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IL PERCHE’ DELLA SCIENZA (Parte 2)

IL PERCHE’ DELLA SCIENZA (Parte 2)

Nella prima parte abbiamo visto che la ricerca di base, ovvero quella ricerca il cui scopo primo e’ lo studio dei fenomeni naturali, produce conoscenza, e questo fatto già di per se’ sancisce la sua importanza nell’ambito delle attività’ umane.

Esistono pero’ molti validi motivi pratici che giustificano l’importanza della ricerca fondamentale. E’ necessario sottolineare questo aspetto, perché’ molto spesso il commento tipico che capita di leggere o ascoltare quando si parla di qualche importante scoperta scientifica e’: “ma a cosa può mai servire tutto ciò ?”. Ci si chiede, in pratica, come può lo studio di una galassia o di una particella elementare contribuire a modificare concretamente la nostra vita. Che benefici pratici potrà mai portare lo studio di qualcosa che si trova a qualche miliardo di anni luce distante da noi, o e’ talmente piccolo e fuggevole da non avere niente a che fare con la nostra esperienza? E quindi e’ giusto che il denaro pubblico venga speso per studi di questo tipo, quando ci sono problemi importanti da affrontare e risolvere ?

Questa visione della inutilità della ricerca di base e’ purtroppo molto diffusa, e profondamente sbagliata, nonché incredibilmente miope. Il perché e’ nelle righe che seguono.

L’indotto. La ricerca produce un importante indotto nell’industria e nella ricerca applicata, e quindi, in termini molto concreti, produce lavoro. Per realizzare esperimenti complessi, come ad esempio quelli del Cern di Ginevra, e’ necessaria la collaborazione di aziende  specializzate nel settore dell’elettronica, del computing, dell’ingegneria e della meccanica di precisione, ma anche del terziario, e la lista potrebbe continuare a lungo. Tanto per fare un esempio, per ogni euro che lo stato italiano ha speso nel fondo internazionale per la realizzazione dell’acceleratore LHC (Large Hadron Collider) del Cern, quasi un euro e mezzo e’ rientrato in commesse affidate ad aziende italiane. In altri termini l’Italia ha incassato dalla realizzazione di LHC quasi una volta e mezzo quello che ha speso. Non male in un momento in cui nell’Azienda Italia il ricavo e’ mediamente inferiore alla spesa.

Le competenze. Un aspetto che viene spesso dimenticato: la ricerca di frontiera produce competenze. I giovani ricercatori che sono impegnati a lavorare in questo settore acquisiscono competenze tecnico-scientifiche all’avanguardia che possono poi essere utilizzate in altri settori della ricerca e più in generale nella società. E una società dove le competenze sono diffuse e’ semplicemente una società migliore. E’ questo il motivo per cui molti paesi in via di sviluppo stanno investendo pesantemente, sia economicamente ma soprattutto in risorse umane, nella ricerca scientifica.  E’ emblematico ad esempio che più’ della meta’ degli studenti di dottorato in materie scientifiche negli Stati Uniti provenga da paesi come Cina, India, Pakistan, Corea e Europa dell’Est.

Le ricadute pratiche. Sebbene sia difficile prevedere quali saranno le ricadute pratiche della scoperta del Bosone di Higgs al Cern di Ginevra, e’ certo che ci saranno. Sono più di 300 anni di storia della scienza e della tecnica a dircelo. E’ sempre stato cosi: le più grandi innovazioni tecnologiche sono sempre state figlie della ricerca di base, e senza di essa non sarebbero mai state possibili. Il laser, il transistor, la microelettronica, le innumerevoli tecniche di diagnostica medica, dai Raggi X alla TAC, dalla risonanza magnetica nucleare (RMN) alla tomografia con emissione di positroni (PET), niente di tutto ciò sarebbe stato possibile senza la ricerca di base.

Tuttavia il cammino che conduce dalle ricerche originarie alle applicazioni pratiche e’ quasi sempre tortuoso e non prevedibile a priori. Il laser e il transistor, ad esempio, sono figli della meccanica quantistica, ovvero il risultato di decenni di studi sulle proprietà della materia su scala atomica, studi quindi finalizzati a comprendere il comportamento della natura, e non mirati a realizzare applicazioni di pratica utilità.

Il GPS usa la Teoria della Relatività per funzionare correttamente. Se non tenesse conto di alcuni effetti da essa previsti perderebbe la posizione in pochi secondi e sarebbe un oggetto inutile.  Eppure certamente nemmeno lo stesso Einstein avrebbe mai potuto immaginare che una delle teorie piu’ distanti dal senso comune si sarebbe rivelata indispensabile per far funzionare una specie di elettrodomestico!

Gli acceleratori di particelle oggi sono per la quasi totalità utilizzati a scopo medico o industriale. Soltanto il 5 % degli acceleratori esistenti al mondo e’ utilizzato per ricerca scientifica nel campo della fisica subnucleare. Eppure quando sono nati, nel dopoguerra, servivano unicamente a studiare le proprietà delle particelle, e se all’epoca ci fossimo chiesti quale sarebbe mai stato il loro utilizzo pratico non avremmo saputo rispondere. Oggi esiste in Italia, a Pavia, un centro di “adroterapia”, il CNAO (Centro Nazionale di Adroterapia Oncologica), che utilizza tecniche in origine sviluppate per lo studio di un tipo speciale di particelle elementari (gli “adroni”, appunto).  Questo centro tratta tumori non affrontabili con tecniche tradizionali, perché’ troppo invasive. E’ un centro all’avanguardia nel mondo: nel 2011 ha trattato il primo paziente, e a regime potrà trattare 3000 pazienti l’anno. Un centro che pero’ non esisterebbe se 50 anni fa avessimo giudicato inutile la ricerca sulla fisica delle particelle, perché apparentemente non finalizzata a niente di pratico.

E infine il World Wide Web, quel “www” che compare in tutti i siti sui quali navighiamo in internet, e’ un protocollo per visualizzare documenti sviluppato al Cern alla fine degli anni 80 con lo scopo di facilitare lo scambio di risultati scientifici tra i ricercatori di collaborazioni internazionali estese sui quattro angoli del pianeta. Uno scopo quindi prettamente scientifico, e lontano mille miglia dall’utilizzo odierno che tutti conosciamo. E  sebbene il web sia un’invenzione che ha letteralmente cambiato il mondo, e’ emblematico che esso non sia nato dalla mente di nessuno di quelli che hanno visto la propria vita letteralmente rivoluzionata da questa invenzione, in termini pratici e economici (la maggior parte delle attività economiche e umane oggi sarebbe impossibile senza in web), ma sia stato ideato nell’ambito di una ricerca mirata a capire come funzionano le leggi fondamentali della natura. Un’ulteriore prova che non solo ci conferma come sia spesso impossibile prevedere a priori l’utilità pratica della ricerca, ma che ci mostra anche che canalizzare la ricerca per ottenere un determinato risultato pratico puo’ essere a volte addirittura controproducente. Se infatti si fosse espressamente chiesto alla ricerca di sviluppare una tecnica per facilitare in modo incommensurabile le comunicazioni fra tutti gli esseri viventi del pianeta e dare a tutti libero accesso in tempo reale a ogni tipo di informazione, niente ci garantisce che sarebbe saltato fuori qualcosa di cosi’ semplice, facile e alla portata di tutti, (e’ gratuito) come il web.

Per questo, quando parlo nelle scuole o in una conferenza per il pubblico, mi piace concludere con un esempio inventato ma che ritengo geniale, e che ho appreso da un mio collega, a cui per questo sono grato.

Immaginiamo un ricco signore (che tipicamente e’ della città dove svolgo la conferenza) che a meta’ del 700 fosse mecenate e finanziatore di gran parte delle attività sociali e culturali del suo paese. Immaginiamo che questo signore un giorno si scoprisse stanco ed esasperato dalle lunghe attese per comunicare e ricevere notizie da Roma, e che per questo decidesse di voler finanziare, da quel momento in poi, solo le ricerche mirate a risolvere il problema della lentezza di comunicazione fra le due città. Forse sarebbe stato in grado di selezionare cavalli particolarmente veloci e resistenti, o ruote di carri migliori e più sicure, ma certamente mai avrebbe potuto intuire che gli studi che avrebbe dovuto realmente finanziare, quelli che avrebbero veramente portato alla soluzione di tutti i suoi problemi, erano certi anonimi esprimenti, apparentemente completamente scorrelati con il suo problema, condotti da un certo Luigi Galvani con le rane e da un certo Benjamin Franklin con gli aquiloni: l’elettricità’.

About Stefano Marcellini

Primo ricercatore dell' Istituto Nazionale di Fisica Nucleare di Bologna, esperto in fisica delle particelle, lavora all'esperimento CMS dell'LHC al Cern di Ginevra.