Gli abstract

Nicola Cabibbo - Università “La Sapienza” - Roma,

Presidente dell’Accademia Pontificia delle Scienze

“Il tempo della Fisica”

Giuseppe Lorizio - Pontificia Università Lateranense,  Roma

“Il tempo di Dio. Per una teologia cristiana della temporalità”

Ludovico Galleni - Università di Pisa

"Teilhard de Chardin ed il tempo come strumento per progettare il futuro"

Pierre Teilhard de Chardin, di cui quest’anno ricordiamo i cinquant’anni dalla morte, rappresenta il più importante tentativo di riconciliare la teologia cattolica, ma più in generale la teologia cristiana con l’evoluzione biologica.

Teilhard de Chardin però sviluppò anche un nuovo modo di interazione tra la scienza e la teologia, recuperando all’interno di un vero e proprio programma di ricerca scientifico, alcune prospettive a suo parere importanti per la teologia, quale quella di una qualche necessità della comparsa dell’essere pensante nell'economia dell’Universo.

La ricerca di leggi generali che facciano comprendere l’evoluzione come un muoversi verso, della materia verso la complessità e la vita e della vita verso la cerebralizzazione e la coscienza diviene un punto fondamentale del suo lavoro scientifico. Conseguenze importanti sono le indagini sulle canalizzazioni e i parallelismi in paleontologia, la definizione della biologia come scienza della complessità della vita e la proposta di una teoria della Biosfera.

Ma il muoversi verso deve continuare: il tempo non è solo il tempo dell’evoluzione che porta all’Uomo e che si può ricostruire con le tecniche del paleontologo e del biologo, è anche il tempo che guarda il futuro. Un tempo a questo punto che si apre in una prospettiva escatologica che riguarda l’umanità intera. L’umanità infatti deve continuare il proprio cammino sulla terra per essere pronta e porre le premesse per la seconda venuta di Cristo.

Darwin aveva compiuto un percorso simile a quello di Galileo: Galileo aveva unificato lo spazio, mostrando come le leggi fisiche del mondo sublunare erano quelle stesse che regolavano il funzionamento dei cieli incorrotti.

Darwin aveva mostrato che le leggi anche drammatiche dell’evoluzione valevano per tutto il tempo della vita e che quindi non vi era una frattura nel tempo: non vi era un universo ordinato e perfetto in cui poi l’Uomo aveva introdotto il disordine col suo peccato.

Teilhard de Chardin recupera l’unicità del tempo ma nella visione di un gigantesco muoversi verso un ordine che è nel futuro e che è da costruire. L’evoluzione è un muoversi verso la complessità e la coscienza, e, colla nascita dell’essere pensante diviene un muoversi verso l’alleanza, la redenzione e la salvezza.

Questo proietta prepotentemente l‘evoluzione verso il futuro con un progetto, che è quello di costruire la Terra in Christo Jesu.

Per far questo occorre porsi il problema della conservazione di questa nostra terra, strumento necessario per completare il cammino. Se il futuro è quello della libertà delle infinite scelte, nella prospettiva teilhardiana diviene necessaria una scelta di conservazione della natura con strumenti e prospettive che divengono di nuovo oggetto di indagine da parte dello scienziato.

Rosario Muleo - Università della Tuscia, Viterbo

"La coscienza del tempo nelle piante."

Le piante, come gli animali tra cui l’uomo, hanno un orologio biologico interno? Hanno una coscienza del tempo? Le piante sono in grado di predire eventi che potranno accadere in un determinato spazio? Hanno una sensibilità (sensualitas in senso kantiano) che si adatta e si modifica (apprendimento) con le mutevoli condizioni ambientali che le circondano e fanno assumere/scegliere loro strategie idonee di sviluppo e di interazione con l’ambiente? Eventi come: l’entrata in dormienza delle piante poliennali, come avviene negli alberi, o come lo sviluppo del fiore ad un determinato tempo, indicano che le piante reagiscono plasticamente al mutare delle condizioni ambientali quali: lunghezza del giorno, posizione geografica (latitudine, altitudine), temperatura, richieste di freddo.

Lo studio di molti degli eventi riguardanti lo sviluppo delle piante ha evidenziato strette relazioni tra l’informazione intrinseca nei genomi delle stesse ed i fattori ambientali.

Se i principali comportamenti “naturali”, fondamentali per la vita della pianta e per il suo destino riproduttivo, sono analoghi a quelli degli altri organismi viventi, quindi sono evolutivamente conservati; il loro manifestarsi è peculiare alla specificità di percezione del tempo e dello spazio che le piante hanno sviluppato sin dalla loro origine. Le piante sono in grado di calcolare sia il ritmo del giorno (orologio circadiano - 24 ore) sia la durata di luce giornaliera nei diversi periodi stagionali (cicli circadiani) nell’arco dell’anno solare.

In tutti gli organismi, dai batteri, al lievito, alle piante superiori ed all’uomo, l’orologio circadiano regola il ciclo della divisione cellulare, il metabolismo, la durata del sonno attraverso due proteine PER1 e PER2, fattori di trascrizione che controllano l’espressione di tutti gli altri geni.

George W. Coyne, S. J.  - Direttore della Specola Vaticana

“Tempo cosmologico: la misura dell'età dell'universo e il suo significato.”

Quando si parla delle età di un oggetto o di un insieme di oggetti dell'universo, per avere un'idea di che cosa esse significano in concreto, sia dal punto di vista fisico che dal punto di vista psicologico, è utile metterle a confronto con l'età dell'universo stesso.

Per esempio la durata relativamente breve della civiltà umana in confronto all'età dell'universo, o anche l'età del sole, sollevano una quantità di domande riguardo al cosiddetto "universo antropico".

Poiché dunque l'età dell'universo è un dato d'importanza fondamentale, conviene innanzitutto esporre una rassegna dei principali metodi scientifici utilizzati per determinarla, dando, per ciascuno di essi una valutazione della sua affidabilità.

Juan José Sanguineti - Pontificia Università della Santa croce, Roma

"Il tempo umano, tra il cosmo e l'eternità".

1. L’uomo come essere temporale. L’uomo partecipa al tempo della natura o tempo del cosmo. La temporalità fisica è assunta dall’uomo nelle dimensioni inerenti alla sua esistenza come persona. L’uomo “vive” il tempo secondo categorie proprie, non in un senso schiettamente cronologico. Il “tempo umano” è tempo fisico spiritualizzato. Non ci sono due tempi, un tempo fisico e un tempo spirituale, ma un solo tempo fisico-umano. Il destino dell’uomo è dare compimento o pienezza al suo tempo.

2. L’uomo dispone del suo tempo perché sta al di sopra del tempo. Possiamo misurare tutti i tempi perché il nostro pensiero trascende il “passare” temporale: ciò che pensiamo spesso è atemporale (strutture astratte, valori, invarianze). La trans-temporalità dell’intelligenza consente la “libera disposizione” del nostro tempo: siamo “signori del tempo”, in quanto situati in un orizzonte di eternità. L’eternità non è una “durata indefinita”, ma una dimensione sopratemporale capace di dominare gli spazi temporali. Il dramma umano si gioca nel rapporto tra il tempo storico e la dimensione di eternità.

3. Alcuni rapporti dell’uomo con il tempo: ricordo, previsione, misurazione, programmazione, progetto, orientamento, attesa, articolazione linguistica. Categorie antropologiche della temporalità: fretta, pazienza, ansietà, nostalgia, rimpianto, speranza. Limiti del tempo umano: finitezza, irreversibilità, indeterminazione del futuro.

4. Dinamismo umano nel tempo: 1) orientamento verso il futuro intratemporale; 2) aspirazione verso l’eternità sopratemporale (vita eterna). Risposte filosofiche al problema umano del tempo (eterno ritorno, utopie post-storiche, ecc.).

5. Il futuro intrastorico non risponde al desiderio umano di eternità. La storia non trova mai una culminazione. La storia non è il ponte tra il tempo e l’eternità.

6. La visione cristiana sul dramma temporale dell’uomo: la pienezza del tempo umano come incorporazione all’eternità di Dio. L’universo della gloria definitiva: tempo nuovo e compimento del cosmo.

Claudia Navarini - Pontificio Ateneo Regina Apostolorum, Roma

"I confini della vita: aspetti bioetici"

Giovanni Prosperi - Università di Milano

“Tempo e causalità, tra Fisica e Filosofia”

Nell'affrontare un discorso sul tempo non si può non partire da ciò che hanno detto su questo due grandi pensatori del passato Aristotele e Sant'Agostino. In Aristotele si considera come originario il concetto di mutamento e il tempo nasce dal "numero" che l'anima umana attribuisce allo sviluppo del movimento "secondo il prima e il poi". In Agostino si parte dall'esperienza di una durata, in cui il passato è presente nella memoria e il futuro nell'aspettativa. In entrambi il concetto di tempo appare intrinsecamente legato a quelli di ordine e di causa ed effetto. Tali concetti sembrano anche essenziali in ogni moderno tentativo di formalizzazione e di analisi da un punto di vista matematico e fisico.

Newton con i suoi concetti di tempo e spazio assoluti, che appaiono come scenario precostituito in cui si svolgono gli eventi, capovolge questo modo di veder ed a lui in qualche modo si riallaccia Kant e buona parte della Fisica immediatamente successiva.

Con Einstein, tuttavia, con il suo tempo tipicamente relazionale, con l'analisi epistemologica e la definizione operativa di simultaneità della Relatività Speciale e con il legame tra Geometria dello spazio-tempo e materia proprio della Relatività Generale, ci si riavvicina, a mio avviso, ad una concezione di tipo classico.

Einstein, da parte sua si richiama esplicitamente a Leibnitz, un pensatore comunque pre-kantiano.

Un importante aspetto del tempo della Relatività, almeno Speciale, è che, mentre la successione tra due eventi che non sono in connessione causale dipende dal riferimento ed è puramente convenzionale, quella tra eventi in relazione di causa ed effetto ha un significato assoluto (teorema della causalità relativistica). Questo fatto permette, tra l'altro, di superare apparenti paradossi e ristabilisce un contatto con il senso comune e la percezione soggettiva. Dal punto di visto matematico esso ha solo la conseguenza che l'ordinamento temporale (se s'intende per tale l'ordinamento secondo i coni di luce) diviene un ordinamento parziale.

Il fatto che le leggi della Meccanica e dell'Elettromagnetismo siano invarianti sotto inversione temporale pone, poi, il famoso problema dell'origine della "freccia del tempo". Alcuni, come Prigogine, hanno tentato di risolvere il problema facendo appello alla Termodinamica.

Poichè tuttavia nel panorama attuale l'irreversibilità della Termodinamica è un'irreversibilità macroscopica, che dovrebbe essere vista come una conseguenza di una teoria microscopica della materia perfettamente reversibile, non si vede come ad una soluzione soddisfacente del problema si possa giungere per questa via.

Semmai in questa prospettiva l'irreversibilità dei processi macroscopici dovrebbe essere vista come una conseguenza dell'espansione dell'Universo che continua a mantenere una situazione di non equilibrio. Ma, di nuovo, non si vede come in linea di principio si possa distinguere tra espansione e contrazione.

Il legame tra successione temporale e causalità diventa meno rigido nella Teoria Quantistica a motivo del carattere puramente probabilistico della leggi di questa. Non sembra tuttavia che ciò possa costituire una differenza sostanziale. Né lo è il cosiddetto carattere irreversibile della misura che in sostanza si traduce nella sostituzione di una probabilità congiunta con una probabilità condizionale, che però può essere usata simmetricamente sia in funzione predittiva che retrodittiva.

In conclusione, mentre l'analisi del concetto di tempo acquista all'interno della Fisica una connotazione particolare e porta a prospettive che non possono essere ignorate da chiunque voglia affrontare anche in contesti diversi con serietà il problema, essa non può essere autosufficiente. In particolare una freccia del tempo sembra poter essere introdotta solo dal di fuori del formalismo, al livello di un'interpretazione.

L'idea di successione temporale, come quella legata di una direzionalità nel rapporto tra causa ed effetto (o tra azione e fine che la dirige), devono fare necessariamente riferimento, all'esperienza del vissuto; alla nostra percezione del cambiamento delle cose e del nostro cambiare insieme con esse.

Luca Sangiorgi - Modulo di Genetica, Istituto Ortopedico Rizzoli, Bologna

"Tempo e biologia: un rapporto senza tempo"

Attraverso l‘osservazione dei fenomeni biologici ci accorgiamo dello scandire del tempo; gli esseri viventi portano una bruciante ed evidente testimonianza di quanto appena detto considerando che la vita, dal punto di vista di un singolo meccanismo biologico o di una singola cellula, si presenta come un complesso di eventi ciclici controllati da meccanismi ad orologeria regolati su scale temporali e ritmi diversi. La sopravvivenza dei viventi è legata alla corretta scansione di questi eventi ciclici e quindi i fenomeni vitali formano un unicum col tempo ed il suo trascorrere.

Esiste però un fattore di complicazione (o che aggiunge fascino) a questa regola; la vita è il regno della singolarità e le sue regolarità non hanno una realtà universale.

D'altronde per invecchiare occorre avere una identità ed attraversare alcuni campi temporali; le particelle elementari subatomiche non hanno una identità e quindi non invecchiano mentre oggetti più complicati ed organizzati possono farlo e necessitano di altri oggetti sviluppati che permangono nel tempo che lo registrino

Un essere vivente è limitato nel tempo e nello spazio ed è costituito di materia organizzata secondo specifici criteri definiti e controllati dal patrimonio genetico di ognuno, capace di mantenersi metabolizzando materia ed energia, di riprodursi e di evolvere. Per fare questo sono necessari diversi livelli di organizzazione e ogni organizzazione è indissolubilmente legata allo svolgimento di una funzione.

Gli esseri viventi sono la sede di un’incessante attività, autonoma e sostenuta nel tempo, allo scopo di mantenere una propria identità per tutto lo spazio della loro esistenza. Per permanere è quindi necessario un lavoro di manutenzione ordinaria e straordinaria che viene realizzata cambiando una grandissima quantità di molecole; l’identità viene quindi mantenuta grazie ad un continuo flusso di molecole o una continua trasmutazione. Ma, mentre per un minerale mantenere la propria identità non richiede alcuna attività, le caratteristiche del vivente necessitano di una regia che regola tutto questo dinamismo; le istruzioni contente nel patrimonio genetico presente nel DNA di ogni cellula.

Si badi bene che il patrimonio genetico contento in una gigantesca molecola di DNA non è di per se sufficiente a mantenere una vita e garantirne l’identità; sono infatti necessari meccanismi che lo proteggono, lo duplicano, lo consultano lo trasmettono e talvolta lo riparano. Ma sia il DNA che le strutture di ogni essere vivente rappresentano delle storie cioè una serie ininterrotta di eventi; d'altronde la vita sul nostro pianeta è una catena ininterrotta di eventi e quindi un fenomeno storico.

Ogni organismo opera secondo le leggi della fisica e della chimica ma con una grande libertà di proporre nuove strutture anatomiche e strategie di sopravvivenza diverse; organismi che hanno lo stesso genoma possono mostrare differenze significative dovute alla loro storia individuale e si può quindi dire che le caratteristiche di ogni individuo biologico rappresentano una variazione sul tema del genoma. In biologia, la natura genetica di un individui si chiama genotipo mentre il fenotipo ne rappresenta la sua particolare attuazione in un organismo, influenzata dagli elementi della sua storia personale. Tra genotipo e fenotipo esiste un’impressionante differenza di scala temporale; il primo usa come ordine di grandezza le centinaia di milioni di anni, il secondo ore, mesi o al massimo anni. La dipendenza dei viventi da scale temporali è riscontrabile anche al livello organizzativo dell’organismo; una funzione che può essere espletata in un tempo indefinito non è una funzione biologica visto che i viventi sono creature limitate nel tempo in cui sono immersi. Una funzione biologica deve essere compiuta entro un certo limite di tempo ed in contemporaneità con altri eventi e con il compimento di altre funzioni pena la mancata sopravvivenza; quando si tratta di una funzione che ha luogo in una cellula vivente il fattore tempo si presenta come essenziale perché la cellula non può aspettare ne, tantomeno, può essere tollerante l‘organismo composto dalle singole cellule. Cellule contigue si scambiano messaggi con la stessa velocità con cui si compiono le loro reazioni biochimiche interne; cellule più lontane comunicano tra di loro attraverso messaggi (portati dl sangue o tramite impulsi nervosi) garantendo nel primo caso un armonico svolgimento dei processi biologici e nel secondo il movimento e la reattività dell’organismo a seconda delle condizioni ambientali: si varia dalla scala dei millisecondi della trasmissione dell’impulso nervoso alle 24 ore per il ricambio cellulare al ciclo della vita di un vivente nell’ordine degli anni. Infine il tempo che è esclusivo del vivente che agisce secondo logiche delle centinaia di migliaia di anni. Si pensi che le dimensione del cervello dagli ominidi l’uomo sapiens sono aumentate di un fattore pari a 3 ma nello spazio di tempo di due milioni di anni (circa 10 mm3 a generazione).

Ma il tempo biologico più che di una rigida divisione in millesimi di secondo della realtà, necessita di essere valutato come durata, il presente prolungandosi in parte nel passato e in parte nel futuro; per studiare il presente è quindi necessario abbracciare l'immediato passato e l'immediato futuro, nell'impossibilità di congelare il presente in un unico momento definito. Per fare questo è, però, necessario, come diceva Gregor Mendel nella prefazione al suo articolo (che avrebbe creato una nuova branca della scienza -la genetica- e che avrebbe dato le basi scientifiche all’evoluzione) commentando i suoi 8 anni di duro lavoro “Ci vuole, in verità, del coraggio per intraprendere un lavoro di così lunga portata; questa tuttavia appare la sola giusta maniera la cui importanza non può essere mai abbastanza valutata in rapporto con la storia dell’evoluzione delle forme organiche”.

Marco Bersanelli - Università di Milano

"Verso l'alba del tempo"

Una delle più grandi conquiste della cosmologia scientifica, con profondi risvolti filosofici ed epistemologici, è stata quella di stabilire il carattere storico dell’universo, caratterizzato da una evoluzione a partire da una fase iniziale calda e densa. Il tempo cosmico è scandito da una serie di tappe sostenute dalle leggi della fisica a diverse energie caratteristiche, ciascuna delle quali sembra contribuire in modo determinante a realizzare, provvisoriamente e localmente, condizioni favorevoli alla complessità e alla vita. Nei primissimi istanti dell’espansione potrebbero aver avuto luogo processi che hanno fissato alcune delle caratteristiche fondamentali del nostro attuale universo.

L’età cosmica dipende dal valore di alcuni parametri cosmologici fondamentali che esprimono l’attuale tasso di espansione (costante di Hubble) e il contributo delle principali forme fondamentali di energia (materia barionica e materia oscura, particelle relativistiche, energia oscura) alla densità di energia totale dell’universo. Misure di precisione del fondo cosmico di microonde, la luce fossile rilasciata nell’universo primordiale, consentono di determinare accuratamente ciascuno di questi parametri e di stabilire con notevole precisione l’età dell’universo. Osservazioni recenti indicano un’età di 13.7 ± 0.2 miliardi di anni, in buon accordo con altre stime meno accurate ottenute con metodi indipendenti. Nuove osservazioni dallo spazio, previste nei prossimi anni, promettono di migliorare ulteriormente la nostra conoscenza degli albori del tempo e di gettar luce sui possibili scenari del futuro dell’universo.