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Sir Roger Penrose, l'Universo e la Mente

Sir Roger Penrose nasce a Colchester, in Gran Bretagna, nel 1931. Studia presso l'University College School, l'University College di Londra e il St. John's College di Cambridge. Consegue la laurea in fisica a Cambridge nel 1957 ed, in seguito, gli vengono affidati molteplici incarichi e titoli onorifici presso numerose Università.

Penrose si occupa di diversi ambiti disciplinari, ma in particolare ha un forte interesse per i problemi della geometria, per lo studio dei cristalli e soprattutto per la teoria del Big Bang e la relatività generale.

In quest'ultimo ambito riesce ad ottenere ottimi risultati, tra cui la dimostrazione di come il collasso di una stella di massa sufficientemente elevata porti alla formazione dei buchi neri.

Sviluppa questo tema nelle successive ricerche condotte con Stephen Hawking, arrivando alla formulazione di un teorema secondo cui se in tutti i punti dell'universo è valida la relatività generale, allora nei buchi neri devono esistere delle singolarità in cui non sono valide le leggi della fisica.

Inoltre, si dedica alla meccanica quantistica cercando di trovare un'unificazione tra tale teoria e la relatività generale.

Penrose, in seguito, rivolge la sua attenzione verso lo studio della mente umana cercando di capirne il funzionamento. Contrariamente a coloro che credono che la mente umana agisca secondo procedure ben definite, come se fosse un computer, lo scienziato britannico sostiene che la mente umana, oltre a seguire procedure rigorose, è in grado di arrivare a importanti conclusioni utilizzando metodi differenti.

Per formulare tali idee si serve di concetti estrapolati dalla meccanica quantistica.

Per i suoi meriti riceve numerose lauree ad honorem e riconoscimenti, tra cui nel 1998 il premio Wolf, il maggior riconoscimento mondiale per la matematica, per gli studi condotti sulla struttura dell'Universo.

In particolare ha tentato di calcolare le probabilità di creazione del nostro Universo così come da noi conosciuto e in cui viviamo. Includendo anche le variabili necessarie per la vita umana su un pianeta (la Terra), egli calcolò la probabilità che, tra tutti i risultati possibili generati dal Big Bang, si creasse quell'ambiente.

Secondo Penrose, le probabilità rispetto a una tale occorrenza erano dell'ordine di una parte su 10 alla 10123 . Rappresentare una simile cifra è cosa assai ardua. In matematica, il valore 10123 equivale a 1 seguito da 10123 zeri quindi la risposta di Penrose corrisponde a 1 seguito da 10.123 zeri.

Immaginiamo solo che 103 significa 1.000, 106 un milione, 1.000.000, 109 un miliardo, 1.000.000.000 e così via…Ne consegue che il numero 1 seguito da 10.123 zeri è un numero enorme tanto da non poter nemmeno essere nominato o letto. Ma il fatto ancor più eclatante è che in matematica una probabilità di 1 su 10 alla 50 significa "probabilità zero".

Il numero di Penrose è enormemente inferiore e ci dice che la creazione dovuta al caso è impossibile.

"Ciò ci indica quanto deve essere stato precisa la mira del Creatore, vale a dire un'accuratezza di una parte su 10 alla 10123. […]. Forse non si riuscirebbe nemmeno a scriverlo per esteso nella comune notazione: sarebbe 1 seguito da 10.123 zeri". Sir Roger Penrose

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Penrose, esamina quindi il problema della fine dell'Universo che espone in una teoria riportata nel libro Dal Big Bang all'eternità: la materia e l'energia si dissolveranno, i buchi neri assorbiranno il restante, evaporando poi tramite la radiazione di Hawking; solo i fotoni continueranno ad esistere, senza gravità.

Alcuni scienziati, che accettano il modello, sostengono che il tempo si fermerà e si annulleranno le dimensioni e le distanze.

Nel libro afferma che l'infinitamente piccolo allora equivarrà all'infinitamente grande, e l'universo apparentemente freddo e morto (o un universo disfatto) potrebbe così dare origine, per effetto dell'annullamento delle leggi fisiche precedenti, ad un nuovo Big Bang (l'entropia sarebbe la stessa della nascita del primo universo), anche se diverso da quello della teoria del Big Bounce.

L'attuale universo sarebbe uno degli infiniti "eoni" ovvero 1 seguito da 100 zeri, (un numero chiamato Googol) che costituiscono l'eterno universo (il termine "eone", ripreso da Penrose, è la traduzione del termine religioso orientale kalpa, che indica in queste tradizioni un periodo variabile fino a 1,28 trilioni di anni).

Non vennero esclusi a priori né l'inflazione (criticata da Penrose) né il multiverso, anche se i calcoli teorici non confermarono questi argomenti che costituiscono un eterno universo.

«La cosa difficile da capire è proprio questa: in ogni eone l'universo si espande "da zero a infinito", ma l'infinito futuro di ogni eone coincide esattamente con il Big Bang dell'eone successivo. Questo processo anti-intuitivo è possibile grazie alla scomparsa della massa – ovvero, delle masse a riposo delle particelle – negli estremi iniziale e finale dei due eoni. Senza massa a riposo non è possibile nessuna misura del tempo, e pertanto nessuna misura dello spazio.» (Sir Roger Penrose).

Penrose, prendendo come spunto alcune scoperte di Stuart Hameroff, ha elaborato anche una teoria della consapevolezza umana secondo la quale la coscienza potrebbe essere il risultato di fenomeni quantistici ancora ignoti, che avrebbero luogo nei microtubuli dei neuroni e che rientrerebbero in una nuova teoria capace forse di unificare la teoria della relatività di Einstein con la meccanica quantistica (teoria della coscienza quantistica o "riduzione obiettiva orchestrata", abbreviata in Orch-Or, da orchestred objective reduction).

La teoria è stata ripresa da altri scienziati, ma è stata attaccata da un altro fisico,Max Tegmark, che in uno scritto pubblicato sulla rivista Physical Review a calcolato che la scala di tempo di attivazione ed eccitazione di un neurone nei microtubuli è più lento del tempo di decoerenza per un fattore di almeno 10.000.000.000.

Il concetto è attualmente considerato pseudoscientifico, anche se nel gennaio 2014 Penrose e Hameroff hanno annunciato la scoperta, ad opera di Anirban Bandyopadhyay del National Institute for Materials Science del Giappone, della presenza di reazioni quantistiche nei microtubuli. Uno studio, con revisione paritaria, dell'ipotesi è stato pubblicato nel marzo 2014 da Penrose e Hameroff.

Penrose, nonostante sia ateo e non abbia alcun orientamento religioso, ipotizza con Hameroff che la coscienza quantica di ogni essere vivente sia indipendente dal corpo stesso, e potrebbe sopravvivere alla morte fisica del cervello, per rimanere sotto varie forme nel multiverso, non in un aldilà, ma nell'esistenza infinita, in quanto l'informazione quantistica non può essere distrutta (in quanto soggiacente alla legge di conservazione dell'energia) e tale sarebbe la coscienza nella teoria Orch-OR (se effettivamente tale coscienza, paragonabile all'anima di molte religioni, esistesse davvero).

Alcune sue concezioni fisiche richiamano alcuni celebri modelli della filosofia naturale del passato, nonché a varie reminiscenze artistiche come i dipinti dell'amico di famiglia Maurits Cornelis Escher. Penrose e Hameroff si propongono, con questa teoria di coscienza quantica, di spiegare anche le cosiddette esperienze ai confini della morte, senza negare o sminuire tale fatti, e contemporaneamente non abbandonare la razionalità scientifica.

Per quanto riguarda la concezione della matematica, alcuni, tra cui l'amico Stephen Hawking, hanno definito Penrose come "un platonico"

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Tassellatura di Penrose – U.Schmid


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