11/02/2006 Ecologia profonda  
Tendenze del pensiero attuale (2^ parte) di Guido Dalla Casa

2- Fisica - Cosmologia

Premesse
Secondo la visione del mondo attualmente dominante, consolidata soprattutto nell’Ottocento, tutte le scienze che studiano il mondo cosiddetto oggettivo o reale sono riconducibili alla fisica, cioè all’esame del comportamento di qualche componente “elementare” o “mattone fondamentale”.
Secondo questo paradigma, le modifiche di pensiero che riguardano la fisica sono quelle che avranno maggiore influenza anche sull’evoluzione futura. Perciò dedicherò un intero capitolo ad alcune idee sorte nella fisica nel ventesimo secolo.

Fisica classica
La fase iniziale della fisica, più o meno ai tempi di Galileo e Newton, ha riguardato soprattutto la meccanica: come già accennato, la “forza” newtoniana, causa del movimento, era qualcosa di esterno al punto materiale su cui agiva, che veniva quantificato come “massa” e considerato come inerte.
Secondo la scienza ufficiale del 19° secolo, tutto è riconducibile alla meccanica, le cui equazioni sono simmetriche rispetto al tempo, non riconoscono cioè alcuna “freccia preferenziale del tempo”.
I primi accenni di idee meno meccaniche vennero con la termodinamica, dove il secondo principio introduce una direzione del tempo, quella che porta verso la massima entropia. (48) Tuttavia la termodinamica restava una scienza interpretata in modo newtoniano perché l’irreversibilità era considerata il frutto statistico di una somma di moltissimi processi elementari di natura meccanica, cioè il movimento di atomi e di molecole: anche i fenomeni relativi ai gas e al calore erano riconducibili a urti e movimenti di tante “palline”.
Successivamente fu introdotta l’idea del campo; nacque tuttavia l’obiezione che si poteva fare a meno del concetto di campo, solo rendendo molto più complicata la descrizione matematica.
In realtà, solo con la teoria della propagazione delle onde elettromagnetiche (equazioni di Maxwell) si cominciò a intravedere qualcosa di non-meccanico nel mondo materiale, anche se detta propagazione venne in seguito interpretata come “movimento di fotoni”.
Malgrado queste piccole ombre sul modello, l’idea dominante era che il mondo fosse in sostanza comprensibile in via meccanica: il massimo del meccanicismo, derivato dalla concezione di Newton per cui l’Universo è come un gigantesco Orologio e tutte le sue parti dei “meccanismi” separabili in pezzi sempre più piccoli, è stato raggiunto alla fine dell’Ottocento, quando imperava inoltre la convinzione di “avvicinarsi sempre più alla verità”. Infatti non veniva mai messo in dubbio il dualismo cartesiano, in base al quale si stava studiando qualcosa di vero, reale, esterno.
Anche gli esseri viventi erano considerati “macchine” straordinariamente complicate.
C’erano i 92 atomi, specie di palline indivisibili, che costituivano tutta la realtà fisica, in cui agivano anche i campi. Lo spazio e il tempo erano realtà assolute e in essi si svolgevano tutti i processi. I fenomeni spirituali venivano tenuti completamente separati o considerati “immaginari” e negati.
Il pensiero corrente si basa in generale ancora su queste posizioni.
Vale la pena vedere, con una descrizione semplificata, come queste idee si sono radicalmente modificate nel corso del Novecento, almeno in alcune correnti, che potrebbero un giorno influenzare anche il pensiero generale, tuttora dominato dalla visione cartesiana-newtoniana.

La relatività speciale (o ristretta)
Il primo dubbio sull’indivisibilità degli atomi venne con la scoperta della radioattività da parte di Becquerel negli ultimi anni dell’Ottocento.
Di lì a poco si affermò il modello di Rutherford, in cui l’atomo appariva come un sistema solare in miniatura, cioè era fatto di “palline” ancora più piccole. La concezione restava ancora quella di Democrito: esistevano le particelle elementari e il vuoto, attraverso il quale si propagavano le forze che le tenevano unite.
Con la relatività speciale o ristretta, enunciata da Einstein nel 1905, la fisica meccanicista o classica ha cominciato a vacillare: spazio e tempo hanno perduto ogni connotazione assoluta, materia ed energia sono diventate la stessa cosa.
La constatazione dell’invarianza della velocità della luce nel vuoto ha portato a rivedere i concetti di spazio e tempo, ora non più assoluti. Il fatto che spazio e tempo siano relativi ha spinto a ricercare un modo di descrivere i fenomeni indipendente dal sistema di riferimento e questo ha portato a definire il continuo spaziotempo.

Vale la pena accennare a un piccolo esempio classico.
Si consideri il seguente esperimento ideale:
Un ambiente mobile, limitato dalle pareti A e B, si sta spostando con velocità uniforme v rispetto a un sistema di riferimento considerato fisso. Una sorgente luminosa S è posta al centro dell’ambiente in movimento. Confrontiamo il punto di vista di un osservatore posto all’interno del locale con quello di un osservatore “fisso”.

1. Per l’osservatore nel locale, la luce deve percorrere due distanze uguali per raggiungere le due pareti: quindi arriva su A e su B nello stesso istante.

2. Per l’osservatore considerato fisso, la luce deve percorrere verso B una distanza maggiore, dato che, durante il viaggio della luce da S a B, la parete si è allontanata. Analogamente la parete A si è avvicinata e quindi la luce deve percorrere una distanza minore per arrivare su A.

Nel caso 2):
- Secondo gli schemi della fisica classica:
La velocità della luce fra S e B è maggiore di quella fra S e A (perché risente della velocità di S) e la differenza fra le due velocità compensa la differenza fra le due distanze da percorrere. Pertanto i due eventi “luce che tocca la parete A” e “luce che tocca la parete B” sono ancora contemporanei. Infatti la fisica classica postula l’esistenza di un tempo assoluto, indipendente dall’osservatore: perciò i due eventi devono essere contemporanei per tutti gli osservatori.
Ma la luce ha una velocità costante che non dipende dalla velocità della sorgente né dal sistema di riferimento (dato sperimentale).

Quindi il ragionamento della fisica classica non è più possibile.

Secondo la relatività speciale:
Poiché la velocità della luce è costante, per l’osservatore cosiddetto fisso i due eventi “luce che tocca la parete A” e “luce che tocca la parete B” non sono più simultanei, ma la parete A viene raggiunta prima della parete B. Invece per l’osservatore posto nel locale i due eventi sono ancora contemporanei (distanze uguali).
Per riuscire a descrivere i fenomeni, si deve rinunciare al concetto di tempo indipendente dall’osservatore: ogni sistema di riferimento ha il suo proprio tempo e la sua propria successione degli eventi (prima-poi) e quindi una “sua” sequenza di cause-effetti.
La descrizione dei fenomeni diviene possibile solo in uno spaziotempo a quattro dimensioni dove il tempo è una coordinata variabile come le tre coordinate spaziali. In tal modo si è ricostituito uno schema concettuale in cui è possibile descrivere i fenomeni per tutti gli osservatori in moto rettilineo uniforme fra loro.

La relatività (speciale) è un modo di descrivere i fenomeni in maniera indipendente dal sistema di riferimento (osservatore): la descrizione classica vale soltanto per un dato sistema, perché spazio e tempo sono relativi, cioè variabili.
Su di un piano interiore, la relatività può significare il bisogno di recuperare un concetto di tempo che non sia quella freccia unidirezionale in avanti che caratterizzava la fisica classica.

La relatività generale
Con la relatività generale, formulata da Einstein nel 1916, la gravitazione, vista da Newton e seguaci come un “campo”, diventa la “geometria dello spaziotempo”.
Vediamo un piccolo esempio molto semplificato.
Si tratta di estendere il problema della relatività speciale a tutti i sistemi di riferimento in moto anche accelerato uno rispetto all’altro, cioè con velocità relativa variabile e non solo uniforme.

Si consideri il seguente esperimento ideale.
1. – Astronave ferma in un campo gravitazionale, ad esempio sulla Terra. La massa m cade a terra, cioè sulla parete A, con l’accelerazione di gravità.

2 – Astronave che si muove con un’accelerazione pari a quella di gravità (accelerando in direzione da A a m) al di fuori di ogni campo gravitazionale, cioè in spazio vuoto a distanza infinita. In tal caso la parete di fondo A si muove verso m con un’accelerazione uguale a quella del caso 1, dove m andava verso A.

Un osservatore posto all’interno dell’astronave non ha alcun modo per stabilire se si trova nella situazione 1) o nella situazione 2).
Quindi le due situazioni sono equivalenti, il che significa che si può rinunciare al concetto di campo gravitazionale, sostituendolo con qualcosa che comprenda sia la situazione “gravità” sia la situazione “moto accelerato”.
La descrizione ridiventa possibile, per tutti i sistemi di riferimento in moto relativo qualsiasi (uniforme e accelerato) se si suppone che lo spaziotempo citato nella relatività speciale sia “curvo”, dove la curvatura è dovuta alla presenza di masse e sostituisce il vecchio “campo gravitazionale”.
Secondo le parole di Einstein, la materia dice allo spaziotempo come deve curvarsi e lo spaziotempo dice alla materia come deve muoversi.
Questo schema concettuale supera anche il problema della necessità di chiedersi rispetto “a cosa” ci si muove.
E’ interessante notare che, nella costruzione teorica della relatività, esiste un operatore matematico (chiamato i, cioè la radice quadrata di -1) che sembra avere la proprietà di “trasformare” il tempo in spazio. Ciò porta a considerare che si tratta comunque di creazioni mentali, come lo stesso operatore i.
Tutto quanto è stato accennato finora, pur abbastanza lontano dal cosiddetto “senso comune”, non ha mai intaccato il principio cartesiano fondamentale di netta separazione fra un osservatore (spirito, o mente) e un osservato (materia, o materia-energia). Anzi, con la relatività generale si pensava di essere riusciti ad ottenere una formulazione matematica in grado di descrivere la “realtà oggettiva” in modo valido per tutti gli osservatori in movimento reciproco, uniforme e accelerato.

Il principio di indeterminazione
Già nei primissimi anni del Novecento Max Planck aveva dovuto introdurre il concetto di “quanto” per giustificare un fenomeno altrimenti inspiegabile: l’elettrone, essendo in rotazione ed elettricamente carico, avrebbe dovuto irradiare nel vuoto, perdere energia e quindi precipitare rapidamente sul nucleo dell’atomo.
A seguito della descrizione quantistica, fu necessario successivamente introdurre il principio di indeterminazione, formulato per la prima volta da Werner Heisenberg nel 1927.
L’interpretazione di Copenhagen di questo principio, sostenuta soprattutto da Niels Bohr e confermata nei decenni successivi, nega l’idea di “realtà oggettiva” e la possibilità di separare, anche solo concettualmente, il fenomeno dalla sua osservazione. Ne parleremo in seguito.
Come dire, è impossibile distinguere lo spirito dalla materia. Ovvero, senza una forma “mentale”, non si può parlare di alcunchè, se non come fantomatica onda di probabilità. Con un’ardita ma concisa estensione, ciò significa che lo psichismo deve essere universale. Altrimenti, quali sono i sistemi con lo status di “osservatore”?
Come noto, la prima formulazione del principio di indeterminazione riguardava l’imprecisione con cui sono definibili due grandezze relative a una particella, come la posizione e la quantità di moto (per chiarezza, diremo la velocità).
Più precisamente, come conseguenza del fatto che i “costituenti della materia” si comportano ora come onde, ora come particelle (cioè non “sono” niente di definito) risulta che il prodotto dell’indeterminazione di due grandezze (ad es. posizione e velocità, come sopra) è sempre superiore a una quantità fissa e calcolabile. Da un punto di vista concettuale non ha alcuna importanza che tale quantità sia molto piccola, anche se questo fatto rende possibile il mondo macroscopico.
Inoltre, se una delle due imprecisioni tende a zero (cioè cerchiamo la posizione esatta), l’altra imprecisione tende all’infinito: non si può sapere nulla della velocità, anzi non è definibile in alcun modo. Solo l’osservazione (cioè l’aspetto mentale) può stabilire una delle due grandezze, ma non entrambe contemporaneamente: l’altra risulta indeterminata.
Dopo il 1927 i fisici si schierarono grosso modo in due correnti di pensiero (a parte quelli che non si interessarono della questione):

- una corrente (49) sosteneva che quanto sopra detto è dovuto all’imprecisione “congenita” dei nostri strumenti e dei nostri sensi, e solo per questo non riusciamo a cogliere la realtà oggettiva, comunque considerata esistente. E’ nota l’esclamazione di Einstein: “Dio non può aver giocato a dadi con l’Universo”.

- l’altra corrente (50), con ragionamenti molto sottili e successivamente confermati, sosteneva che l’indeterminazione è intrinseca nella natura delle cose, cioè la particella-onda non ha una posizione e una velocità, anzi non è alcunchè di definibile a priori.

Un famoso congresso, alla fine degli anni Venti, si concluse con una certa “dimostrazione” della seconda ipotesi, chiamata da allora “interpretazione di Copenhagen”. Tutti gli esperimenti successivi, di solito molto sofisticati, hanno confermato l’interpretazione di Copenhagen.
Il fatto stesso che ci siano stati due “schieramenti” fa pensare a quali resistenze interiori potevano nascere in chi scopriva in sé e nel mondo una tale rivoluzione concettuale: alcuni sostenitori della prima ipotesi erano stati addirittura gli involontari iniziatori della seconda.
E’ chiaro che quanto sopra detto significa la fine dell’idea che il mondo materiale sia costituito di “particelle” e di “vuoto”, concezione che era in sostanza ancora quella di Democrito. Al suo posto sta subentrando un’idea di vuoto-pieno eternamente e “contemporaneamente” pulsante, una specie di vacuità creativa, che ricorda quanto scritto in un sutra 2500 anni orsono:

Questa sostanza immateriale e priva di forma contiene funzioni innumerevoli come le sabbie del Gange, funzioni che corrispondono infallibilmente alle circostanze, cosicchè è descritta come non-vuota. (51)

Così pure, nel Sutra del Cuore:

O Sariputra, la forma è vacuità e la vacuità è forma. La vacuità non differisce dalla forma, la forma non differisce dalla vacuità. Qualunque cosa sia forma, quella è vacuità; qualunque cosa sia vacuità, quella è forma. (52)

La contrapposizione fra vuoto e pieno perde significato.

Il gatto di Schroedinger
Come divertente esempio della nuova fisica quantistica, citiamo un famoso esperimento mentale.
In una scatola si collocano:
- un piccolo campione di radio, scelto in modo tale che vi sia una probabilità del 50% che nel tempo di un’ora si verifichi un decadimento;
- un rivelatore che segnala ogni decadimento dei nuclei di radio;
- un circuito tale che si chiuda al verificarsi di un decadimento mettendo in funzione un meccanismo che rompe una fiala contenente un liquido che sprigiona vapori mortali;
- un gatto.

Si chiude il coperchio e si lascia passare un’ora.
Poi l’osservatore apre la scatola e guarda il rivelatore e il gatto.
Solo in quel momento il sistema entrerà in uno stato particolare (gatto vivo o morto), dato che è l’osservazione a determinare se il decadimento è avvenuto oppure no.
In quell’ora il gatto è stato in una situazione indeterminata di vivo-morto.
Questa è la storia del felice-infelice gatto di Schroedinger.

Il vuoto quantistico e il concetto di esistenza
Fra le coppie di grandezze soggette al principio di indeterminazione c’è, ad esempio, la coppia energia-tempo che, per la nota relazione relativistica (E=mc2), si può interpretare come coppia massa-tempo. Cioè il prodotto delle indeterminazioni dell’energia e del tempo è maggiore di una quantità costante e calcolabile:
^E . ^t > k
Questo significa che, con tempi molto precisi (durate molto piccole), l’indeterminazione di E (o m) è molto grande, cioè ad esempio dell’ordine della massa di una data particella. Quindi non ha alcun senso dire che una particella “esiste” o “non esiste” al di sotto di una certa durata di tempo. Se si assume un istante preciso (indeterminazione del tempo nulla), la cosiddetta particella non ha alcuna massa-energia definibile in alcun modo: l’indeterminazione della massa è infinita. Quindi il concetto di “esistere” è privo di significato.
Ciò vuol dire che il cosiddetto “vuoto” è “pieno” di miriadi di particelle che nascono e muoiono in continuazione, vivendo meno del tempo massimo loro concesso.
A questo vuoto-non vuoto pulsante di energia si dà il nome di vuoto quantistico: partendo da considerazioni di questo tipo è apparsa in cosmologia l’affermazione che “l’Universo potrebbe essere nato da una fluttuazione quantistica del nulla”, dove le parole vanno meditate, in quanto spesso permeate di un significato “classico”. Alcuni hanno usato l’espressione “fluttuazione spontanea del vuoto”.
Qualunque fenomeno avvenga nel vuoto quantistico, è possibile “prendere a prestito” energia dal vuoto purchè il prestito abbia durata breve: tanto più è grande l’energia (o la massa) temporaneamente “nata dal nulla”, tanto più è piccola la durata del prestito e urgente la sua “restituzione” al vuoto. Così è pure possibile “far sparire” nel vuoto una massa-energia pur di farla ricomparire prima della scadenza del tempo assegnato (o indeterminazione del tempo).
Tutto si riconduce al vuoto quantistico, cioè a una meravigliosa danza di energie che continuamente nascono nell’essere e svaniscono nel nulla.
Tutto questo significa che non è possibile definire lo stato di qualcosa in un tempo “fermo” o vedere il mondo come una successione di “stati”, ma che ha senso solo la variazione: si tratta di un passaggio dall’essere al divenire. Il mondo non ha “esistenza” in un determinato “istante”.
Queste considerazioni hanno fatto cadere il concetto di oggetti esistenti per lasciare posto a una rete di processi senza alcunchè di autonomo.
In sostanza l’impossibilità di ragionare “per opposti” si estende anche alla contrapposizione esistenza/non-esistenza.

Le teorie realistiche locali
Vi sono alcune ipotesi che vengono considerate “evidenti” non solo dalla scienza classica, ma anche dalla fisica relativistica; esse sono:

- che un esperimento sia esattamente ripetibile, almeno su un piano ideale, cioè che il risultato consegua in modo univoco dalle condizioni “oggettive” dell’esperimento;

- che esista una realtà oggettiva “esterna”, che noi andiamo via via scoprendo (come già accennato);

- che non vi possano essere influenze istantanee a distanza, cioè che nessun “segnale” possa superare la velocità della luce (relatività).

Le teorie che si basano su queste ipotesi sono dette “teorie realistiche locali”. Tutta la scienza – fino a tempi molto recenti – le considerava “acquisite”.
Vi sono parecchi indizi per dire che oggi, in qualche pensiero d’avanguardia, le tre ipotesi sono venute meno. Con l’interpretazione di Copenhagen della fisica quantistica e i successivi sofisticati esperimenti, malgrado la forte resistenza del mondo ufficiale, anche scientifico, non si sa più che senso dare alle tre ipotesi citate.
Infatti, secondo una corrente del pensiero attuale:

- la ripetibilità viene meno, dato che lo “psichismo” di cui è imbevuto ogni esperimento ne modifica il risultato;

- la realtà oggettiva esterna ha perso significato con l’interpretazione di Copenhagen;

- le particelle-onde che si separano da un unico punto restano indissolubilmente legate, dato che l’“osservazione” anche di una sola di esse influenza istantaneamente il comportamento delle altre, a qualunque distanza si trovino.

Come esempio, accennerò a un esperimento ideale di informazione “istantanea”: se in un processo microfisico, una particella-onda viene “colpita” e spezzata in due, le due “particelle” uscenti si allontanano e “hanno” certe caratteristiche che sono funzione una dell’altra. Ad esempio, se lo spin di una ha un determinato valore, lo spin dell’altra ne risulta definito.
Ma lo spin, come qualunque altra caratteristica, ha un valore definito solo all’atto dell’osservazione, altrimenti è in uno stato indeterminato. Quindi, “osservando” una delle due particelle uscenti, viene istantaneamente determinato anche lo spin dell’altra, a qualunque distanza essa si trovi. Naturalmente la caratteristica della seconda particella viene determinata anch’essa all’atto di un’osservazione, ma risulta sempre collegata all’osservazione della prima.
Questo porta alla considerazione che nulla è separabile nell’Universo e qualunque processo (o “oggetto”) ha influenza su qualunque altro, su un piano psicofisico, dato che è necessario l’intervento dell’aspetto mentale.
Una delle conseguenze pratiche più notevoli della visione “quantistica” sull’idea di “realtà” può essere il tramonto di concetti contrapposti come ragione-torto, giusto-sbagliato, verità-errore, e così via. Questo dovrebbe togliere progressivamente ogni base logica-razionale al litigio e alla contrapposizione e portare alla fine delle forme “razionalizzate” di competizione e quindi dei fondamenti della civiltà industriale odierna.
Inoltre l’indistinguibilità fra soggetto e oggetto, fra io e mondo “esterno” dovrebbe portare alla fine dell’aggressività della nostra specie verso la Natura. Manipolare il mondo significa manipolare noi stessi.

Bootstrap (53)
Per sostituire l’immagine meccanicista che considerava la materia come costituita di “mattoni fondamentali” è in corso un tentativo di descrivere i fenomeni in termini non di “particelle elementari”, ma di processi, esaminando solo la “coerenza interna” di ogni processo ed eliminando il concetto di entità stabili o fondamentali.
In tale elaborazione teorica l’Universo è visto come una rete dinamica di eventi interconnessi: nessuna proprietà di una parte della rete è fondamentale, ma ciascuna deriva dalle proprietà delle altre parti e la coerenza delle reciproche connessioni determina la struttura della rete.
Un formalismo matematico con cui si è sviluppata la teoria è quello della “matrice S” (o di scattering), dove le cosiddette particelle non ci sono più, sostituite da entità matematiche, che ne evidenziano maggiormente il contenuto mentale.
Inoltre una “matrice S” dovrebbe essere illimitata, altrimenti si introduce un’approssimazione:ci si imbatte ancora nell’impossibilità di spezzettare l’universale.
In un completamento dell’ipotesi bootstrap si evidenzia che la coscienza è necessaria per la coerenza interna del tutto, dato che la struttura della matrice S dipende dall’atteggiamento di osservazione.

Teorie cosmologiche
Premettiamo alcune definizioni:

Principio cosmologico: l’Universo si presenta allo stesso modo (su grandi estensioni) in qualunque punto di esso ci troviamo, anche se non in qualunque istante: cioè può esserci variazione nel tempo ma non nello spazio.

Principio cosmologico perfetto: l’Universo si presenta nello stesso modo (su grandi estensioni) in qualunque punto di esso ci troviamo e in qualunque istante di tempo da sempre e per sempre. E’ senza origine e senza fine.

Nel ventesimo secolo le ipotesi cosmologiche più accreditate sono state (trascurando quella cosiddetta dell’”Universo elettrico”):

1. L’ipotesi dello “stato stazionario”, detta anche della “creazione continua”, che rispetta il principio cosmologico perfetto, cioè l’Universo è dinamicamente sempre lo stesso. L’espansione viene compensata dal continuo apparire di nuovi atomi di idrogeno (ne bastano circa due o tre per Kmc ogni anno). Si ha cioè l’uscita di galassie alla velocità della luce e la comparsa di atomi di idrogeno per compensarla.
Ha perso credito dopo la “scoperta” della radiazione di fondo a 3 °K (54)
Con questa ipotesi è evidente che:
• La densità di materia è costante;
• Il punto di origine del tempo è inutile;
• Non c’è inizio né fine.

2. L’ipotesi del Big Bang, che presuppone l’origine in una singolarità (55) avvenuta circa quindici miliardi di anni orsono, seguita da una fase di espansione fino ad oggi. L’ipotesi è suffragata dalla presenza della radiazione residua (Penzies e Wilson, 1965), completamente isotropa (56) e corrispondente a una radiazione di corpo nero a 3° K ai giorni nostri.
La fase espansiva potrebbe non continuare per sempre, essendo l’Universo attuale sotto l’azione di due tendenze complementari:
• l’espansione iniziale
• la contrazione gravitazionale.

L’ipotesi del Big Bang si è poi suddivisa in altre ipotesi:

a) Universo aperto:
la gravitazione non riuscirà mai a compensare l’espansione che continuerà per sempre, lasciando l’Universo sempre meno denso e più “vuoto”.

b) Universo piatto:
la gravitazione compenserà esattamente l’espansione e l’Universo tenderà asintoticamente (57) a una dimensione stabile.

c) Universo chiuso:
la gravitazione finirà col prevalere sull’espansione; in questo caso alla fase attuale espansiva seguirà una fase di contrazione fino a tornare a dimensioni estremamente piccole (Big Crunch), cioè l’Universo si riporterà a una quasi-singolarità puntiforme.

Quest’ultima ipotesi si è suddivisa in ulteriori varianti, di cui la più notevole è quella che prevede infiniti cicli tutti uguali di Big Bang e Big Crunch.
In questo caso, anche se non si rispetta completamente il principio cosmologico perfetto, il punto-origine perde significato e si ha un’oscillazione pulsante da sempre e per sempre. Di nuovo non c’è inizio né fine.

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Qualunque ipotesi venga adottata per l’origine, solo gli elementi molto leggeri possono essersi creati nei primi tempi dopo la singolarità iniziale. Per gli elementi medi e pesanti devono essersi formate prima stelle e galassie. Infatti solo nel corso successivo dell’evoluzione stellare si può arrivare alle temperature e durate necessarie per ottenere gli elementi più pesanti.
Le stelle che hanno una massa compresa entro certi valori evolvono verso uno stato di esplosione (supernove): gli elementi pesanti vengono così proiettati nello spazio; poi si possono raccogliere, per gravità, a formare sistemi planetari, gli unici dove può sorgere la vita, che richiede elementi come carbonio, ossigeno, azoto, ecc.
Quindi noi, come gli alberi e i fiumi, gli insetti e le montagne, siamo tutti polvere di stelle.

Il principio antropico
L’evoluzione dell’Universo così come si presenta e che ha consentito la formazione di atomi, molecole, galassie, stelle e pianeti dipende in modo assai stretto dal valore di alcune costanti universali, quali – ad esempio – la costante di gravitazione, la velocità della luce, la costante di Planck, la costante dell’interazione forte, e così via.
Da un punto di vista classico, ciascuna di tali costanti avrebbe potuto essere diversa: non era necessariamente legata ad altre grandezze.
Sarebbe bastata la variazione dell’uno o due per cento in una sola di esse per non consentire la vita: quindi l’Universo di oggi potrebbe sembrare un avvenimento estremamente “improbabile”.
Questa estrema improbabilità dell’Universo come lo conosciamo ha dato luogo a molte considerazioni, fra cui abbastanza interessante il principio antropico (che ha diverse formulazioni) e che forse sarebbe meglio chiamare principio osservazionale.
In base a tale principio, è perfettamente logico – anzi, necessario – che troviamo “quelle” costanti: non potrebbe essere diversamente perché, dato che siamo qui, possiamo soltanto trovarci in un universo che consente la nostra esistenza. (58)
Secondo John Archibald Wheeler, fisico teorico, “la fisica quantistica ci ha condotto a considerare seriamente e ad esplorare l’opinione che l’osservatore sia altrettanto essenziale per la creazione dell’Universo quanto l’Universo è per la creazione dell’osservatore”.

C’è anche la versione “a molti mondi” che suppone l’esistenza di infiniti Universi, di cui noi possiamo osservare solo quello che consente la nostra esistenza: quindi “deve” avere quelle costanti. Oppure è l’osservazione (o l’aspetto mentale) che dà a quel particolare Universo la prerogativa di essere “reale”.
Abbiamo riportato queste tendenze solo per renderci conto di quanto ci stiamo allontanando dalla visione classica, anche se appare evidente come in certe interpretazioni ricompaiano sia l’antropocentrismo sia alcune forme di finalismo, ma occorre fare attenzione a non considerare il tempo in modo newtoniano soprattutto quando si esaminano eventi prossimi a singolarità. Aver fatto risorgere un “principio antropico” denota una certa nostalgia di riportare l’uomo “al centro”: infatti la considerazione dell’improbabilità delle costanti universali è valida non solo per l’uomo, ma anche per l’abete rosso, la marmotta, una montagna o un torrente. Ognuno vede l’universo come “fatto per sé”. Vedremo in seguito che, per alcune correnti, non serve un osservatore umano, ma si tratta di fenomeni auto-organizzativi della sostanza universale. Così ricompare l’Anima del mondo e sparisce la megalomania dell’osservatore-uomo.
Comunque il fatto che le costanti universali siano rimaste invariate nel tempo e nello spazio – ovunque e da sempre – è un puro atto di fede.
I tachioni
Solo come ulteriore esempio di allontanamento dal pensiero meccanicista, ricordiamo anche le ricerche sui cosiddetti tachioni, particelle-onde sempre più veloci della luce, studiati teoricamente da una ventina d’anni, e che attendono di essere “scoperti”. (59)
Secondo questi studi, un tachione:
- non porta energia se è a velocità infinita;
- non è in alcun modo localizzabile, neanche su un piano puramente ideale; quindi invade tutto lo spazio e può interagire con sorgenti remote.
Queste proprietà dei tachioni comportano un’influenza “istantanea” su tutto l’universale. Inoltre il comportamento dei tachioni rispetto al tempo è, in certo modo, rovesciato. Non c’è più il tempo unidirezionale del nostro pensiero attuale.

A cosa corrispondono queste novità scientifiche, anche se non ancora recepite dalla scienza ufficiale, sul piano emotivo?
Forse ad una esigenza di universalità e non-separabilità e ad una speranza inconscia di abbandonare la concezione del tempo come fluire unidirezionale “verso il futuro”, propria della cultura occidentale.
Forse c’è sotto una esigenza emotiva-inconscia di ritrovare il tempo ciclico e non lineare e di non “separarsi” più dal mondo. Può esserci anche un bisogno-desiderio di “magico” per attenuare gli eccessi della sfera razionale degli ultimi due secoli.

In sostanza, i tachioni contribuirebbero a quella tendenza del pensiero “nuovo” ad allontanarsi dalle concezioni che stanno alla base della civiltà industriale: manipolazione del mondo esterno, idea del progresso materiale come avanzare indefinito nel tempo.
Se queste tendenze si rafforzeranno, è molto probabile che i tachioni vengano prima o poi “scoperti” e diventino perciò “esistenti”.

Le leggi del caos
Secondo la fisica classica, l’Universo si evolve dall’ordine al disordine, dalla varietà all’uniformità: è destinato alla morte termica, cioè a uno stato “definitivo” dovuto al raggiungimento del massimo dell’entropia. (60)
Questo consegue dal fatto di considerare l’Universo come un sistema chiuso, in quanto comprende tutto, ma il ragionamento è valido solo se l’Universo è statico.
L’Universo in espansione è invece un sistema sempre aperto, dove l’aumento di entropia può essere allontanato continuamente verso l’infinito.
Negli ultimi decenni, soprattutto alla scuola di Bruxelles per opera del gruppo guidato da Ilya Prigogine, lo studio delle “strutture dissipative” o lontane dall’equilibrio ha evidenziato che in tale situazione di non-equilibrio si manifesta un “desiderio” immanente di “creare strutture”, una spinta alla diversificazione e alla creazione.
I sistemi viventi sono un caso particolare molto vivace di strutture dissipative, ma anche nella sostanza cosiddetta “inerte” tali strutture risultano creative.
Lo studio classico era basato su una successione di stati di equilibrio e considerava le condizioni che se ne discostano quasi come una specie di disturbo da eliminare. Si studiava una serie di condizioni statiche evitando lo studio del dinamismo stesso. Per la visione classica i sistemi stabili erano la regola e i sistemi instabili delle eccezioni, mentre qui tale prospettiva viene capovolta.
Anche dal punto di vista quantistico, questa recente corrente di studi porta a una visione del mondo in cui i fenomeni possono essere descritti senza bisogno dell’osservatore-uomo, solo partendo da un approccio diverso: quello delle biforcazioni e dell’instabilità.
La descrizione quantistica tipo Schroedinger è fatta in termini di funzione d’onda e di “collasso del vettore di stato” ad opera dell’osservatore: invece la descrizione in termini di instabilità ha in sé il suo psichismo e la sua freccia del tempo.
Con questo approccio, si parte dalla constatazione che i fenomeni sono quasi sempre “non-lineari” e quindi completamente indeterminati nella loro evoluzione: una variazione infinitamente piccola, anche in senso matematico, fa prendere al processo vie completamente diverse. Cioè il sistema può “scegliere” una via anziché un’altra (biforcazione) ed avere tutt’altra evoluzione. Tali fenomeni sono intrinsecamente aleatori ed ammettono quelli che vengono chiamati “attrattori strani”, geometricamente frattali. Si noti che nei disegni frattali, molto simili alle strutture che si trovano nel mondo naturale, non compaiono mai linee rette.
Il fatto di parlare di caso e aleatorietà quando il sistema prende una via anziché un’altra al momento di una biforcazione-instabilità e parlare di scelta o volontà quando c’è di mezzo l’uomo è dovuto esclusivamente all’attuale sottofondo culturale: come fenomeno, non c’è alcuna differenza fra i due casi e si può dire benissimo che il sistema sceglie la sua via fra le varie possibili, attribuendo così uno psichismo immanente a tutti i processi. Cioè il sistema sceglie fra tutti i suoi tipi di futuro possibili. La creazione non è più avvenuta in un momento remoto del passato, ma è un processo continuo.
Un tempo le leggi della natura erano associate all’irreversibilità nel tempo, mentre ora per i sistemi instabili diventano probabilistiche ed esprimono ciò che è possibile e non ciò che è “sicuro”. Contengono sempre un certo grado di libertà o, se si vuole, un certo “libero arbitrio” o aspetto mentale.

Ripetiamo questi cenni in altro modo.
Il comportamento di un sistema si dice caotico se le traiettorie nate da punti infinitamente vicini si allontanano fra loro in modo esponenziale. In altre parole, uno spostamento infinitamente piccolo provoca nel processo modifiche macroscopiche e divergenti: c’è sempre un orizzonte temporale oltre il quale il comportamento del sistema è assolutamente indefinibile. Per usare un esempio preso dalla meteorologia: “Il battito d’ali di una farfalla nella campagna inglese può provocare un ciclone nei Caraibi”, da cui la denominazione di effetto-farfalla data alla conseguenza di una biforcazione in questo tipo di processi.
Non si tratta della nostra incapacità o impossibilità di conoscere tutte le variabili, ma della natura intrinseca dei fenomeni. Queste considerazioni fanno perdere all’idea di causa ogni portata cognitiva. Le influenze probabilistiche, caotiche e non-locali prendono il posto del determinismo della scienza classica.
Si dice che queste considerazioni disorientano e fanno “mancare la terra sotto i piedi”. Trovo invece che la mancanza di certezze non risulta affatto preoccupante né pessimista: anzi, un mondo governato dall’indeterminazione universale, dall’effetto-farfalla e dagli “attrattori caotici” sembra molto più interessante di un mondo deterministico e causale.
Se è consentita un’analogia, il desiderio di appoggiarsi a “punti fermi” assomiglia al tentativo di un nuotatore di aggrapparsi all’acqua in cui sta nuotando.
Anche se non ha niente a cui aggrapparsi, il nuotatore – se si rende conto della sua posizione – si troverà molto meglio senza tentare di stringere l’acqua come un “sostegno”, ma semplicemente muovendosi e sincronizzando i movimenti.

Il tempo è il risultato di un’instabilità.
Le leggi universali sono quelle del caos, dove l’irreversibilità e le risonanze creano strutture. La megalomania dell’osservatore è scomparsa.
Il non-equilibrio e l’irreversibilità non sono più fastidi negativi come nella visione classica, ma hanno una funzione creatrice imprevedibile, sono l’origine della varietà e della molteplicità.
Da un libro di Laborit già citato riportiamo il brano seguente:

Questo stato di non-equilibrio di cui parla Prigogine, che caratterizza l’organizzazione della materia in un organismo vivente, questo non-equilibrio fragile mantiene così le proprie caratteristiche originarie solo attraverso ciò che chiamiamo il pensiero. (61)

Le antenne della materia
La visione corrente sulla struttura della materia (su scala atomica e non nucleare) fa riferimento a particelle tenute unite da forze elettrostatiche (coulombiane) che, analogamente alla gravità, diminuiscono rapidamente con la distanza. La formula di Coulomb è formalmente analoga a quella di Newton che regola, nella fisica classica, le attrazioni gravitazionali e quindi il moto dei pianeti. Le forze di Coulomb trattengono gli elettroni in rotazione attorno al nucleo atomico. Così è fatta la materia nell’immaginario collettivo dell’Occidente.
Se però consideriamo che una carica in movimento irradia, cioè trasmette energia a varie frequenze, possiamo vedere la materia come una rete di forze elettrodinamiche di irraggiamento-trasmissione: una materia fatta di “antenne”. Con questo approccio si può immaginare che vengano trasferite energie coerenti a grandi distanze: si dovrebbe esplorare soprattutto l’interazione elettrodinamica, anche all’interno della materia condensata, “governata” non soltanto dalla formula di Coulomb, ma soprattutto dalle equazioni di Maxwell.
L’affinità energetica non è più dovuta alla vicinanza spaziale, ma alla sintonia o quasi-identità di frequenze. In questo quadro si possono creare risonanze e quindi attivare trasferimenti di strutture energetiche che si amplificano: in altre parole, si auto-organizzano. In tal modo, più che vedere particelle individuali, si vedono collettività strutturate di energia. Attraverso l’approccio elettrodinamico accennato l’energia può essere resa coerente da analogie strutturali di campo anche a distanze di ben altri ordini di grandezza rispetto ai valori iniziali. I fenomeni diventano anche qui essenzialmente non-locali. La psiche, che era vista come apporto dell’osservatore-umano nella prima versione dell’interpretazione di Copenhagen, è ora nella materia-energia, facendola diventare un ente trinario.
Invece di un nucleo statico e tante “palline” che gli ruotano attorno, si ha un insieme dinamico di relazioni che costituisce la materia, così come una foresta, un torrente o una specie vivente. I “modelli di sintonia” si chiamano fra loro, non ubbidiscono a un comando “esterno”.

Considerazioni riassuntive
L’evoluzione del pensiero cui abbiamo accennato scegliendo una certa sequenza di idee ha portato ad allontanarsi sempre più dalla concezione cartesiana, quindi dal cuore stesso dell’Occidente degli ultimi tre secoli: e tutto questo si è originato dal metodo scientifico, che è il più accettato dall’Occidente stesso.
La sequenza di allontanamento può essere individuata nella successione: relatività-fisica quantistica e indeterminazione-leggi del caos.
Il mondo non è un orologio, ma un grande Pensiero in cui dominano l’instabilità, il non-equilibrio, le biforcazioni e l’effetto-farfalla. Qualunque ente o processo ha il suo grado di libertà. Il mondo è creativo, imprevedibile, indeterminato, come il Grande Spirito.
Non è possibile sapere se nei prossimi decenni, o secoli, queste tendenze si estenderanno nel pensiero corrente provocando la fine della civiltà industriale e del suo sviluppo, oppure resteranno in qualche biblioteca come spinte di minoranza. Le abbiamo riportate come segno di speranza.
La concezione che tutta la Natura è anche Mente, che richiama le idee panteiste-animiste di tante culture umane, è infatti incompatibile con l’attuale civiltà industriale, che richiede la manipolazione di una materia che non c’è più. Anche se nulla “ritorna” in senso stretto, verrebbero di nuovo in luce quelle concezioni di pensatori come Bruno, Leibniz e Spinoza che non si sono diffuse qualche secolo fa e non hanno avuto conseguenze pratiche sulla vita successiva.

Torniamo per un attimo alla fisica degli anni Trenta.
Spesso si sente dire che la fisica quantistica va contro il senso comune. Ma il cosiddetto “senso comune” (o “buon senso”) è semplicemente formato dai paradigmi e dalle cornici concettuali – cioè dai pregiudizi – della cultura in cui siamo nati e che quindi abbiamo sempre respirato.
Secondo il parere di un noto scienziato del Novecento:

Oggi c’è una concordanza di vedute molto vasta – che tra i fisici raggiunge quasi l’unanimità – sul fatto che la corrente delle conoscenze si sta dirigendo verso una realtà non meccanica: l’Universo comincia ad assomigliare ad un grande Pensiero piuttosto che ad una grande macchina. (62)

E’ sintomatico che gli stessi risultati sul piano fisico-matematico siano stati interpretati in modo diverso sul piano filosofico:

- Einstein, di formazione culturale ebraica, non riuscì a rinunciare al concetto di “realtà oggettiva esterna” e non si convinse mai completamente della fisica quantistica; in sostanza, anche se a livello intellettuale si dichiarò favorevole al “Dio di Spinoza”, non potè mai rinunciare alla sua posizione “occidentale” nei riguardi del mondo fisico;

- Schroedinger, profondo conoscitore della filosofia vedica, non accettò che il mondo “reale” fosse inconoscibile in quanto riteneva che la mente umana fosse un riflesso, un “ologramma” della Mente Universale, e quindi doveva poter conoscere fino in fondo;

- Bohr, che conosceva anche il Tao, accettò in pieno le conseguenze delle formulazioni fisico-matematiche di Heisenberg e dello stesso Schroedinger, rinunciando senza traumi al concetto di “realtà oggettiva” e considerando gli aspetti apparentemente contradditori (tipo onda-corpuscolo) come complementari e necessari; estese quindi ad altri “opposti” il concetto di complementarietà.

Come si è visto, anche nella fisica vi sono state interpretazioni, da parte di qualcuno degli stessi fondatori, tendenti a mantenere le nuove concezioni in una visione antropocentrica, a conferma della tendenza a inquadrare nuove idee nei vecchi schemi, almeno per qualche decina di anni.
Ma l’impostazione della scuola di Bruxelles non ha più il rischio dell’antropocentrismo.
Però la scienza ufficiale resta sulle posizioni tradizionali, come ha sempre fatto. Ciò che esce dal paradigma dominante non viene preso in considerazione: solo i fenomeni ripetibili e inquadrabili nello schema di pensiero ufficiale sono riconosciuti, gli altri vengono scartati, negati.
Così non si può toccare il campo dei fenomeni parapsicologici, o di indistinguibilità macroscopica fra psiche e materia, cioè di quei fenomeni che la scienza ufficiale cartesiana è costretta ad accantonare o negare per non vedere intaccate le sue premesse.
Davanti a un fenomeno che mette in discussione la cornice concettuale vigente, non resta che la negazione, tipica reazione della psiche alle novità sgradite. Ad esempio, la constatazione che il pensiero o l’emozione influiscono sullo sviluppo di una pianta viene “dimenticata”, o tutt’al più interpretata come intervento di una forza “esterna” che “agisce” sulla pianta stessa.
Così pure, se lo scienziato francese Benveniste scopre la “memoria dell’acqua” cioè si accorge che l’acqua “è cambiata” se ha avuto con sé una sostanza di cui poi è stata tolta anche l’ultima molecola, la cosa viene accantonata, lo scienziato viene deriso, non si fanno ulteriori indagini. Tanta è la forza del paradigma dominante: se non c’è più nessuna molecola, si è tolta anche l’ultima “pallina”, la sostanza non c’è più, l’acqua ritorna quella di prima; quindi la medicina omeopatica non può esistere, anche quando funziona.

Credo invece che in realtà ci stiamo avvicinando al pensiero “selvaggio”, nei cui simboli è probabilmente nascosta la metafora di una scienza indipendente.
Ricordo che negli ultimi sviluppi della fisica sono stati messi in dubbio i presupposti delle già citate “teorie realistiche locali”, cioè i pilastri su cui poggiano non solo la fisica classica, ma anche la relatività prequantistica, che riportiamo di nuovo:

- l’esistenza di un mondo oggettivo reale e materiale (ipotesi cartesiana-newtoniana);

- la ripetibilità dei fenomeni, secondo la quale dalle stesse cause e con le stesse premesse, si ottengono gli stessi effetti. Ma se è sufficiente una variazione infinitamente piccola per far evolvere il fenomeno in direzioni completamente diverse, allora il concetto di “stesso” scompare;

- l’impossibilità di azioni istantanee a distanza, cioè la necessità che qualunque “messaggio” debba viaggiare a velocità inferiore o uguale a quella della luce.
Qualunque azione, o modifica, o fenomeno ha effetti istantanei su tutto l’universale. Non si può isolare alcun fenomeno, né separare alcunchè.
Pertanto, con la caduta delle teorie realistiche locali e della distinguibilità fra mente e materia, diventa possibile esplorare campi di conoscenza come l’astrologia e la parapsicologia (precognizione, chiaroveggenza, azioni a distanza), con un notevole riavvicinamento al pensiero magico.
A seguito degli studi e delle teorie della scuola di Bruxelles, qualche commentatore ha parlato di proto-intelligenza della materia: anche se la definizione è affascinante, occorre tenere presente che la parola “materia” è per noi carica di significato cartesiano e ci evoca l’idea di qualcosa di inerte. Sarebbe meglio cambiare il termine.
L’immersione nel divenire offre una variabilità imprevedibile: un ente trino, la mente-energia-materia, si evolve senza schemi fissi: è la Natura stessa. Non solo il vuoto quantistico pulsa di vitalità, ma il tempo è divenuto una forza creativa.

E’ infine interessante notare che molte tradizioni metafisiche e religiose pongono l’accento su aspetti dell’universale che troviamo anche nella fisica. In particolare:

- l’aspetto unitario (collegamento totale istantaneo) è più o meno presente in tutte le tradizioni;

- l’aspetto binario di complementarietà degli opposti (fisica di Bohr) si trova nel Taoismo e nello Shintoismo;

- l’aspetto trinario (mente-energia-materia) è ben presente nelle religioni cristiana e induista;

- l’aspetto della molteplicità delle manifestazioni dell’Uno è presente in generale nelle religioni animiste, oltre che in qualche tradizione indù;

- la Vacuità (vuoto quantistico) o sunyata è essenziale nella tradizione buddhista, con il superamento del dualismo Essere-Nulla e l’impermanenza di qualunque entità.


______________
Note

(48) Il termine entropia indica una grandezza fisica cha dà una misura del grado di “disordine” o “uniformità” in cui si trova un sistema.
(49) Einstein, De Broglie, Planck, Schroedinger.
(50) Bohr, Heisenberg, Max Born, Wolfgang Pauli.
(51) John Blofeld – L’insegnamento Zen di Hui Hai - Ed. Ubaldini, 1977.
(52) Edward Conze – Sutra del Diamante e Sutra del Cuore – Ed. Ubaldini, 1976.
(53) Il significato del termine bootstrap è quello di “reggersi ai tiranti dei propri stivali” ovvero “stivale che si regge sui suoi propri tiranti”, cioè che ha in sé stesso i motivi della propria esistenza.
(54) 3 gradi Kelvin è una temperatura che corrisponde a 270 gradi sotto zero secondo la scala Celsius.
(55) Una situazione di volume zero e densità infinita, cioè Universo puntiforme, è detta matematicamente una singolarità. La singolarità viene “coperta” e resa indeterminata da fenomeni quantistici.
(56) Isotropa significa uguale in tutte le direzioni dello spazio.
(57) Si dice asintotico l’andamento di una grandezza che si avvicina sempre più a un valore finito senza raggiungerlo mai.
(58) Analogamente, alcuni millenni orsono, a un Faraone egiziano che aveva chiesto “Perché esiste il Nilo?” fu risposto “Perché il Nilo rende possibile la vita dell’Egitto”. La non-esistenza del Nilo era intrinsecamente non osservabile.
(59) A proposito dei tachioni, uno dei primi a ipotizzarli è stato il fisico indiano Sudarshan, che così illustrava le sue considerazioni: “Supponiamo che un demografo, che studi i popoli dell’India, se ne esca con l’ingenua affermazione che non c’è nessuno a nord dell’Himalaya, dato che mai alcuno è riuscito a valicare tali montagne. Questa sarebbe una conclusione assurda. I popoli dell’Asia Centrale sono nati e vivono al di là dell’Himalaya: essi non hanno avuto bisogno di nascere in India e poi scavalcare i monti. Analogamente per le particelle più veloci della luce”. Sui tachioni sono stati pubblicati diversi articoli sulle riviste Le Scienze, Scientia e sul Bollettino della Società Italiana di Fisica, soprattutto ad opera del fisico italiano Erasmo Recami. Cito in particolare: E. Recami – M.Fracastoro Decker – I tachioni – Il Nuovo Saggiatore, maggio-giugno 1986.
(60) Il termine entropia indica una grandezza fisica che dà una misura del grado di “disordine” o “uniformità” in cui si trova un sistema.
(61) Henry Laborit – Dio non gioca ai dadi – Ed. Eleuthera, 1989.
(62) James Jeans – I nuovi orizzonti della scienza – Ed. Sansoni.
Un’affermazione analoga è stata espressa anche dal fisico inglese Arthur Stanley Eddington ed è riportata in numerose pubblicazioni.

Fonte: Pubblicazione "Ecologia profonda" - Pangea edizioni, 1996
 

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