Il sogno di Prigogine(1) (versione in italiano)

Abbiamo detto in precedenza⁽²⁾ che la configurazione degli elettroni “quasi liberi” dell’acqua, rispetto agli elettroni di valenza dei metalli lascia gli elettroni in prossimità degli atomi di appartenenza e consente ai domini di coerenza di oscillare; ecco perché l’oscillazione è possibile per l’acqua ma non per i metalli. E’ come se l’acqua stesse al confine fra gli isolanti e i conduttori anzi, in generale si comporta come un ottimo isolante (per liberare l’elettrone dell’idrogeno occorrono ben 13,6 eV⁽³⁾) ma quando si trova nella configurazione di elettroni “quasi liberi” si comporta come un ottimo conduttore ⁽⁴⁾. Lo stesso meccanismo che consente la formazione dei domini di coerenza consente anche coerenze di più alto livello dove numerosi domini di coerenza (da circa 1/10 di micron ciascuno) oscillano coerentemente tutti insieme. Siccome il numero di configurazioni possibili per ciascun dominio di coerenza è elevatissimo, anche le possibili coerenze sono tantissime e tali da formare una gerarchia di livelli di gruppi di domini ognuno avente la propria frequenza caratteristica di oscillazione. Tutto questo significa che sono sufficienti piccoli salti energetici per consentire all’acqua – simultaneamente con frequenze numerosissime tutte diverse fra loro – di oscillare da una configurazione all’altra⁽⁵⁾ consentendo di produrre campi elettromagnetici risultanti assai complicati. In sintesi, l’ambiente circostante cede all’acqua energia (disordinata) che viene utilizzata dall’acqua per generare (grazie agli elettroni “quasi liberi”) domini di coerenza che generano a loro volta domini di domini, che a loro volta generano domini di domini di domini, fino ad arrivare a domini delle dimensioni di una balena….. I domini di coerenza sono sistemi ordinati e ordinanti che prendono energia dall’ambiente circostante disordinato e disordinante. Ecco che i domini di coerenza realizzano proprio quei sistemi dissipativi (di cui parla Prigogine) in grado di generare spontaneamente ordine⁽⁶⁾. E’ come quando, soffiando aria “disordinata” su un clarinetto ne esce un suono “ordinato”.  Ecco un esempio tangibile (come quello dei metronomi⁽⁷⁾) di riduzione spontanea dell’entropia, di creazione di ordine partendo dal disordine ⁽⁸⁾.

I domini, essendo coerenti non decadono (permangono per tempi lunghissimi) e nel frattempo, nel corso del tempo, se ne aggiungono continuamente degli altri. La “somma” (meglio dire sovrapposizione) di eccitazioni coerenti è anch’essa un’eccitazione coerente ma, esattamente come avviene con tutti i tipi di onde quando sono coerenti le intensità aumentano e le energie aumentano di conseguenza⁽⁹⁾. Stiamo parlando di un fenomeno tipico delle basse energie⁽¹⁰⁾: anziché agire con veloci trasferimenti di grandi quantitativi di energia (alte energie), qui abbiamo un grandissimo numero di piccolissimi trasferimenti (contemporanei o sequenziali) di energia che (non trattandosi di sistemi dissipativi) si accumulano nel tempo aumentando così via via il quantitativo di energia trasferito. Ecco un esempio: per trasportare un grosso carico da Roma a Parigi posso decidere di fare un solo trasporto di breve durata, oppure tantissimi piccoli trasporti sia contemporanei sia sequenziali.  

In definitiva gli esseri viventi, grazie a questo meccanismo consentono la trasformazione dell’energia incoerente dell’ambiente circostante in energia coerente⁽¹¹⁾.  Ciò ha un effetto ordinante sull’attività biochimica in quanto, grazie al fatto che la creazione della coerenza è accompagnata da un campo elettromagnetico che oscilla ad una data frequenza, esiste un teorema in elettrodinamica (teorema della coerenza elettrodinamica quantistica⁽¹²⁾) che dice che se ho un campo elettromagnetico esteso che oscilla con una certa frequenza “X” e prendo due molecole, di cui una che oscilla con frequenza “Y” e l’altra che oscilla con frequenza “Z”, tra queste 2 molecole si stabilisce una forza che dipende dai valori delle tre frequenze che, in generale è una forza assai piccola (trascurabile), ma che diventa grande (e qui importante) nel caso in cui le tre frequenze coincidono. In virtù di questo teorema, se due molecole risuonano alla stessa frequenza di un dominio di coerenza entro cui transitano, queste molecole si attraggono anche se si trovano a grandi distanze fra loro. La massima distanza che consente questo meccanismo è la distanza del dominio di coerenza. Tale attrazione le fa incontrare e reagire⁽¹³⁾. Questa reazione produce energia che viene assorbita dal campo elettromagnetico. L’energia prodotta dalla reazione biochimica fa cambiare frequenza al campo. La nuova frequenza attiva molecole biochimiche che si trovano alla nuova frequenza e che reagiscono fra loro. In questo modo ottengo una sequenza di reazioni biochimiche in grado di auto-regolarsi perché ogni step (reazione) di questa sequenza di reazioni definisce univocamente quale sarà lo step (reazione) successivo. Questa spiegazione risolverebbe un mistero della biologia molecolare, infatti in questo modo un gran numero di processi biologici vengono ricondotti a sequenze ordinate di reazioni biochimiche. Ad esempio, per spostare con una mano un bicchiere da una posizione “1” ad una posizione “2”, occorre che la molecola “A” reagisca con la molecola “B”, poi che la molecola “C” reagisca con la “D”, poi che la molecola “E” reagisca con la “F”, ecc. per una sequenza di milioni di reazioni biochimiche. Solo alla fine di questa lunghissima sequenza di reazioni il bicchiere si troverà nella posizione “2”. Affinchè tutto ciò avvenga occorre che la molecola “A” reagisca con la molecola “B” e solo con essa, che la molecola “C” reagisca con la “D” e solo con essa, che la molecola “E” reagisca con la “F” e solo con essa, ecc. Occorre anche che tutte le molecole di tutte le reazioni della sequenza, nessuna esclusa, si riconoscano tra loro e si incontrino per reagire nonostante si trovino distanti l’un l’altra^{(13) (14)}. Inoltre le reazioni devono essere estremamente veloci: lo spostamento del bicchiere avviene in pochi secondi e, in questi pochi secondi devono poter avvenire milioni di reazioni biochimiche in sequenza^{(13) (14)}. Infine l’intero processo deve essere pressochè esente da errori affinchè avvenga lo spostamento del bicchiere e non tutt’altra azione. Dico “pressochè esente da errori” e non “esente da errori” perché mentre un algoritmo di software consente ad un braccio artificiale di un robot di eseguire lo spostamento del bicchiere sempre esattamente allo stesso modo, ciò non avviene nel caso di movimenti biologici. Nemmeno il più virtuoso violinista mai esistito riuscirebbe ad eseguire un brano musicale sempre esattamente allo stesso modo: tra un’esecuzione e l’altra ci sono sempre anche minime differenze che rendono ciascuna esecuzione unica. Questo è un altro requisito fondamentale affinchè ci possa essere evoluzione. Stiamo immaginando un’evoluzione assai diversa da quella teorizzata da Darwin; Darwin pretende che tra una miriade di eventi disordinati e disordinanti, stocasticamente ogni tanto ne avvenga qualcuno ordinato e ordinante che generi evoluzione: qui abbiamo il caso invece che tra una miriade di eventi ordinati e ordinanti ogni tanto ci sia qualche evento disordinato ma anch’esso ordinante che cambia la sequenza di eventi facendola evolvere verso un’altra direzione. Tale nuova direzione può risultare un vicolo cieco oppure un nuovo filone evolutivo.

In definitiva, per la chimica l’incontro delle molecole affinchè reagiscano è casuale; nel nostro caso invece non può essere casuale perché richiederebbe troppo tempo e perché potrebbe portare a reazioni completamente diverse da quelle della sequenza stabilita. L’agente chimico che consente tutte queste condizioni e soprattutto che impedisce le reazioni biochimiche indesiderate è l’acqua. Il codice di riconoscimento che consente le corrette reazioni chimiche e non altre è la frequenza di oscillazione.

Gianfranco Pellegrini

Torino, 2 settembre 2018

(1) Ilya Prigogine (Mosca, 25 gennaio 1917 – Bruxelles, 28 maggio 2003) è stato un chimico e fisico russo naturalizzato belga, molto noto per le sue teorie sulle strutture dissipative, i sistemi complessi e l’irreversibilità. Ricevette nel 1977 il premio Nobel per la chimica per le sue teorie riguardanti la termodinamica applicata ai sistemi complessi e lontani dall’equilibrio. Nel pensiero di Prigogine ha un’importanza cruciale il concetto di entropia, ovvero il secondo principio della termodinamica: ogni processo naturale, infatti, è irreversibile e tende ad aumentare la sua entropia (e quella dell’ambiente in cui si trova). Anche il tempo, in quanto successione di stati sempre diversi, deve essere concepito come irreversibile, ed è soggetto a sua volta a entropia. Tuttavia in natura esistono organismi viventi in grado di auto-organizzarsi diminuendo la propria entropia a discapito dell’ambiente, vincolati a un maggior o minor disordine entropico. A partire da queste considerazioni, Prigogine e altri studiosi (tra cui Francisco Varela, Harold Morowitz ed Enzo Tiezzi) hanno cominciato a gettare un ponte tra la fisica, la chimica, l’ecologia e le scienze sociali, per studiare tali settori non separatamente ma come sistemi tra loro interagenti. Per questa ragione Prigogine è considerato uno dei pionieri della cosiddetta scienza della complessità. Negli ultimi anni Prigogine lavorò alla matematica dei sistemi non-lineari e caotici e propose l’uso dello spazio di Hilbert allargato in meccanica quantistica come possibile strumento per introdurre l’irreversibilità anche nei sistemi quantistici. . (Da Wikipedia).

(2) Per approfondimenti si veda anche il mio articolo precedente “I domini di coerenza dell’acqua”.

(3) Per riuscire a liberare un elettrone dall’atomo di idrogeno (cioè fornire 13,6 eV) per effetto termico occorre scaldare di ben 158.000 K !!!. Per approfondimenti si veda anche il mio articolo precedente “I domini di coerenza dell’acqua”.

(4) Devo accennare a due fenomeni naturali apparentemente strani. I fulmini non riescono a formarsi se l’umidità relativa dell’aria non è sufficientemente elevata (a parte i casi di concomitanza con tempeste di sabbia, bufere di neve, nuvole di polvere vulcanica, “fulmini a ciel sereno”). Ma se l’acqua, come l’aria è un ottimo isolante come fa a consentire la propagazione del fulmine ? La differenza di potenziale fra superficie terrestre e ionosfera è di ben 200/500 kV a cui corrisponde una densità di corrente di soli 2 pA/m² (2 millesimi di miliardesimo di Ampere al m²). La differenza di potenziale è garantita da un’attività temporalesca 30/100 fulmini/secondo (circa 5.000.000 di fulmini al giorno). Nessuna delle due attuali ipotesi sul meccanismo dei fulmini (teoria convettiva e teoria gravitazionale) è in grado di spiegare adeguatamente il meccanismo dei fulmini. Magari la spiegazione a entrambe queste problematiche può essere trovata ipotizzando che l’attrito dell’acqua dovuto alle forti correnti ascendenti/discendenti favorisca la configurazione degli elettroni “quasi liberi”.

Altra questione non sufficientemente spiegata: se noi (e più in generale tutti gli esseri viventi) siamo fatti d’acqua e l’acqua è un ottimo isolante perché prendiamo la scossa ? Magari perchè i domini di coerenza oscillano fra una configurazione non eccitata e una di elettroni quasi liberi.

Approfondiremo questo argomento più in là quando parleremo di legame a idrogeno, acqua interfacciale, quarta fase dell’acqua.

(5) La sovrapposizione di oscillazioni a frequenze (e fasi) diverse è un tipico fenomeno della propagazione delle onde (sonore, marine, elettromagnetiche, quantistiche, sismiche, ecc.). Utilizzando le stesse formule (equazioni d’onda, battimenti, modulazioni, bande laterali, ecc.) e gli stessi strumenti matematici (trigonometria, esponenziali immaginari, serie e trasformate di Fourier) si riescono a studiare in dettaglio anche gli effetti delle simultanee oscillazioni dell’acqua a frequenze diverse.     

(6) Per approfondimenti su questi argomenti si suggeriscono i seguenti testi:

• R. Benkirane – La teoria della complessità, Bollati Boringhieri ,2007;
• I. Prigogine – Le strutture dissipative. Auto organizzazione dei sistemi termodinamici di non equilibrio, Sansoni 1982;
• I. Prigogine – Le leggi del caos, Roma-Bari 1992;
• J. Al-Khalili, J. McFadden. La fisica della vita– La nuova scienza della biologia quantistica, Bollati Boringhieri 2014;
• J. Gleick – Caos, BUR Saggi Rizzoli 2016.

(7) Si veda ad esempio il video https://you.be/u73T3FZp7kg; per maggiori approfondimenti si veda anche il mio articolo precedente “Basse energie e risposta inbound”.

(8) Gli evoluzionisti magari potrebbero prendere spunto da queste considerazioni per ricercare teorie alternative a darwinismo, neo-darwinismo, creazionismo …. dato che nessuna di queste teorie si sta dimostrando sostenibile.  

(9) Anche se la frequenza è la medesima, la differenza di fase fa sì che la sovrapposizione di funzioni sinusoidali pur rispettando il principio di sovrapposizione degli effetti da luogo a onde risultanti aventi intensità maggiore ma diversa dalla somma delle intensità, frequenza diversa dalla somma delle frequenze e fasi diverse dalla somma delle fasi. L’energia è proporzionale al quadrato dell’intensità e aumenta anch’essa anche se in modo ancor più complicato.

(10) Per approfondimenti si veda anche il mio articolo precedente “L’energia armoniosa”.

(11) Per approfondimenti si veda ad es. E. Schroedinger, Che cosa è la vita ? – La cellula vivente dal punto di vista fisico, Adelphi 1995

(12) QED Coherence in Matter, World Scientific, 1995 – Giuliano Preparata.

(13) I tempi e le distanze in gioco sono tali da non consentire di spiegare la realizzazione di queste reazioni biochimiche, a meno che non si abbandoni la convinzione che la realtà fisica sia descrivibile come un insieme di eventi localizzati nello spazio e nel tempo; per maggiori approfondimenti su questo punto si veda anche il mio precedente articolo “Superare il pregiudizio ontologico”.

(14) Il dominio di coerenza ha dimensioni dell’ordine di 1/10 di micron, un monosaccaride ad es. ha dimensioni pari a circa 0,5 nm (200 volte più piccola): è come se due corpi di dimensioni di un metro dovessero interagire a 200 m di distanza !!