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La chimica come avanguardia culturale

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Articolo 15/15.
Questo articolo si colloca nell’ambito della rassegna “I Lunedì della Cultura Chimica“,
iniziativa curata dal chimico ed epistemologo Giovanni Villani, con il sostegno tecnico-scientifico dell’Associazione Culturale Chimicare 

Giovanni VillaniNel chiudere questo ciclo di quindici lavori dell’iniziativa “I Lunedì della cultura chimica”, vorrei riprendere un po’ gli argomenti trattati, per evidenziare il peso culturale che la chimica potrebbe e meriterebbe di avere. Andrebbe, poi, fatto un lavoro sociologico per spiegare perché, nei fatti, tale disciplina non riesce a esplicitare tutto il suo potenziale culturale, ma questo va oltre i limiti che ci siamo posti.
In questi lavori, per prima cosa si è introdotta la Filosofia Chimica, non la filosofia della chimica, ma proprio l’ottica, l’approccio filosofico, generale, culturale della chimica. Essa può essere racchiusa nella ricchezza e varietà del mondo macroscopico e microscopico di tale disciplina. La chimica, infatti, si pone come un necessario intermedio tra la “semplicità” della fisica e la “complessità” del vivente. Tale molteplicità, tale pluralità (che impone milioni di individui chimici differenti) è stata correlata a livello microscopico con il sistema-molecola. In questo contesto, il termine sistema significa ente strutturato/organizzato, da contrapporre ad aggregato di atomi. Come si è detto, un sistema genera una realtà nuova che va oltre i costituenti senza, tuttavia, annientarli. Per dirlo con la quarta di copertina del libro:

“Il mondo che ci circonda è vario, complesso, nel senso più ampio possibile del termine. L’idea che la sua varietà sia solo illusione e che nel profondo, sia in senso fisico che figurato, la realtà sia molto più semplice di quella percepita dai nostri sensi è stata a lungo coltivata dall’uomo, ma appare oggi perdente. Tale complessità qualitativa e quantitativa, infatti, può essere padroneggiata scientificamente solo rifiutando l’idea del “semplice microscopico”, della riduzione del tutto a “particelle elementari e loro interazioni”. In quest’ottica si dispiega davanti ai nostri occhi un mondo strutturato per livelli di complessità, un mondo “plurale”. L’universo molecolare, costituito da milioni d’individui dotati ognuno di nome proprio, per varietà e bellezza, ne è sicuramente il prototipo. Esso è una delle basi di spiegazione scientifica dell’intera realtà materiale, dalle pietre all’essere umano, e costituisce un esempio per molti campi della cultura umana, dalla filosofia alle scienze umane.”

metafora della realtà complessa e strutturata

Ci si è concentrati, poi, sul termine “sostanza” (come sinonimo di “materia”) in ambito filosofico, fisico e chimico. L’importanza di questo termine in ambito filosofico è indubbia. Il concetto di sostanza, infatti, è stato fondamentale praticamente per tutti i filosofi e spesso ha costituito il collegamento delle metafisiche dei filosofi con la loro idea del mondo materiale, diventando il luogo di scambio tra il mondo filosofico e quello scientifico. Questo retroterra generale è sempre da tener presente quando poi si discute della “sostanza” (e, in chimica, delle “sostanze”) in ambito scientifico. Di seguito, ci si è concentrati sulla “sostanza” per i fisici, che è a lungo coinciso con la massa, per evidenziare la differenza tra l’approccio fisico e quello chimico. Due sono gli aspetti da tener presente. Il primo è esemplificato dal singolare usato per sostanza in fisica e dal plurale per la chimica. Non aggiungiamo altro su questo punto che, ormai, dovrebbe essere chiaro. Ma la fisica va oltre: smaterializza la realtà, identificando prima la materia con la massa e poi comprimendo, fino a una possibile eliminazione, l’importanza di quest’ultimo concetto nella fisica moderna. Per la fisica moderna, inoltre, un ente materiale è nient’altro che l’insieme delle sue azioni e, quindi, non è necessario un sostrato che le tenga insieme. Da qui la perdita di rilevanza del concetto di materia e la “smaterializzazione” della visione del mondo. Per il mondo chimico, invece, il discorso sulla pluralità, già fatto, vale per gli elementi, ma ancor più, per i composti, andando oltre l’ottica riduzionista e aumentando il numero dei primi (dai quattro elementi di Aristotele, ai trentatre di Lavoisier, ai novantadue naturali attuali) e riducendo, da infiniti a “moltissimi”, il numero dei secondi.

varietà nella natura dei corpuscoliSi è poi volto lo sguardo al mondo atomico, a quel mondo visto con gli occhi del XIX secolo che ha portato alla nascita di quella che si è soliti definire come “la chimica classica”. L’importanza in questo contesto di Dalton, non a caso considerato “il padre dell’atomismo”, è stata evidenziata, mostrando il passaggio concettuale che si è avuto con lui (dopo aver “rivestito” gli atomi del loro peso) da ipotesi a teoria atomica. Nella storia del pensiero scientifico, a Mendeleev va, invece, una gloria incontestabile per aver stroncato da un lato il progetto di un’organizzazione unitaria del reale e dall’altro l’idea di un universo straripante e non comprimibile in un progetto razionale. La straordinaria riuscita di questo progetto è stata ricca di implicazioni filosofiche. La chimica che emerge alla fine del XIX secolo, con gli elementi ben definiti, e strutturati nella tavola periodica, e con i composti strutturati a livello molecolare, mette insieme, in quella che poi sarà la visione della chimica moderna, l’uno e il molteplice, l’individuo e il gruppo.
Sull’atomo moderno, quello quantistico, si potrebbe discutere a lungo. Ancora oggi, a circa un secolo dalla nascita dell’atomo quantistico, ci si pone molte domande di fondo, dando, comunque, per scontata la sua fertilità scientifica. In questo contesto, si è accennato alla sua nascita, alle sue “stranezze”, alla sua difficoltà di visualizzazione, in una sola parola al problema della sua “realtà”.
Si è poi affrontato il concetto fondante del mondo molecolare, quello di struttura, sia in ambito generale sia in quello specifico di struttura molecolare. La sua nascita nella seconda metà del XIX secolo, ha generato una cesura netta nella chimica, facendola passare da chimica dell’analisi a chimica della sintesi. La chiarificazione, infatti, del concetto di struttura molecolare modificò radicalmente la situazione della chimica organica. L’empirismo e l’ignoranza del meccanismo delle reazioni (soprattutto di quelle complesse della chimica organica) furono soppiantati da un atteggiamento attivo e cosciente nella sintesi di nuovi composti, secondo un piano studiato a tavolino. Invece dei tentativi alla cieca, si seguì uno schema basato sulla conoscenza della struttura dei prodotti di partenza e di quelli a cui si voleva arrivare. La sintesi di nuove sostanze, ottenute in questo modo, più di ogni altro fatto, ha testimoniato sulla fertilità della teoria della struttura molecolare, la cui validità odierna si può inquadrare in un’ottica più generale, quella che abbiamo chiamato della “complessità sistemica”.

complessità sistemica

Fino a questo punto, il mondo molecolare è sembrato fermo, statico. In realtà, esso è in continuo movimento, agitazione, anche quando non si considerano le reazioni chimiche. Il difficile rapporto con il tempo nel mondo delle trasformazioni è stato analizzato in due lavori: uno generale e uno specifico per le trasformazioni chimiche, le reazioni. La verità è che tutti gli enti e le loro proprietà, sono dinamici per natura. Di realmente statico nell’universo non esiste niente, e, tuttavia, non tutto si trasforma alla stessa velocità. Sono proprio le differenti velocità di trasformazione dei diversi enti che ci consentono di parlare di “enti” come oggetti statici e indipendenti dal tempo. Le differenti velocità di trasformazione determinano la scala dei tempi che, con quella della dimensione e dell’energia, ci consente di separare il “complesso” che evolve in una parte statica e una dinamica in trasformazione. È, infatti, questa scala dei tempi che ci permette di differenziare concettualmente i vari processi in gioco, annullando i processi che operano lentamente nell’intervallo dei tempi in esame e ottenendo proprietà e enti statici, accanto ad altre proprietà e enti in reale trasformazione in quell’intervallo di tempo.

rappresentazioni figurative delle lettere dell'alfabetoSono poi seguiti due lavori su come padroneggiare questo mondo molecolare sia nell’utilizzarlo come “metodo” di spiegazione sia nel rappresentarlo, con nomi e con figure. Non era mai successo, neppure in ambito biologico, di dover padroneggiare e utilizzare nelle spiegazioni un mondo così vario, così plurale. La chimica e suoi metodi possono, quindi, essere di esempio a tutte le scienze, anche quelle umane, che vanno oltre la ricerca delle leggi universali, per calarsi nell’individuale e nello specifico. Il chimico è, quindi, a metà strada tra il fisico dell’universale e l’ingegnere del caso unico, del ponte qui e ora.

Abbiamo, infine, volto lo sguardo al mondo vivente e su come questo possa esser “capito” dall’approccio chimico, su come tale approccio possa spiegare sia la specificità del mondo vivente sia l’uniformità di questo a quello inanimato. È proprio l’intrinseca pluralità della chimica che rende il suo approccio al vivente così fecondo e rende possibile la sintesi tra una materia “passiva”, che poi non si riesce a mettere insieme per formare la vita, e una materia “attiva”, viva a tutte le dimensioni.

In conclusione, se la chimica riesce a fare emergere il suo patrimonio culturale può rappresentare un punto di congiunzione tra molti e diversi mondi, tra quello animato e quello inanimato, tra quello semplice della fisica e quello complesso della biologia, tra quello unitario e quello plurale, diventare così un’avanguardia culturale.

 

 

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