rompersi le ossa troppo spesso, tanto da arrivare a riprodursi in numero sufficiente da garantire la perpetuazione della specie. I ghepardi che - sfiga loro - hanno avuto geni che li rendevano ancora più snelli e agili, sono stati fatti fuori dal filtro della selezione naturale. E quindi, in analogia con la storia del cervello, un ghepardo che avesse zampe lunghissime ma non utilizzate (al 90%!) sarebbe un controsenso.

E' come se l'elefante avesse anche le ali. Ha le ali ma - poverino - ciccione com'è, non le può usare. Però ce le ha lo stesso, e se le porta in giro per la savana inutilizzate, e queste ali gli si impigliano sempre fra i rami, nonostante lui cerchi di tenerle ben piegate sulla schiena, e i leoni ogni tanto gliene strappano una, che poi gli fa infezione e muore. Un eventuale elefante di questo tipo sarebbe stato spazzato via dalla selezione naturale, perché le ali inutilizzate sarebbero state soltanto un ostacolo alla sopravvivenza.

Oppure immaginate che fra i panda giri la voce, messa in giro dai panda-santoni, che il panda avrebbe una fila di denti da squalo che gli permetterebbe di azzannare e sbranare le altre bestie, "ma non ce lo dicono!!1!". Potrebbero mangiare di tutto, dal torrone al sushi, ma nonostante questo si ostinano a mangiare solo bambù rischiando di estinguersi. Sarebbe una cosa priva di senso, perché questa fila di denti segreti ogni tanto produrrebbe ascessi, si infetterebbe, e vista la cronica assenza di dentisti fra i panda, costituirebbe un problema.

La natura, insomma, quello che non viene usato lo toglie di mezzo. Vedi la coda, che noi umani avevamo un tempo, e che adesso è scomparsa, perché portarsi dietro una coda senza usarla sarebbe stato soltanto un impiccio. Sarebbe stata una parte del corpo che avrebbe potuto ferirsi, infettarsi, ammalarsi, essere agguantata dai predatori, senza dare niente in cambio. E questo avrebbe potuto precludere la possibilità di arrivare all'età della riproduzione. Ovviamente non c'è stato alcun disegno in questo, come sempre avviene per l'evoluzione. E' solo che avere i geni che ti garantivano una lunga coda pelosa era semplicemente una sfiga, visto che non stavi più a penzolare sui rami, e la tua attività era invece quella di camminare su due zampe. E quindi questi geni svantaggiosi sono stati automaticamente eliminati nel tempo dal fatto che i loro possessori arrivavano con maggiore fatica all'età riproduttiva.

Per il cervello è la stessa cosa. Avere un 90% di cervello che faccia solo da zavorra e che stia lì inutilizzato, in attesa del santone new-age che ci spieghi come riportarlo in vita, è semplicemente un controsenso della natura. Anche perché sappiamo, tra l'altro, che le cellule cerebrali non utilizzate tendono al decadimento. E visto il fabbisogno di energia del cervello umano, se esso potesse fare a meno di alimentarne quel 90% inutilizzato solo per tenerlo lì, l'intero organismo ne guadagnerebbe in sopravvivenza. Quindi la storia del 90% del cervello inutilizzato è innanzitutto un'affermazione ampiamente smentita dall'osservazione delle specie viventi. Una scemenza, in pratica.

Poi in effetti è vero che tanta gente ha il cervello usato soltanto per separare le orecchie, ma questo è un altro discorso.

Per saperne di più: Scientific American, e Wikipedia.
E poi c'è il libro del mio amico Gianluca Giusti: Oscuramente.

Errori sistematici nella vetrina di un negozio

Gli errori sistematici sono la bestia nera di qualunque ricercatore. Sono quella cosa che può trasformare una presunta scoperta epocale in spazzatura scientifica.

A scuola, alla prima lezione di fisica, ci insegnano che gli errori di misura si dividono in due categorie: gli errori statistici e gli errori sistematici.

Gli errori statistici dipendono da quanti dati sono stati raccolti. In generale più dati sono raccolti, più accurata è la misura, e siccome è ovviamente impossibile avere un campioni di dati infinito, l'accuratezza della misura sarà influenzata dal numero di dati, per forza di cose limitato, che abbiamo a disposizione. 

Ad esempio se faccio un sondaggio elettorale, il sondaggio sarà basato su un numero relativamente limitato di interviste, e questo introduce automaticamente una incertezza statistica determinata dal numero di persone intervistate.

L'errore statistico a volte può essere grande da rendere la misura poco precisa, ma ha un pregio, se così si può dire: si può stimare con precisione. Le leggi della statistica ci dicono quanto può fluttuare una certa misura, a seconda di quanto è grande (o piccolo) il campione di dati utilizzato. Tutto questo, però, in assenza di errori sistematici!

L'errore sistematico è più subdolo, perché non segue le leggi della statistica, e non sempre è facilmente stimabile. Ad esempio se facciamo il nostro sondaggio elettorale fra le persone che leggono un certo quotidiano, avremo certamente un risultato influenzato dal fatto che chi legge quel quotidiano mediamente vota preferibilmente per un certo partito e non per la controparte. Stimare di quanto il risultato sarà alterato non è immediato, non c'è una formuletta da applicare come per l'errore statistico, e sta nella bravura dello sperimentatore valutarne l'effetto. Addirittura può essere difficile perfino rendersi conto che stiamo commettendo un errore sistematico nel fare la misura.

L'esempio appena citato è un errore sistematico veramente banale, che dovrebbe essere ovvio a tutti. Anche se, diversi anni fa, mandai un email al quotidiano Libero, che aveva titolato: "il 98% degli italiani è favorevole a...", facendogli notare che forse era il 98% dei lettori di Libero che avevano avuto voglia di dire la loro su quell'argomento, che è una cosa ben diversa. Ma il giornalista mi rispose che i lettori di Libero erano italiani e quindi il mio commento era fuori luogo. Vabbé, in questo caso stiamo parlando di casi umani disperati...

Un errore sistematico più subdolo potrebbe però essere ad esempio che se il sondaggio è telefonico e viene effettuato chiamando a casa numeri scelti a caso durante le ore lavorative, automaticamente selezionerà principalmente casalinghe, disoccupati e pensionati (se telefonano alle 8 di mattina anche questi ultimi sono esclusi, essendo a quell'ora tutti in fila davanti all'ufficio postale). E quindi il campione usato per il sondaggio potrebbe non essere realmente rappresentativo delle caratteristiche medie degli italiani.

Tutto questo per dire che l'errore sistematico può essere difficile da individuare e da stimare.

Comunque, dopo questo preambolo sugli errori sistematici, veniamo al perché ho scelto questo titolo. Perché nella vetrina di un negozio? Perché i negozi che vendono barometri e termometri, o quelle ultracomplesse stazioni meteo che ti danno il tempo che fa, che farà e che vorresti facesse, la temperatura, l'umidità, la pressione, la temperatura percepita etc etc, descrivono alla perfezione che cos'è un errore sistematico. Provate infatti a leggere la temperatura sui vari modelli di termometro esposti nella stessa vetrina. Fatemi sapere  se trovate due valori identici! Eppure la temperatura da misurare è la stessa per tutti. Perché dieci termometri diversi, posti a pochi centimetri l'uno dall'altro, segnano dieci temperature diverse? E' a causa dell'errore sistematico, baby!

Che poi per fare i fighi adesso nei termometri digitali ci mettono pure le cifre decimali. Non più 24 gradi, ma 24,3, che sembra più preciso. Sarebbe più preciso se il termometro fosse ben calibrato e se fosse capace di apprezzare veramente il decimo di grado. Se non è nessuna delle due cose, quel "virgola 3" non significa nulla. E' solo una presa in giro per farti credere che quel termometro è migliore di uno che ti dice che sono 24 gradi e basta. E lo stesso discorso vale anche per gli altri parametri tipo pressione, umidità etc.

E quindi quale può essere l'errore sistematico responsabile di questo luna park di temperature e pressioni? 

Il motivo principale è che i vari termometri dovrebbero essere calibrati ma, se non si tratta di termometri speciali per laboratorio, difficilmente saranno calibrati uno a uno, essendo prodotti industrialmente. E la mancata calibrazione può avere effetti sia sulla variazione di temperatura, che sullo zero della scala, che potrebbe essere un po' spostato da quello reale. Poi magari durante il trasporto le stazioni meteo sono state anche un po' sballottate, cosa che certamente non aiuta a migliorare la precisione. Il risultato è che non misurano correttamente quello che dovrebbero misurare. E di quanto sbagliano? Non è così semplice stimarlo. Dovremmo prendere come riferimento un termometro ben tarato, e confrontarne la misura. Senza di questo, non possiamo dire, fra i dieci termometri in vetrina, quale sia quello che sta indicando la temperatura giusta. Ammesso che ce ne sia uno che lo faccia!

Altri esempi di errori sistematici coi termometri? I termometri che misurano la febbre. Quelli sotto l'ascella, oppure rettali, o sull'orecchio, la fronte etc.  Oltre al fatto che a seconda di dove si misura la temperatura questa può essere intrinsecamente diversa, i termometri da farmacia danno tipicamente una baraonda di misure diverse. Per averne la prova provate a misurare la temperatura due o tre volte di seguito con quei termometri digitali ultraveloci, e se vi da sempre lo stesso valore fatemelo sapere. In commercio trovi termometri che possono sbagliare tranquillamente di qualche grado, soprattutto quelli che misurano la temperatura sulla fronte o sulle orecchie. Che insomma, dire che hai 37 invece di 40 un po' di differenza la fa.

Una volta mia figlia alla materna tornò a casa dicendo che si sentiva la febbre, ma all'asilo le avevano misurato la temperatura con un termometro sull'orecchio e era venuto fuori che aveva 36 e 5. Oltre a essere inequivocabilmente calda, dopo averle misurato la febbre con il mio preziosissimo termometro al mercurio, che conservo gelosamente in cassaforte sfidando tutte e normative, è saltato fuori che aveva più di 38. Le ho detto: "non ti preoccupare, hanno commesso un errore sistematico!"

Divulgazione scientifica: non è che stiamo sbagliando tutto?

Di mestiere faccio il ricercatore in fisica, e nel tempo libero mi interesso anche di divulgazione scientifica. Faccio conferenze, incontri con le scuole, e attività perfino con i bambini. E poi c'è questo blog, dove mi diverto a parlare di scienza e argomenti correlati. 

Questa premessa è doverosa per dire che credo che la divulgazione scientifica sia importante. Credo che sia giusto cercare di spiegare la scienza in un modo che sia comprensibile, e di coinvolgere il pubblico, dato che sono convinto che la scienza sia tra le cose più belle e grandiose che l'essere umano sappia fare, tra  le poche cose che ci caratterizzano e ci distinguono rispetto a tutte le altre specie viventi.

Credo anche che una conoscenza maggiormente diffusa della scienza e del suo modo di procedere, di affrontare le questioni, dei suoi punti di forza e anche dei suoi limiti, possano contribuire a rendere migliore la società.

Infine credo nell'importanza della divulgazione scientifica anche perché è grazie a una conferenza scientifica di tipo divulgativo, del tipo di quelle che mi capita di fare per gli studenti, che anni fa decisi di studiare fisica all'università. Quella conferenza aveva toccato le corde giuste, portando alla luce un interesse che non avevo capito di avere.

E quindi guardo con favore la tendenza delle università e degli enti di ricerca a investire sempre più sulla comunicazione e sulla divulgazione della scienza.

Però ogni tanto mi chiedo se in realtà non stiamo ottenendo il risultato opposto a quello che vorremmo ottenere. Mi chiedo se non stiamo sbagliando tutto.

Me lo chiedo quando vedo nascere comitati di cittadini che credono di avere le competenze per discutere di virus e batteri in base alle due pagine web che hanno letto.

Me lo chiedo quando vedo genitori che straparlano sul funzionamento del sistema immunitario, e che sono convinti che il tetano si previene non con l'antitetanica, ma giocando per terra in giardino.

Me lo chiedo quando passo davanti al reparto "medicine alternative" in libreria, dove pullulano libri sulle teorie più astruse, tutte che millantano la loro (inesistente) scientificità.

Me lo chiedo quando leggo che gente priva di qualunque competenza sentenzia su un esperimento per lo studio dei neutrini, confondendo radioattività con reazioni nucleari.

Me lo chiedo quando leggo di gente che crede che un elettricista in pensione sia capace, l'unico al mondo, di prevedere i terremoti.

Me lo chiedo quando leggo che mirabolanti scoperte scientifiche che risolverebbero i problemi del mondo ci sono tenute segrete dagli stessi scienziati.

Me lo chiedo quando vedo programmi tv proporre dibattiti su argomenti scientifici nei quali allo scienziato è anteposto un disk jokey e una presentatrice televisiva.

Me lo chiedo quando di fronte a un'epidemia di un parassita che uccide migliaia gli ulivi si dà fiducia a un giudice, un amministratore locale o un sedicente esperto, invece che a team internazionali di scienziati del campo.

Me lo chiedo di fronte al dilagare del termine "quantico" usato per sdoganare qualunque puttanata: la mente quantica, la guarigione quantica, la dieta quantica, la medicina quantica, la psicologia quantica, il tutto perfino con la convinzione di dare un contributo alla conoscenza scientifica.

Me lo chiedo di fronte a gente che crede alle cose più incredibili e prive di senso, dalle scie chimiche fino alla terra piatta (solo qualche anno fa, in una conferenza scientifica, dissi, per fare l'esempio di una cosa inconcepibilmente assurda: "è come se uno credesse che la terra sia piatta")

Mi chiedo se tutta questa deriva ascientifica non sia (anche) il risultato della banalizzazione con cui a volte viene presentata la scienza, nel continuo tentativo di raggiungere il pubblico più vasto possibile tramite le fiere della scienza, i teatrini per grandi e piccini, il gioco dell'oca col Bosone di Higgs, i trenini umani per spiegare gli acceleratori di particelle, e i ricercatori che fanno i razzi con le Menthos nella Coca Cola.

Mi chiedo se questa diffusa e dilagante inconsapevolezza di essere ignoranti su una materia sulla quale invece è assolutamente normale essere ignoranti non sia, alla fine, il risultato di una divulgazione che mira a stupire invece che spiegare, a prediligere ciò che colpisce l'immaginazione rispetto ai contenuti.

Mi chiedo se questo tentativo di far apparire la scienza a portata di tutti non abbia contribuito a convincere la gente che la scienza sia realmente a portata di tutti, e che quindi basti un click o la lettura di un libro di Rovelli per poter essere non dico scienziati, ma comunque capaci di dialogare alla pari con gli scienziati.

E soprattutto mi chiedo se questa semplificazione della scienza, questo voler farla apparire a tutti i costi piacevole e divertente, non abbia alla fine instillato l'idea che l'approfondimento, lo studio, gli anni di lavoro, il "mazzo tanto" non siano poi in fondo così determinanti per diventare esperti di virus, di buchi neri, di meccanica quantistica, di sismologia o di oncologia.

Nonostante continui a fare attività di divulgazione scientifica, questi dubbi mi vengono sempre più spesso.

Perché 1 è diverso da 1,000000

  
In aritmetica 1 è uguale a 1,000000. Se aggiungessi centomila zeri dopo la virgola, resterebbe sempre uguale a 1. In fisica invece no.

Affermare che un tavolo sia largo 1,000000 metri e non 1 metro, significa infatti avere la piena conoscenza del fatto che esso è esattamente 1 metro fino alla precisione di sei zeri dopo la virgola, cioè un micron. Non solo, ma vuol dire anche che oltre la precisione di un micron non ho controllo di quanto sia largo il tavolo, che magari potrebbe essere 1,0000002 m o 1,00000047 m.

Il tutto nasce dall'abitudine prettamente scientifica di quantificare l'incertezza con la quale si misura una certa quantità, che sia una lunghezza, una temperatura, una velocità, etc. Incertezza che dipende tipicamente dalla tecnica di misura e dallo strumento usato.

Ad esempio la massa dell'elettrone vale, secondo le misure più recenti,  9,109 383 56(16) × 10⁻³¹ Kg. Quel 16 tra parentesi dopo 8 cifre decimali significative vuol dire che sulle ultime due cifre decimali c'è un incertezza di +/- 16. Una lista accurata della misura delle costanti fondamentali in fisica, tipicamente le quantità meglio misurate in assoluto, con le relative incertezze, la trovate ad esempio qui.

Questa storia delle cifre decimali significative e dell'errore si insegna alla prima lezione di laboratorio il primo anno di università, ma in genere la si conosce (o la si dovrebbe conoscere) già dalle superiori. Però poi trovi in giro gente che si presenta come scienziato, e questa cosa, che è alla base di qualunque sperimentazione, non la conosce proprio.

E' il caso di un'azienda che mette in vendita una placchetta di metallo che, stando alle specifiche, dovrebbe avere proprietà incredibili: migliora le performance atletiche, facilita il recupero dopo lo sforzo, migliora l'equilibrio e, già che ci siamo, protegge dalle onde elettromagnetiche, che non guasta mai. Tanto, cazzata più cazzata meno, chi vuoi che controlli.  Il tutto supportato da una lista di medici, a certificarne la validità scientifica.

La placchetta, grande quanto una moneta da 10 centesimi di euro, ha un prezzo variabile che va dai 40-60 euro nella versione base, fino alla versione "professionale" che costa ben più di 100 euro. La puoi mettere infilata nel taschino della maglietta, al polso in un apposito bracciale, o perfino nelle suolette delle scarpe. Magari poi ti vengono vesciche grandi come uova al tegamino, ma su questa possibilità l'opuscolo informativo tace.

La si può ordinare in rete, ma si trova anche in negozi di articoli sportivi e perfino in farmacia. E sui forum degli sportivi si trovano commenti molto scettici (meno male!) ma anche del tipo: "Ho fatto il Passo della Raticosa e le gambe sembravano andare da sole!" E poi frasi illuminanti del tipo "Questo sì che funziona, mica come quell'altro (il braccialetto dell'equilibrio, che era disponibile anche nella versione cinese per chi non voleva spendere 30 euro), che costava poco!". Capito la furbizia? Te lo faccio pagare una cifra non esagerata da non potertelo permettere, ma sufficientemente alta da farti credere che dietro ci sia del lavoro, della ricerca.

Dal sito che vende il prodotto è scaricabile anche un malloppo in pdf di un centinaio di pagine, che dovrebbe certificare gli studi scientifici che ci stanno dietro. Tralascio la parte su come avrebbe dovuto funzionare questo oggetto, perché ci sarebbe molto (troppo) da dire, e mi concentro su un aspetto che ha a che fare con il titolo di questo articolo.

Per verificare la capacità di questa placchetta metallica di migliorare l'equilibrio, i fini sperimentatori facevano questo test: davano a un "atleta" la placchetta, mettendogliela addosso, al polso o non si specifica dove, e poi lo piazzavano su una pedana stabilometrica. A quel punto lo scuotevano dandogli una spinta, e verificavano quale era lo spostamento medio del baricentro del tipo. Poi gli toglievano la placchetta, gli ridavano una spinta (perfettamente identica?), rifacevano la misura, e confrontavano. 

Punto. Finito. Niente altro. Il test era tutto qui. E ovviamente in tutti i casi veniva fuori dalle loro raffinate misure che con la placchetta addosso l'equilibrio era migliore, e il baricentro del tipo si spostava mediamente di meno.

Bello eh? Questa è scienza ai massimi livelli!

Ma la cosa veramente divertente è il risultato delle misure. Perché i nostri scienziati si premuravano ovviamente di mettere anche i risultati delle loro misure! Che a nessuno venga il dubbio che stiano barando, e che le loro affermazioni non siano supportate da solide evidenze sperimentali!  E dai risultati veniva fuori che lo spostamento medio del baricentro del tipo sottoposto a test era - mettiamo - 13,574866329 cm nel caso in cui avesse addosso il braccialetto, e 14,450036413 cm senza braccialetto.

A questo punto, uno che ha la sfiga di avere una laurea in fisica, la prima cosa che nota in queste misure è il numero impressionante di cifre decimali dopo la virgola, per un valore di una misura espresso in centimetri. NOVE cifre decimali dopo la virgola, per la precisione. Questo vuol dire, secondo le comuni regole del metodo scientifico (che i nostri medici avrebbero dovuto conoscere), che quei valori, espressi in centimetri, erano effettivamente noti fino a nove cifre decimali dopo la virgola. Nove cifre significative dopo la virgola, espresso in centimetri, è un miliardesimo di centimetro, che corrisponde a un decimo di Angstrom.

Il problema sorge se si considera che le dimensioni tipiche di un atomo sono circa 1 Angstrom, cioè 0,00000001 centimetri, ovvero otto cifre decimali dopo la virgola, se esprimiamo la misura in centimetri. Questo vuol dire che i nostri fini sperimentatori sarebbero riusciti a misurare spostamenti medi di un essere umano pari a un decimo delle dimensioni tipiche di un atomo. In pratica stavano lavorando in pieno regime quantistico e non se ne erano accorti!

Che dire? Lascio a voi le conclusioni. Aggiungo solo che le misure in questione sono ad oggi scomparse dalla documentazione "scientifica", e il prodotto nel frattempo ha cambiato nome e adesso è venduto da un'azienda che nel suo logo ha la parola "Quantum", la nuova parola che sdogana qualunque paccottaglia, sperando in questo modo di spacciarla per scientifica. E i gonzi, che non mancano mai, continuano a cascarci.