Pillola rossa (a piccole dosi)

Dentro la Matrix – Oltre la Matrix Fermo - P.to S. Giorgio, 14 dicembre 2019

Gianfranco Costa.

Pillola rossa (a piccole dosi)

Pillola rossa (a piccole dosi)

● Simulazione

● Immagini e immaginazione

● Definizione di "realtà"

● Algoritmi adattativi

● Componenti elementari

● Ipotesi assurde

Pillola rossa (a piccole dosi) – simulazioneL’idea nasce dalla fantascienza del XX secolo.

• Nel romanzo di Daniel Galouye «Simulacron-3» (1964)• Philip K. Dick col romanzo «Tempo fuor di sesto»

Fronte «negazionista»:

• Alcuni matematici• (infiniti decimali degli irrazionali come 2)

• Fisici teorici (es. Zohreh Davoudi)• Intensità dei raggi cosmici variable secondo il punto di vista, per effetto della QCD a

reticolo (normalizzazione)• Dubbi circa la teoria olografica dell’universo

Storici della scienza (es.Marco Ciardi)• Distorsione delle idee scientifiche che genera “pseudoscienza”• “Forzature” tra universo olografico e teoría dell’informazione

Pillola rossa (a piccole dosi) – simulazioneFronte «possibilista»:

• David Bohm (fisico teorico): «principio olografico»• il foreground (ordine esplicito), realtà che appare frammentata• il background (ordine implicito), che determina i fenomeni fisici.• l’interazione tra questi due piani della realtà con proprietà simili agli ologrammi

• Karl Pribram (neurofisiologo dell’Università di Stanford)• “teoria olonomica del cervello”: i fenomeni cognitivi si comporterebbero in modo

analogo agli ologrammi

• Fisica dell’informazione• «bit» come equivalente informatico delle particelle elementari

• John Archibald Wheeler (fisico teorico)• universo che si “auto-sintetizza”, piuttosto che simulazione computerizzata

• Seth Lloyd (docente di ingegneria al MIT di Boston)• indistinguibilità di un computer quantistico in grado di simulare l’universo

dall’universo in cui viviamo

Pillola rossa (a piccole dosi) – simulazione

• Esiste una grandezza fisica minima, la costante di Plank (h)• È chiamata anche “quanto d’azione”, cioè la più piccola parte di

ogni possibile azione.• L’energía e le grandezze fisiche fondamentali non evolvono in

maniera continua ma quantizzata, ovvero assumendo valorimultipli della constante di Plank.

• La sua dimensione è energía per un tempo.

• h=6,626 070 15 x10-34 j•s

Pillola rossa (a piccole dosi) – simulazione

Pillola rossa (a piccole dosi) - immaginando

Visione:

- radiazioni elettromagnetiche, le cui particelle di interazione sono i fotoni, interagiscono con i nostri sensori visivi

- il cervello elabora i segnati ricevuti e li «organizza»

Pillola rossa (a piccole dosi) - algoritmi

La luce viaggia in línea retta.

Pillola rossa (a piccole dosi) - immaginando

Visione:

• C’è bisogno di due punti di

vista per creare la sensazione

di tridimensionalità

• Il percorso dei segnali elettrici

trasportati dal nervo ottico non

è lineare

Pillola rossa (a piccole dosi) - immaginando

Un piccolo esperimento:

Pillola rossa (a piccole dosi) - hardware

D. Hubel e T. Wiesel: La corteccia visiva è costituita da un certo

numero di coppie di aree, ciascuna delle quali è dedicata ad uno

degli aspetti del mondo visibile quali la forma, il colore, il

movimento, la distanza, ecc. Le sue cellule sono organizzate in

colonne.

Pillola rossa (a piccole dosi) – hw news

Riccardo Beltramo e Massimo Scanziani

a gennaio 2019 scoprono che nel topo

la retina non invia le informazioni

raccolte solo alla corteccia visiva

primaria, ma anche a una struttura

cerebrale ancestrale (la postrinale)

che presiede all'elaborazione degli

stimoli sensoriali negli animali in cui

non si è evoluta la corteccia.Le due vie del sistema visivo. (Cortesia Scanziani lab / UCSF)

Pillola rossa (a piccole dosi) - hardware

Di tutte le possibili frequenze, la luce visibile ne ocupa solo una

minuscola porzione, dal blu (400 nm), pasando dal verde (550

nm) al rosso (700 nm). 1 nm ~ diam. una molecola di glucosio

Pillola rossa (a piccole dosi) - hardware

La mantide marina può vedere anche l’ultravioletto (100 – 400

nm). Vede un numero di colori 4 volte maggiori.

Pillola rossa (a piccole dosi) - hardware

Il cervello umano elabora 60 immagini per secondo (clock

visivo), quello di una mosca, 250.Nella sua “realtà”, noi ci muoviamo al rallentatore.

Pillola rossa (a piccole dosi) - algoritmiUn famoso esperimento alla fine del 1800 sottopose alcuni soggetti (incluso lo sperimentatore, G. M. Stratton) alla visione attraverso occhiali con un prisma che invertiva le immagini.• Dopo circa tre giorni il soggetto ricomincia a orientarsi• Al 5º giorno alcuni possono andare in bici• Stratton scrisse che tornò a vedere immagini normali• A volte alcuni oggetti gli apparivano invertiti togliendo gli

occhiali• Aveva però difficoltà a riconoscere spazialmente i suoni• David E. J. Linden,1999: i soggetti hanno la sensazione di

essere loro stessi capovolti, in un mondo normale

Pillola rossa (a piccole dosi) – realtà?Classificazione secondo la psicologia Gestalt (in italia Fabio

Metelli, per studi nel campo della percezione visiva, ed in

tempi recenti Gaetano Kanizsa):

• Sensazione: l’insieme di tutte le sollecitazioni sensoriali,

ovvero l’insieme di tutti i dati sensoriali (la base dati)

• Percezione: l’elaborazione dei dati sensoriali

PERCEZIONE = ELABORAZIONE DI INFORMAZIONI

Pillola rossa (a piccole dosi) – struttura dei dati

Struttura delle immagini:

• Nel processo visivo le entità elementari che

interagendo generano l’immagine sono i fotoni

• Nel mondo digitale le immagini sono costituite

da pixel

Pillola rossa (a piccole dosi) – struttura dei dati

Componenti elementari:

• Nel mondo percepibile i nuclei atomici

sono costituiti da protoni e neutroni,

cioè quark combinati

• E di cosa è fatta la realtà dei sogni?

… i quark come “ pixel ” della realtà…

Pillola rossa (a piccole dosi) – coscienzaDavid Chalmers, filosofo australiano dell’area analitica, si interessa soprattutto di

coscienza. Propone due ipotesi che lui stesso definisce «folli»:

• considerarla caratteristica fondamentale della natura, come massa, tempo,

carica elettrica. Quindi devono essere i fisici teorici ad inglobare la coscienza

nelle loro equazioni.

• considerarla caratteristica universale: allora «qualunque cosa nel nostro

universo sarebbe dotata di coscienza, addirittura anche protoni e neutroni ne

avrebbero una, anche un fotone ne sarebbe dotato, magari a livello

infinitesimale ma non nullo».

Se così fosse, ogni minuscolo contributo di coscienza si combina con tutti gli altri

dando vita agli stati di coscienza più complessi, come le emozioni, le sensazioni,

arrivando a definire l’universo come “composto da frammenti di coscienza [...]

che, se strutturati, producono pensiero

Pillola rossa (a piccole dosi) – coscienza

Giulio Tononi, neuroscienziato, invece parte dal presupposto opposto:

• partendo dall’analisi delle evidenze analizzate formalmente con metodo

scientifico, si giunge poi a definirne gli elementi di base, senza attendere i fisici

teorici.

• Ha sviluppato una matematica su base probabilistica che definisce la

consapevolezza di individuare cause ed effetto un determinato evento. Tale

probabilità è espressa dal termine (, phi).

• La sua teoria è nota come Information Integration Theory (IIT), attualmente

giunta alla versione 3.0.

Due approcci complementari: Chalmers si interroga sul perchè; Tononi sul come.

Pillola rossa (a piccole dosi) – coscienza

Personalmente ho interpretato l’espressione “frammenti di coscienza” come “unità

elementari di coscienza”.

Ma se la coscienza è grandezza fondamentale ed universale, allora si è

sviluppata all’inizio, così come tutte le altre variabili.

Dunque è possibile che ne segua le stesse regole generali che si riferiscono alle

sue proprietà.

Azzardo dunque definire il frammento elementare come un “quanto di coscienza”,

ovvero la sua più piccola parte definibile.

Sembra naturale individuare una certa relazione tra coscienza e fisica teorica.

Pillola rossa (a piccole dosi) – coscienza

Perchè un físico teorico si dovrebbe interessare di coscienza?

• Dirac descrive la funzione d’onda dell’elettrone

• Dualità onda / particella (esperimento della doppia fessura)

• L’osservazione determina il collasso della funzione d’onda

• L’osservatore «crea» la realtà

• Un’osservazione cosciente crea la realtà

• La coscienza crea la realtà (o ciò che definiamo come tale)

Pillola rossa (a piccole dosi) – coscienzaCosa crea la “realtà” dei sogni?

Da che è costituito un pixel?

I supposti «quanti di coscienza» potrebbero allora essere i pixel della realtà dei sogni, assieme a tutte le aree cerebrali sensoriali (valido anche per “fantasia” e “meditazione”,

null’altro che altri stati di coscienza).

• Coscienza• Aree cerebrali relative al trattamento sensoriale ("offline mode")

• Ipotesi assurda: collegamento ad altre realtà? Altri "universi"?

Pillola rossa (a piccole dosi) – i nostri sensi

Oltre ai fondamentali 5 sensi, il nostro cervello ne gestisce

molti altri (15) ed in particolare tra questi:

• Equilibrio (sensibilità alla gravità)

• Il dolore (anche interno, non solo relazionato con la pelle)

• Termorecezione (termorecettori in analogia all’infrarosso)

• Kinestesico (localizzazione delle parti del corpo)

• Fame

• Sete

• Cronorecezione (percezione del passare del tempo)4d

• Etc.

Pillola rossa (a piccole dosi) – news!!

Marzo 2019: da una collaborazione

tra università e centri di alta

tecnologia statunitensi e giapponesi,

Joseph Kirschvink (geologo) e Shin

Shimojo (neurobiologo), analizzando

l’attività cerebrale di un campione di

individui dell’emisfero nord della

Terra, hanno rivelato un «sesto

senso magnetico» simile a quello

presente negli uccelli migratori,

anche se molto meno sviluppato.

https://doi.org/10.1523/ENEURO.0483-18.2019

Pillola rossa (a piccole dosi) – i loro sensi

E, per esempio, nel mondo vegetale:

• Intensità della luce

• Gravità

• Temperatura

• Umidità

• Sostanze e gradienti chimici

• Orientamento del campo magnetico

• Campo elettrico

• Pressione meccanica

• Danni strutturali (al tagliare un ramo liberano sostanze)

Pillola rossa (a piccole dosi) – conclusione

La scienza ci ha permesso di uscire dalla caverna di Platone per cercare di capire sempre più come si comporta l’universo.Non potremo mai vedere La Realtà ma possiamo studiare come si comporta l’Universo nel quale viviamo.Sappiamo che nell’Universo tutto è materia ed energia.Sappiamo che i fotoni possono viaggiare alla velocità della luce perché non hanno massa.Conosciamo le costanti fondamentali che regolano le relazioni tra materia ed energia.Sappiamo quando usare la gravità universale di Newton, quando la Relatività di Einstein e quando invece prevale la Meccanica Quantistica

Pillola rossa (a piccole dosi) – conclusione

Settembre 2019: Alessandro Fedrizzi per la Heriot-Watt University di Edimburgo ha concretizzato in un esperimento il paradosso dell’amico di Wigner:

• O – observer indipendent facts (realtà oggettiva indipendente

dall’osservatore in meccanica quantistica)

• F – free choice (libertà degli osservatori di scegliere quale misura effettuare)

• L – Locality (chiedersi, infine, se le scelte operate da un osservatore non

influenzino il risultato di un altro osservatore in un sistema entangled)

Conclusione: nulla è quello che è se non in relazione a qualcos’altro che funge da osservatore (riformulazione del concetto di relazione).

Pillola rossa (a piccole dosi) – conclusione

È reale l’universo in cui viviamo o è solo un’illusione?• Determinismo (il demone di Laplace)• René Descartes (corpo e anima)• Nuova fisica (Il principio d'indeterminazione di Heisenberg)• L’esperimento di Fedrizzi (qualcosa è reale solo in relazione all’osservatore)• Chi osserva l’universo perché questo possa esistere?

Esiste una realtà assoluta?• Funzione d’onda (quando non osserviamo)• Collasso della funzione d’onda (quando osserviamo)• Siamo immersi nel sistema che tentiamo di studiare

La meccanica quantistica non solo mette in questione la propria realtà ma la «realtà» a cui possiamo avere accesso.

La teoria più aggiornata oggi è la teoria quantistica dei campi: la realtà è interazione di campi quantistici nello spaziotempo.

Pillola rossa (a piccole dosi) – propensioneMa allora, viviamo in una simulazione?

Sinceramente, non lo so. Però per me è fondamentale:• Chiederci perché ce lo stiamo domandando

• Considerare la possibilità che esistano picche rosse e cuori neri.

Pillola rossa (a piccole dosi)