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L’ “informazione” consiste nell’atto, nell’effetto dell’informare o dell’informarsi.

Informare significa “dare forma”L'informazione, come concetto, è composta da contenuto e struttura.

Il contenuto è rappresentato da testi, immagini, suoni, o da qualunque altro elemento che rappresenta l'oggetto della comunicazione. Per struttura si intende invece il modo in cui i contenuti sono organizzati.

CHE COSA È L’INFORMAZIONE?CHE COSA È L’INFORMAZIONE?non la sappiamo definire con precisione

da un punto di vista scientifico

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I MediaI Mediae la Scienza dell’Informazionee la Scienza dell’Informazione

Il metodo del mondo dei media è quello di riuscire, per un’efficace comunicazione, a fare spesso opere di astrazione, di generalizzazione e di sintesi molto forti. Per questo giornalismo e informatica non sono poi così diversiL’informatica è la scienza dell’immateriale, la scienza che gestisce come funziona il processo, che fa un bilancio generale dei flussi di informazione staccandosi provvisoriamente dall’aspetto materiale, più concreto e contingente.

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Che cosa vuol dire di preciso astrarre? Che cosa vuol dire di preciso astrarre?

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Un’astrazione valida per entrambi i casi precedenti. Un modello è il risultato di un processo di astrazione.

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L’importanza del linguaggioL’importanza del linguaggio

Il linguaggio utilizzato dallo scienziato assume un ruolo fondamentale perchépreconfigura, ingabbia in anticipo,

preinterpreta l'oggetto della propria indagine.

William James, precursore delle scienze umane postmoderne, sostiene che un linguaggio neutrale non esiste né può esistere;

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L’importanza del linguaggioL’importanza del linguaggio

a seconda delle scelte operate il linguaggio può portare �a trascurare differenze, �a uniformare dati �a sostituire mere astrazioni ad atti o a situazioni concrete.

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Wittgenstein, sintetizza tale posizione nel famoso aforisma: “I limiti del mio linguaggio

sono i limiti del mio mondo”

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Nel senso che non è possibile pensare alla realtà indipendentemente dal linguaggio.

A questo punto si potrebbe concludere che semplicemente tutto è linguaggio; ma il fatto che qualcosa si mostri e sia indicibile conduce Wittgenstein in un’altra direzione: verso l’etica e verso il mistico, oltre i confini della logica.Questa seconda parte del Tractatus viene concepita nel 1916, dopo che Wittgenstein dalle retrovie viene trasferito in prima linea, e vive in prima persona e in modo drammatico la paura di essere ucciso. Noi sentiamo che, anche una volta che tutte le possibili domande scientifiche hanno avuto risposta, i nostri problemi vitali non sono ancora neppur toccati. Certo allora non resta più domanda alcuna; e appunto questa è la risposta

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Una visione postmodernaUna visione postmoderna

pluralismo teoricopluralismo teoricoee

pragmatismo conoscitivopragmatismo conoscitivo

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Data l'impossibilità di stabilire una corrispondenza speculare fra fatti e verità, è preferibile un’idea basata su una scelta pragmatica della conoscenza, nella quale

“le teorie diventano strumenti”

e non sono risposte definitive,

le leggi vengono considerate non norme oggettive, ma “approssimazioni” da usare ...

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Nel contesto della cultura cinese, il pensiero taoista rappresenta una liberazione dalle rigide regole della tradizione che si manifesta con la diffidenza per la

conoscenza e il ragionamento convenzionali.

Di Lao Tzu, autore del Tao Te Ching

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Il Libro del Tao e della virtù (Tao Tê Ching)

• considerato come una delle vette del pensiero cinese è opera di Lao-tse (o Lao-tzu), nato intorno al 570 a. C. Ogni capitolo comincia di solito con qualche paradosso …

• a differenza della logica occidentale, la logica cinese prevede che la causa possa essere un effetto e un effetto possa essere una parte della causa: per i cinesi, ha scritto lo studioso Lyn Yutang, "causa ed effetto non sono aspetti successivi, ma solo aspetti simultanei della stessa verità".

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Scienza interdisciplinare Scienza interdisciplinare che si occupa di evidenziare e analizzarele analogie fra i sistemi di comunicazione e controllo negli organismi viventi e nelle macchine.

Il termine, derivato dal greco kybernetiké techne (l’arte del pilotare),

CHE COSA È LA CIBERNETICACHE COSA È LA CIBERNETICAl’arte del pilotarel’arte del pilotare

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I messaggi fra l’uomo e le macchine, fra lemacchine e l’uomo, e fra macchine emacchine sono destinati ad avere unaparte sempre più importante.

Norbert Wiener (1894-1964)Matematico statunitense e padre della cibernetica

E così pure l’entità informazione è destinata ad avere sempre più importanza, anzi ha già un’importanza decisiva.

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Gli strumenti essenziali della cibernetica sono

la teoria dell’informazione,

la termodinamica

e un massiccio uso di algoritmi

per formalizzare e applicare i meccanismi di controllo.

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L’importanza dell’interdisciplinaritàL’importanza dell’interdisciplinarità

Caratteristica principale della nuova scienza di Wiener è proprio l’interdisciplinarità, la capacità di proporre un linguaggio, capace di interpretare unitariamente i risultati di parecchi dei tradizionali settori separati della scienza.

I veri continuatori del lavoro di Wiener, non sono coloro che hanno proseguito una o più branche della cibernetica tradizionale, come la psicocibernetica, la bionica ecc.,

ma gli studiosi che si mantengono attenti ma gli studiosi che si mantengono attenti alla portata generale del loro lavoro. alla portata generale del loro lavoro.

Norbert Wiener

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L'intelligenza per i cibernetici è costituita da informazione.

È possibile quindi astrarre l'intelligenza dalla massa fisica del cervello che costituisce solamente il supporto di elaborazione dell'informazione.

Un calcolatore sufficientemente potente potrebbe contenere, secondo i primi cibernetici, tutta l'intelligenza di un uomo.

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di un'intelligenza costituita da informazione, ossia dati e algoritmi per elaborarli, ispirerà la psicologia cognitivista.

dell'intelligenza come effetto emergente della connessione di una moltitudine di elementi non intelligenti ispirerà la piscologia connessionista.

di Wiener dell'intelligenza astraibile dal corpo ispireranno dapprima la ricerca sull'intelligenza artificiale e poi il concetto di ciberspazio, enunciato nel 1984 dallo scrittore di fantascienza W. Gibson.

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Il "connessionismo“ ritiene che per lo studio della mente non sia irrilevante la conoscenza dell'organo fisico che ne è la controparte e cioè il cervello.

L'architettura mentale è concepita sul modello di una rete di unità di elaborazione sub-simboliche omogenee, relativamente semplici e dotate di proprietà fisiche.

Tutte le unità sono collegate da nessi attraverso i quali passano attivazioni le quali possono eccitare o inibire i nodi della rete e modificare la rispondenza delle varie unità

Ciò che è importante è che le unità comunicano tra loro in parallelo, cosicché l'intera rete è attraversata in ogni momento da vari flussi di attivazione.

Secondo i connessionisti la conoscenza non è depositata in particolari rappresentazioni o processi, ma distribuita sull'intera rete.

La rete recepisce gli stimoli assumendo una particolare schema di attività e tale schema può essere modificato sulla base di nuove esperienze.

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Quando si osservano i comportamenti di qualunque essere vivente, o anche di una pianta, si ha la tendenza ad attribuire a questo essere vivente uno scopo.

Ad esempio, cosa sta facendo quel cane? Sta cercando cibo. Cosa sta facendo quel topo? Sta cercando di scappare dal gatto. Cosa sta facendo quel bambino? Sta cercando di marinare la scuola così sta meglio.

Quindi quando si osserva il comportamento di un animale quasi sempre è possibile spiegare il suo comportamento in termini di un qualche obiettivo.

Nuova cibernetica e nuova IANuova cibernetica e nuova IA

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La cibernetica nasce da un’analisi di questo problema: di che cosa ha bisogno un essere vivente per comportasi in modo tale che io gli attribuisca uno scopo?

La cibernetica tenta di creare delle macchine che si comportino in modo tale che gli si possa attribuire uno scopo.

Studio come ho fatto la macchina, e forse il modo in cui ho fatto la macchina mi può insegnare qualcosa su come funziona l’animale

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In un qualunque sistema di comunicazione vi è un’informazione iniziale o “input”, che mediante la codificazione viene trasformata in segnali (per es. le parole pronunciate al telefono vengono trasformate in onde elettriche), l’informazione codificata viene trasmessa al destinatario, che la decodifica.

L’informazione decodificata o “output” non è identica all’input iniziale, perché durante le operazioni di codificazione, trasmissione e decodificazione si sono verificate interferenze che hanno ridotto l’intelligibilità del messaggio.

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Tale fenomeno, che è analogo a quello dell’entropia, viene quantificato mediante calcoli probabilistici simili a quelli usati dalla termodinamica,

cosicché risulta possibile determinare e misurare il contenuto informativo di ogni messaggio in relazione al numero di simboli impiegati, alla loro combinazione e alle varie deformazioni.

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In generale si ritiene che la quantità d’informazione è maggiore quanto più il messaggio è improbabile,

mentre la quantità minima di informazione è data da un messaggio che permette due sole possibilità di scelta ugualmente probabili;

questa scelta viene definita ‘bit’ (binarydigit) e costituisce l’unità di misura dell’informazione.

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L’ipotesi da cui prende le mosse questa teoria, è che il passaggio da uno stato d’ignoranza a uno di conoscenza completa avviene in maniera progressiva,

attraverso un processo di approssimazione che riduce, ad ogni passo, il grado di indeterminazione.

Tale processo è dato da una serie di passi discreti per ognuno dei quali si può misurare il grado di indeterminazione.

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Se l’informazione completa corrisponde alla parola “aia”, dato l’alfabeto italiano composto di 21 lettere, all’inizio il grado d’indeterminazione sarà 9261, pari a 213

(21x21x21, prodotto delle scelte possibili ad ogni passo, che sono appunto 21).

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Dopo l’identificazione del primo simbolo, cioè “a”, restano 441 alternative,

questa riduzione di indeterminazione viene convenzionalmente misurata come log (9261/441), generalizzando: log k – log h, dove k è il grado d’indeterminazione prima dell’informazione e h è il grado di indeterminazione dopo l’informazione.

L’espressione log k, che rappresenta l’indeterminazione precedente all’atto informativo, viene detta entropia.

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In che consiste un meccanismo di retroazione?Prima c’è un’azione, l’animale sta vivendo, misura il valore di una certa variabile, per esempio la temperatura corporea, poi questa informazione torna indietro al sistema che controlla i comportamenti dell’animale e lo aggiusta, in questo caso se è troppo caldo mette in atto un comportamento per cercare ombra.

Meccanismi di retroazioneMeccanismi di retroazionefeedbackfeedback

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L’occhio della ranaL’occhio della rana

Voglio darvi un esempio tratto da un modello di Pittse McClullen, che erano due dei pionieri dellacibernetica, e che negli anni ’40 hanno studiatocome funziona la rana quando vuole catturare uninsetto.

Hanno studiato l’occhio della rana e, diversamentedagli studiosi di intelligenza artificiale, sono andatiproprio a studiare fisicamente come funzionaquest’occhio.

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Sono andati a dissezionarlo hanno vistocome e dove sono i nervi, come funziona ilcervello della rana, ed hanno fatto degliesperimenti.

Per la rana mangiare insetti è veramentevitale, se non ci riesce muore.

Quindi deve avere un meccanismo diretroazione che quando ha fame mette in attoun meccanismo di ricerca del cibo.

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Sono andati a dissezionarlo hanno vistocome e dove sono i nervi, come funziona ilcervello della rana, ed hanno fatto degliesperimenti.

Per la rana mangiare insetti è veramentevitale, se non ci riesce muore.

Quindi deve avere un meccanismo diretroazione che quando ha fame mette in attoun meccanismo di ricerca del cibo.

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Pitts e McClullen hanno studiato comefunziona questo meccanismo, e cosa hannoscoperto?

Che la rana molto semplicemente ha unmeccanismo che reagisce quando unoggetto piccolo attraversa il suo campovisivo, qualunque oggetto piccolo, non deveessere necessariamente una mosca.

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Quando questo attraversa il campo visivo larana calcola dove sta questo oggetto e mettein atto un semplice riflesso della lingua

e spesso e volentieri, non sempre perchéanche la rana fallisce, qualche volta, cattural’insetto.

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Per la trasformazione di un determinato input in un determinato output esiste sempre un’infinità di algoritmi capaci di creare quella trasformazione

e quindi il fatto di avere creato un modello che con successo trasforma gli input in output non significa minimamente che l’animale che sto osservando utilizza quel meccanismo, può darsi che stia utilizzando un meccanismo totalmente diverso.

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Se dovessimo creare un robot per catturareinsetti troveremmo la cosa molto, molto difficile,mentre la rana lo fa molto semplicemente con unmeccanismo che già negli anni ’40 Pitts eMcClullen sono stati in grado di descrivere indettaglio, hanno fatto un modello al calcolatoreche può riprodurre questo comportamento.

MaMa quiqui possiamopossiamo notarenotare delledelle differenzedifferenze didifondofondo rispettorispetto all’intelligenzaall’intelligenza artificialeartificialeclassicaclassica..

Differenze dall’IA classicaDifferenze dall’IA classica

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Nell’intelligenza artificiale classica si rappresento i problemi in termini simbolici, quindi nel caso della rana avrei dovuto fare la descrizione simbolica del mondo che sta vedendo la rana,

la creazione di questa descrizione è qualcosa di molto difficile a livello computazionale, alle volte impossibile,

poi avrei dovuto manipolare quel mondo che ho rappresentato.

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L’occhio della rana non crea nessuna rappresentazione dell’intero spazio che sta vedendo, non gli interessa, ha semplicemente un qualche cosa che si accende si/no,

che dice se un oggetto piccolo si sta muovendo nel suo campo visivo,

e se è sì manda un segnale diretto al muscolo giusto che fa estendere la lingua e siccome sta guardando nella direzione dell’oggetto la lingua arriva direttamente là dove deve arrivare.

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Quindi la rana ha trovato una soluzione per il suo particolare problema, quello che essa trova nel suo habitat, ed è una soluzione sia molto intelligente sia molto semplice dal punto di vista

computazionale, viene realizzata attraverso connessioni fisiche tra i sensori, l’occhio, e i muscoli.

Quindi da nessuna parte nella rana trovo una macchina che legge in memoria, che elabora le informazioni, che fa modelli, che pianifica,

tutto questo non c’è, c'è una semplice azione riflessa organizzata in un modo che è anche facile riprodurre su un computer.

Quindi la rana di fatto fa un calcolo molto più semplice dell’idea che si farebbe un sostenitore dell’intelligenza artificiale classica.

Questo è empiricamente vero, è un fatto, non è un’ipotesi teorica.

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Scopriamo neurologicamente che quando ioimmagino di uscire da quella finestra utilizzo glistessi neuroni di quando realmente ci esco.

Oggi per risolvere i problemi del tipo delcomportamento della rana si procede in modomolto diverso dalla IA classica. I simboli nonfunzionano, dovremo tornare alla biologia, cioèosservare l’aspetto fisico del cervello, osservareciò che viene attivato.

http://www.netmeta.com/tesi/autoref/cibernet/cibernet.htm 50

TEORIE E SISTEMI DI INTELLIGENZA ARTIFICIALE

Prof. Richard WALKERUniversità di Napoli

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IA (o AI) CLASSICAIA (o AI) CLASSICA

il cervello elabora informazionie anche il computer lo fa

La mente viene essere assimilata ad un software che gira nel cervello.

Il cervello è una macchina che elabora informazioniil cervello è una macchina di Turing

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La data di nascita ufficiale dell’Intelligenza Artificiale è l’agosto del 1956, anno in cui il matematico John McCarthy organizza un seminario incentrato sull’ipotesi che:

"ogni aspetto dell’apprendimento o ogni altra caratteristica dell’intelligenza possono essere, in linea di principio, descritti in modo così preciso da poter essere simulati mediante una macchina“.

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Nel documento originale non si parla di computer autocoscienti, di robot capaci di provare sentimenti, più modestamente, l’intenzione è quella di studiare come costruire macchine che usino il linguaggio, formino astrazioni e concetti, risolvano classi di problemi ora riservati agli umani, migliorino se stesse.

In particolare sono convinti che le macchine potranno un giorno svolgere funzioni umane tradizionalmente ritenute intelligenti.

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L’informazione è importante L’informazione è importante L’informazione è importante L’informazione è importante L’informazione è importante L’informazione è importante L’informazione è importante L’informazione è importante

sì, ma poco conosciuta sì, ma poco conosciuta sì, ma poco conosciuta sì, ma poco conosciuta sì, ma poco conosciuta sì, ma poco conosciuta sì, ma poco conosciuta sì, ma poco conosciuta

� Molti dicono che l’informazione è fondamentale tanto quanto la materia, l’energia, lo spazio, il tempo …, che è un’importante entità della quale non si può fare a meno.

� Che cosa sia l’informazione è però una cosa poco consolidata.

� Di concetti di informazione ce ne sono tre.

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ShannonShannonShannonShannonShannonShannonShannonShannon�� Una definizione è quella di Una definizione è quella di ShannonShannon: una cosa è tanto più : una cosa è tanto più

informativa quanto meno probabile. Se alla fine penso che informativa quanto meno probabile. Se alla fine penso che non mi abbiano detto niente, è perché non sono riuscito a non mi abbiano detto niente, è perché non sono riuscito a distinguere questo messaggio da nient’altro, e questo ha a distinguere questo messaggio da nient’altro, e questo ha a che fare con il concetto di probabilità. che fare con il concetto di probabilità.

�� Questa tipo di definizione però a noi non serve perché non ci Questa tipo di definizione però a noi non serve perché non ci dice, ad esempio, dice, ad esempio,

�� quando un’informazione è più complessa,quando un’informazione è più complessa,

�� né ci sa dire quando è più profonda. né ci sa dire quando è più profonda.

�� Per non parlare poi del concetto di informazione utile: Per non parlare poi del concetto di informazione utile: richiederebbe di poter avere un modo di pesare e vagliare richiederebbe di poter avere un modo di pesare e vagliare l’informazione.l’informazione.

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KolmogorovKolmogorovKolmogorovKolmogorovKolmogorovKolmogorovKolmogorovKolmogorov� La definizione di Kolmogorov: riguarda la complessità

dell’informazione e si basa profondamente sul concetto di MdT.

� Una sequenza di numeri è tanto più interessante quanto più complesso deve essere il programma che me la genera.

� Se uno mi dà un’informazione molto banale 01010101…, una sequenza alternata di zero e uno, il programma che mi genera questa sequenza è molto più breve della sequenza di numeri.

� Kolmogorov dà una definizione che sostiene appunto che una informazione, una sequenza è complessa, se la sua lunghezza è confrontabile con quella della più piccola MdT che la genera.

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� Questo appena esposto è un altro concetto di informazione, una bellissima definizione che riguarda la complessità di calcolo.

� Con questa definizione però si apre la strada a problemi di varia natura. Si può infatti quasi definire il concetto di sequenza di numeri a caso.

� Si apre così un universo di problemi tutti indecidibili perché non si può mai esser certi che una sequenza è effettivamente a caso.

� Si possono in effetti replicare alcuni paradossi logici fondamentali.

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BennettBennettBennettBennettBennettBennettBennettBennett

� Vi do un’ultima definizione di informazione, quella di Bennett, che riguarda la profondità.

� Una sequenza è tanto più profonda quanto maggiore è il tempo di calcolo che ci mette la più piccola MdT che la può generare.

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Quale delle tre?Quale delle tre?Quale delle tre?Quale delle tre?

☯ Quale di queste tre nozioni di informazione è quella che preferiamo?

☯ Ne dovremo inventare delle nuove?

☯ Senza dubbio. Dovremo cercare di capire meglio, di afferrare il concetto di informazione..

Prof. F. HonsellProf. F. Honsell

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L’importanza dell’informazioneL’importanza dell’informazione

� Anche se non esistessero i computer, la teoria dell’informazione rimarrebbe sempre la terza grande rivoluzione della fisica del XX secolo.

� Ogni essere vivente sulla terra è una creatura fatta di informazione.

� Ogni particella dell’universo, ogni elettrone, ogni atomo … è pieno di informazione.

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BoltzmannBoltzmann e lo scorrere e lo scorrere del del tempotempo

• Pensiamo a una tazzina di caffè che cade per terra e si rompe sparpagliando il suo contenuto.

• In un film proiettato all’indietro si vedrebbero i cocci e il liquido, sparpagliati per terra, avvicinarsi tra di loro, ricomporre la tazza con il caffè fumante dentro, che salirebbe da dove è caduto, raccogliendo nell’ascesa le ultime gocce che rientrano affannate, e infine dalla tazza riemergerebbe la zolletta di zucchero bella asciutta per saltare in mano a chi ve l’aveva messa.

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• Le leggi fondamentali della fisica sono simmetriche rispetto allo scorrere del tempo

• La tazzina che si ricompone e va verso l’alto, non viola nessuna legge della meccanica.

• Boltzmann fu il primo a dare una possibile spiegazione a questo paradosso

Perché non accade?Perché non accade?

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L’acqua di una pentola messa sul L’acqua di una pentola messa sul fuoco … fuoco … potrebbe potrebbe non scaldarsi …non scaldarsi …

• Secondo l’idea di Boltzmann esiste un numero eccezionalmente grande di possibili successioni di interazioni, impercettibilmente diverse tra loro, che descrivono la caduta e la rottura della tazzina, mentre ne esiste sostanzialmente una sola che descrive il processo inverso.La ricomposizione è quindi un evento poco probabile, ma anche …

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L’energia si degradaL’energia si degradanon è tutta riutilizzabilenon è tutta riutilizzabile

• Anche se è vero che il pavimento e i pezzi di tazza hanno ricevuto nell’urto una certa quantità di energia che sarebbe esattamente quella necessaria per ricomporre la tazza, farvi ritornare dentro il caffè e farla risalire sul tavolo, però

– questa energia è stata data agli atomi in forma irregolare disordinata e quindi

– dal punto di vista macroscopico non dà luogo a movimento, ma solo a riscaldamento.

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… e l’entropia?… e l’entropia?• La misura termodinamica del livello di probabilità di

uno stato macroscopico è descritta dalla variabile entropia.

• L’irreversibilità è la proprietà chiave dell’entropia.

– La collisione di due atomi è reversibile: la collisione inversa è altrettanto valida e probabile di quella diretta (come per le palle da biliardo)

– Il moto collettivo degli atomi è irreversibile

• Noi siamo fatti da una quantità enorme di atomi, quindi … esiste una freccia del tempo

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… e … e l’informazione?l’informazione?

• Entropia e informazione sono strettamente legate

• L’idea centrale della teoria dell’informazione è l’entropia

• l’entropia è una misura dell’informazione

• come è possibile che l’informazione, la risposta a una domanda, sia legata all’entropia, ossia alla misura dell’improbabilità di una data configurazione del contenuto di un recipiente?

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L’entropia di un terno al lotto• Tutte le cinquine che non contengono il terno giocato sono

l’analogo degli stati disordinati di un sistema: sono altamente probabili, cioè è molto probabile che ne esca una.

– Hanno quindi elevata entropia

• Il terno giocato rappresenta lo stato ordinato del sistema, a bassissima entropia: inutile illudersi infatti perché molto probabilmente non uscirà.

• Vengono ignorate le differenze tra le cinquine che non contengono il terno giocato: sono tutte, si potrebbe dire, sfigate, anche se ognuna di loro è poco probabile tanto quanto quella giocata. Però quelle sfigate, cioè quelle che non contengono il terno giocato, considerate nel loro insieme, sono altamente probabili: una vale l’altra per quel che riguarda il giocatore.

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• Se mi vengono comunicate le cinquine uscite, mi viene comunicata molta informazione,

• infatti la mia non informazione, il mio grado di incertezza, era molto elevato prima che io sapessi quale effettivamente è uscita.

• In questo senso l’entropia, l’incertezza, l’informazione di Shannon coincidono con l’entropia di Boltzmann.

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Il nucleo della Teoria di EinsteinIl nucleo della Teoria di Einstein

• Il nucleo è che l’informazione non può viaggiare più veloce della luce

– Non è vero che una particella, o un oggetto non può viaggiare più veloce della luce

– È invece certo che non può essere trasmessa informazione con velocità superiore a quella della luce

La minaccia dell’La minaccia dell’entanglemententanglement

• Il conflitto tra Relatività e Meccanica Quantistica continua a scuotere la fisica dalle fondamenta e gli scienziati di tutto il mondo stanno cercando di capirne le conseguenze.

• L’idea di entanglement minaccia di scardinare il limite della velocità della luce sul trasferimento dell’informazione e cioè minaccia di scardinare il cuore della Relatività.

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Conflitto tra TR e MQConflitto tra TR e MQ

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• TR si basa sul continuo• MQ si basa sul discreto• Due regimi molto diversi tra di loro e che non si sovrappongono

quasi mai• L’entanglement … però e anche i buchi neri creano grossi problemi• Gisin e colleghi S227 …

– Difficoltà di descrivere l’entanglement in termini di scambio di messaggi: non si sa chi lo spedisce e chi lo riceve, ma viene comunque recapitato. Viene a cadere la causalità, tra le due non c’è una relazione causale e non ha senso il prima e il dopo.

– Non si può utilizzare l’entanglement per trasferire informazione alla sua compagna a velocità superiore a quella della luce.

– Tutto ciò è conseguenza della struttura matematica della teoria quantistica, ma l’intuizione fisica …

Salve le leggi dell’informazioneSalve le leggi dell’informazione

• Se usate coppie EPR per trasmettere un bit quantistico di informazione, non state violando il divieto di trasferire informazione istantaneamente?

• No perché il teletrasporto ha bisogno di trasferire dal mittente al destinatario anche un’informazione classica, due bit classici che non possono viaggiare più veloci della luce.

• Senza i bit classici è impossibile sapere come fare a ricostruire il qubit sulla particella bersaglio. S233

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• Anche se il meccanismo usato dal teletrasporto quantistico per trasferire lo stato quantico di un atomo a un altro atomo è la fantomatica azione a distanza, l’informazione effettiva sull’atomo, quella che arriva al ricercatore, non può spostarsi da un luogo all’altro a una velocità superiore a quella della luce.

• Nonostante la stranezza della misteriosa azione a distanza dell’entanglement, il divieto einsteiniano di trasmettere informazione a velocità maggiori di quella della luce resiste inviolato.

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• Gli stati quantici collassano istantaneamente, ignorando il rilievo dato da Einstein ai concetti di causalità, di prima e dopo (viene a cadere il principio di causalità, causa-effetto)

• E la cospirazione misteriosa dell’entanglementresta oscura come prima.

• Gli scienziati non hanno ancora capito l’entanglement ma le leggi dell’informazione sembrano immuni dal pericolo

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Il mondo è Il mondo è un’ologrammaun’ologramma??

• Un ologramma è un tipo di immagine particolare che sfrutta le proprietà ondulatorie della luce per realizzare un particolare tipo di fotografia, un’immagine tridimensionale di un oggetto.

• Pur essendo registrato su un substrato bidimensionale, come un pezzo di pellicola o una lamina, nell’ologramma è codificata tutta l’informazione tridimensionale.

• Supponiamo che sia fotografato un dado. Camminando intorno all’ologramma vedremmo tutte le facce dei dadi, impossibile con una foto ordinaria.

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L’Universo in un grano di sabbia?L’Universo in un grano di sabbia?

• La teoria definitiva non può riguardare i campi, e neppure lo spazio-tempo, ma lo scambio di informazione tra processi fisici

• Anche un briciolo di materia, teoricamente, può immaganizzare una quantità astronomica di informazione.

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Al concetto di Informazione è stata data una sistemazione formale da Shannon nel 1948 nella teoria matematica dell’informazione.

La teoria dell'informazione di Claude Shannon ha ormai più di cinquant'anni. Oggi l’ impostazione di Shannon sembra ormai superata.

Siamo alla presenza di una nuova iniziale teoria dell'informazione, che andrà ben al di là?

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L’INFORMAZIONE QUANTISTICAL’INFORMAZIONE QUANTISTICA

La natura dell'informazione trasportata da una particella quantistica si rivela nuova e diversa da quella che può essere immagazzinata classicamente in un qualunque modo (bit su un hard disk, correnti in un microchip, segnali in una fibra ottica, onde radio via satellite o lettere su un foglio di carta).

Il compito degli scienziati è quello di analizzare come è possibile sfruttare in modo vantaggioso proprio le peculiarità di questo tipo di informazione.

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QUBIT, informazione originariaQUBIT, informazione originariaBIT, informazione codificataBIT, informazione codificataEBIT, mutua informazioneEBIT, mutua informazione

Storicamente si è passati dal

bit della Teoria dell'Informazione Classica,

al qubit che fa parte della Teoria dell'Informazione Quantistica.

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Nei calcolatori odierni la minima informazione memorizzabile corrisponde al cosiddetto bit che può assumere valori di 1 (Vero) o 0 (Falso). Questo viene realizzato con opportuni circuiti elettrici dove due stati di sollecitazione (p.e. 5 volt o 0 volt) elettrica vengono interpretati nel linguaggio aritmetico in 0 e 1.Nei calcolatori quantistici invece le informazioni saranno memorizzate e trattate non più su circuiti elettronici, transitor o chip come sul calcolatori odierni ma direttamente su atomi, molecole o gruppi di questi.In questo caso , le leggi delle meccanica quantistica comportano che oltre agli stati 1 e 0 è possible anche uno terzo stato, uno stato intermedio o indeterminato, che non può essere considerato né 1 né 0. Questo rende il qubit molto più versatile in problemi di calcolo rispetto al bit attuale.

http://scienzapertutti.lnf.infn.it/php/glossario.php?Testo=qubit

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Ontologicamente si passa dalla ricchezza dell'infinita informazione potenziale dei qubit alla misura, all'evento.

Dalle infinite potenzialità, tutte contemporaneamente presenti, emerge l’evento, si genera la separazione, il singolo.

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Dall’ infinita potenzialità nasce il Mondo, come una delle possibilità.

La stabilità della materia si genera con la creazione di strutture che si formano tramite vincoli, regole, che limitano la libertà di essere, ma proprio limitando la libertà di essere, creano la realtà che osserviamo,

e le strutture di questa realtà risultano essere informazione codificata in bit.

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La separazione, l’evento, avviene mediante un’interdipendenza tra eventi ed in questo senso non è separazione ma rappresenta un’unità, un’inseparabilità.

L’ebit è fondamentale per la Quantum

Information e rappresenta la mutua

informazione (entanglement) tra qubit.

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QIS

L’interpretazione di Copenaghen

Secondo tale interpretazione

• L’atto dell’osservazione era mal definito.

• Una domanda sorgeva spontanea: uno strumento scientifico farebbe collassare la funzione d’onda, oppure è necessario un osservatore cosciente?A tale questione non si dava alcuna risposta.

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• Non era neanche chiaro se la funzione d’onda, a qualche livello, è un oggetto fisico, o se si tratta solo di un artefatto matematico che non ha un corrispettivo fisico vero e proprio.

• Anche se la funzione d’onda ci dice di sì, ci si chiede l’elettrone si trova veramente in due posti diversi, o è solo una questione puramente matematica?Non c’era una scelta obbligata da fare, ognuno poteva scegliere come voleva. L’interpretazione di Copenaghen non prendeva posizione

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Interpretazioni alternativea quella di Copenaghen

• Ci sono molte interpretazioni alternative a quella di Copenaghen, interpretazioni che sposano punti di vista molto diversi e osano senza timore un’interpretazione in termini di realtà.

• Tutte queste interpretazioni creano però tanti problemi, almeno tanti quanti sono quelli risolti.

• Un’interpretazione però, tra queste, sta guadagnando terreno … ma anche questa porta con sé un pesante fardello …

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Il multiverso

• Se accettate tale possibilità, allora la teoria dei quanti comincia ad avere anche un senso fisico, e l’informazione diventa parte integrante della struttura dello spazio-tempo

• Fu concepita da Everett nel 1957:l’interpretazione a molti mondi

• Everett afferma che la funzione d’onda è un oggetto reale e quando essa afferma che l’elettrone è in due posti diversi, vuol dire che è veramente in due posti contemporaneamente.

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• A differenza di tutte le altre varianti non c’è un vero e proprio collasso della funzione d’onda.

• Quando l’informazione sfugge dall’elettrone in sovrapposizione, quando qualcuno misura se l’elettrone è a destra o a sinistra, l’elettrone sceglie … l’una o l’altra possibilità. Ci riesce alterando la struttura dell’universo con l’aiuto dell’informazione.

• Pensiamo al nostro universo come a un sottile foglio trasparente …

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• Su quel foglio se ne sta tranquillo un oggetto in sovrapposizione, esistendo simultaneamente in due posti diversi.

• Quando qualcuno acquisisce informazione sulla particella, ad esempio colpendola con un fotone, l’osservatore vedrà l’elettrone a sinistra o a destra, e non in entrambe le posizioni.

• Un seguace di C. dirà che la funzione d’onda collassa in quel punto; l’elettrone sceglie di stare a sinistra o a destra.

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• Un adepto dei molti mondi direbbe che l’universo si biforca.

• L’universo ora è formato da due fogli incollati insieme.

• Quando l’informazione sulla posizione dell’elettrone si diffonde essa mostra che l’universo è duplice.

• In uno dei due universi l’elettrone si trova a destra, nell’altro a sinistra.

• In uno dei due universi un osservatore l’ha misurato a destra, nell’altro a sinistra.

• Le due copie osservatore-particella ora abitano mondi diversi, non sanno l’uno dell’altro, e non possono più interagire, non possono più scambiare informazione.

• Il multiverso permette di spiegare anche l’entanglement

L’universo si biforca

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La sovrapposizione nel multiverso

• Un multiverso che si biforca a causa dello scambio di informazione, permette di spiegare anche la fantomatica azione a distanza delle particelle entangled

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Una coppia EPR nel multiverso

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L’universo è un computer?Elabora informazione

• Nel 2001 , Seth Lioyd, il fisico che identificò nel buco nero l’ultima frontiera dei computer, seguì una logica simile per dedurre quante operazioni potrebbe aver fatto l’universo visibile.10120 operazioni

• Nel 2004 Krauss fece l’altra metà del calcolo e disse che gliene restavano da fare più o meno altrettante.

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•La vita si basa sull’elaborazione

dell’informazione e quindi non può che

essere finita.

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Tutto avrà termine

• L’informazione immagazzinata e conservata verrà dispersa in maniera irreversibile , tutta la nostra civiltà andrà perduta.

• Anche se non potrà mai essere veramente distrutta, l’informazione sarà dispersa, inutilizzabile nel cosmo buio e senza vita.

• Quest’informazione così preziosa, capace di illuminare i misteri più oscuri dell’universo, porta con sé i semi della propria distruzione.

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1.Ciò che uno vede fa risuonare nel cervello la stessa azione.Una scimmia vede un’altra scimmia, in una stanza attigua, afferrare il cibo e portarselo alla bocca.La prima scimmia non può fare altro che assistere allo spettacolo della seconda che mangia, e ogni volta si sente la stessa scarica del neurone, lo stesso, il neurone grasping, il neurone dell’afferramento, quello che dà la scarica nella scimmia che afferra il cibo .

2.Se rompo un pezzo di carta di fronte alla scimmia, la scimmia attiva un neurone mirror. Se metto tra me e la scimmia uno schermo che le impedisce di vedere e riproduco lo stesso rumore, ottengo la stessa risposta.

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I nostri esperimenti indicano che la semantica può essere compresa anche mediante gesti … questa gestualità potrebbe essere all’origine del linguaggio, giacché non si tratta di un sistema di accordo, di convenzione, ma di un sistema naturale, legato a ogni individuo, il linguaggio invece è una convenzione.

La parola cane è diversa nelle varie lingue, eppure deve esserci stato un inizio. Non è possibile che gli uomini primitivi si siano messi d’accordo per dare nomi alle cose.

Dev’esserci stato un processo evolutivo mediante qualcosa che era facilmente capibile da una persona A e anche da una persona B.

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… IL GESTO è CAPITO IMMEDIATAMENTE.Se allungo una mano per prendere il bicchiere, voi capite

che cosa faccio, non occorre che ci mettiamo d’accordo.La base comune condivisa non è quindi il linguaggio

verbale, ma il linguaggio dei gesti.Il linguaggio dei gesti occupa le stesse aree cerebrali del

linguaggio.Sulla sintassi per adesso non abbiamo dati

neurofisiologici… per ora è un terreno tabù.

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Il cervello umano può contenere fino a 5 volte la quantità di informazioni racchiuse dall’Enciclopedia Britannica.

Per mantenersi efficiente il nostro cervello è in continua ristrutturazione. È in grado infatti di cambiare continuamente circuiti e funzioni che vengono meno perché danneggiati o invecchiati; un lavorio che implica la possibilità di produrre 500 nuove cellule ogni ora e di sostituire fino all’80% dei propri interruttori in un mese

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Finalmente, grazie alle neuroimmagini, cioè ora possibile studiare la relazione tra mente e cervello nel cervello sano.

Sappiamo che il linguaggio è nel cervello, che la memoria è nel cervello, e, anche senza essere dei fanatici riduzionisti, dobbiamo accettare che le nostre funzioni cognitive e quelle che chiamiamo “coscienza” non si trovano in altri distretti corporei.

Senza nulla tohgliereall’interazione con l’ambiente e a molti altri fattori culturali, oggi possiamo dire che il comportamento è un fenomeno del nostro cervello.

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Filosofi e neuroscienziati sono alla ricerca di quelli che chiamano “correlati neuronali della coscienza”

Vengo dalla filosofia, il mio percorso passa per il cartesiano cogito ergo sum, ma quando un giorno del 1978 vidi sulla copertina di una rivista una delle prime immagini del cervello, pensai: “questo cambia tutto. Ora ci sono immagini del cervello che lavora. È un passaggio che ci permetterà di distinguere l’immaginazione dalla percezione, l’intenzione dalla memoria, e nessun filosofo potrà tenerne il passo.

Oggi è possibile, per esempio, arrivare a una

macchina della verità abbastanza affidabile, basata

sullo scanner cerebrale 104

Domanda dal pubblico:Se questo fosse vero, dovremmo concludere che la

coscienza è una proprietà emergente legata alla complessità neurale e non a qualcosa di extramateriale, che la si chiami anima o spirito.

A questo punto il determinismo verrebbe convalidato e non esisterebbe più il concetto di libero arbitrio

Pag. 87 risponde che quanto dice non è sempre vero, anche se può esserlo in molti casi.

la coscienza ci è ervita come guida per evitare la scomparsa della specie. la coscienza è una parte del nostro mondo naturale. pag. 90

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Mettere il comportamento, la memoria, il linguaggio, le emozioni in relazione alle attività del cervello significa semplicemente rendere conto di 2500 anni di osservazione che portano in quella direzione.… I nostri momenti intellettuali e spirituali non vengono minimamente intaccati dall’avere una base biologica-fisica

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Se la mente consiste nella componente informazionale di un corpo umano,

così come è possibile la sopravvivenza di un organo senza il resto del corpo cui appartiene

se i suoi scambi metabolici vengono garantiti,

così anche per la mente dovrebbe essere possibile la sopravvivenza se lo sono i suoi scambi d’informazione

BASTI

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Esperimento realizzato da Vladimir Poponinbiologo quantistico

• Esiste una tipologia di energia, meglio dire un

nuovo campo, che in passato non è stata riconosciuta

• Le cellule / il DNA influenzano la vibrazione della luce, attraverso questa nuova forma di energia, preferibile questo nuovo campo.

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Con l’esperimento di Poponin viene eccitata

Sembra che in questo modo venga messo in evidenza dall’esperimento

Un potente rapporto tra la materia vivente e il mondo

che ricorda gli effetti a cui accennano le antiche tradizioni e i testi spirituali.

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Le emozioni hanno un’influenza diretta sulle cellule del corpo umano

Anche quando le cellule sono separate dal corpo, dall’oganismo umano a cui appartenevano.

Sia che le cellule fossero nella stessa stanza o separate da centinaia di chilometri, quando il soggetto aveva un’esperienza emotiva, il DNA reagiva come se in qualche modo fosse stato ancora unito al suo corpo fisico.

Un che unisce tutta la materia?

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Tecnologia interiore

Tecniche per sviluppare l’emotività coerente

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C’è qualcosa “là fuori”: C’è qualcosa “là fuori”: la la matrixmatrix di un’energia di un’energia che collega ogni singola che collega ogni singola cosa con tutto ciò che cosa con tutto ciò che esiste nell’universo.esiste nell’universo.

Il nostro DNA ci fa Il nostro DNA ci fa accedere all’energia che accedere all’energia che

unisce l’universo e unisce l’universo e l’emozione umana l’emozione umana

costituisce la chiave di costituisce la chiave di accesso a quel campo.accesso a quel campo.

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• E se il segnale di un fotone non dovesse mai viaggiare per raggiungere l’altro?

• È forse possibile che si viva in un universo dove le informazioni fra fotoni, le preghiere dirette ai nostri cari, e il nostro desiderio di pace per un luogo situato dall’altra parte del globo, non abbiano bisogno di essere trasportati da nessuna parte per essere ricevuti?

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• L’antico Sutra di Avata Saka del buddismo Mahayana descrive una meravigliosa rete di energia che unisce tutto ciò che esiste nel cosmo.

• Questa rete, non solo collega tutto, ma ogni suo punto riflette anche tutti gli altri.

• La rete della matrix oltre a essere l’universo, lo contiene e gli conferisce qualità olografiche.

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• Il principio olografico promette che tutto ciò di cui abbiamo bisogno per sopravvivere e crescere è già con noi, ovunque, sempre … dalla semplicità di un singolo filo d’erba alla complessità del corpo umano.

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• Newton aveva scritto una mole notevole di manoscritti di alchimia rimasti ignorati fino al 1940. Newton parte da una rigorosa analisi dei fatti empirici, e si avvicina progressivamente a forme di spiegazione occulta in grado di sciogliere problemi e difficoltà incontrati nel corso della ricerca.

• D’altro canto non è una vera e propria trasfigurazione alchemica quella che compie Newton quando fa coincidere lo spazio fisico con quello euclideo della geometria? E la forza di gravità che mette in rapporto istantaneamente corpi tra loro lontanissimi?

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• Ma anche nell’illuministico Settecento si aprono vuoti che lasciano filtrare elementi riconducibili a concetti magici.

• Si diffonde lo spiritismo, come possibilità di incontro con i trapassati, in cui credeva anche l’emblema del razionalismo settecentesco, Voltaire. Accanto all’illuminismo razionalista e laico, cresce nel corso del secolo la convinzione che non sia affatto impossibile comunicare con le grandi anime dei trapassati.

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• Ogni esperienza è spiegabile solo tramite la magia.

• L’Io non è semplice naturalità. È esso stesso un’ opera d’arte.

• Il mistero è verità di ogni cosa. Si è maghi nella misura in cui si sappia vivificare tutto.

• Il vero sapiente in Novalis, non è chi diminuisce progressivamente l’ambito dell’ignoto. No. È colui che sa evidenziare in ogni spiegazione, in ogni conoscenza, quello che in essa vive e pulsa della sua costitutiva indeterminatezza e inconoscibilità.

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Non conoscere ma vivificare. Non si conosce se non quello che si fa mentre lo si fa.

Poiché il nesso universale che collega tutto, facendo sì che ogni visibile sia unito all’invisibile, l’udibile al non udibile, il sensibile al non sensibile, non esiste mai di fatto, non esiste mai come”fatto”. Ma sempre e solamente come qualcosa che ‘deve esistere’.

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Dal cielo stellato, questa sublime volta del regno minerale, fino al tappeto increspato d’un prato variopinto, tutte le cose si conservano, vengono collegate a noi, e rese comprensibili, e il corso ignoto dell’infinita storia naturale viene deviato fino alla trasfigurazione.

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1738-1814)

… convinti delle infinite potenzialità inscritte nella sapienza degli antichi maghi e alchimisti, e quindi dei mistici e di tutti coloro che avevano saputo custodire con tanta attenzione e rigore conoscitivo la parte umbratile di un’esistenza umana mai risolvibile nelle figure così nettamente e univocamente disegnate dall’abbagliante luce della razionalità …

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il termine protoscienza viene usato generalmente per definire un campo di ricerca che non si è ancora sviluppato fino a diventare una disciplina scientifica 125 126

Charles SeifeLa scoperta dell’universoI misteri del cosmo alla luce della teoria dell’informazione2006, Bollati Boringhieri

A cura di Edoardo BoncinelliGianvito MartinoIl cervelloLa scatola delle meraviglieOtt 2008, Editrice San Raffaele

Gregg BradenLa MATRIX DIVINAI ed 2007, IV ristampa febbraio 2009

Massimo DonàMagia e Filosofia2004, Tascabili Bompiani

http://www.jonathonart.com/