Mescolare computer e neuroni sembra ancora un’idea lontana e quasi fantascientifica. Ma un recente esperimento dell’Università del Wisconsin dimostra che è possibile influenzare il comportamento dei neuroni, facendoli crescere e muovere attorno a nanomembrane costituite da minuscoli tubi semiconduttori di silicio e germanio. Si tratta di un tipo di interazione tra la tecnologia e i neuroni, che potrebbe avere molte ripercussioni anche per chi ha lesioni spinali.
Nuovi esperimenti su neuroni e semiconduttori
Il mix tra computer e neuroni è l’oggetto di studio di alcuni studenti laureati presso l'Università del Wisconsin che, guidati da Minrui Yu e Yu Huang, hanno pubblicato uno studio ACS Nano, dal titolo complicato di "Semiconductor Nanomembrane Tubes: Three-Dimensional Confinement for Controlled Neurite Outgrowth". In questa ricerca gli scienziati mostrano che sono stati in grado di far crescere dei gruppi di neuroni attraverso piccoli tubi fatti di semi-conduttori e materiali di silicio e germanio. I neuroni sono le cellule che costituiscono il tessuto nervoso. Grazie alle loro proprietà fisiologiche e chimiche i neuroni sono in grado di ricevere, integrare e trasmettere impulsi nervosi.
Anche se questa ricerca innovativa su computer e neuroni non può far presagire nel breve periodo dei cyborg o che il cervello umano venga strettamente intrecciato con parti di computer, tuttavia questo studio apre la porta alla possibilità di rigenerare le cellule nervose danneggiate a causa di una malattia o di un infortunio.
Il team, guidato da Justin Williams, un ingegnere biomedico, ha creato tubi di varie dimensioni e forme, abbastanza piccoli perché una cellula nervosa possa infilarcisi, ma non così grandi che la stessa cellula possa entrarci completamente dentro. Le provette sono state poi rivestite con le cellule nervose di topo e quindi gli scienziati hanno studiato l’evoluzione della situazione per vedere come avrebbero reagito. Invece di rimanere ferme, le cellule nervose hanno iniziato a inviare filamenti attraverso i piccolissimi tubi, come se fossero in cerca di un cammino verso qualcosa o come se stessero cercando di andare da qualche altra parte. In alcuni casi le cellule hanno effettivamente seguito il contorni dei tubi, il che significa, in teoria, che i nervi possono essere coltivati in strutture.
Le prospettive future della ricerca sui neuroni
Gli scienziati sapevano già da qualche tempo che i neuroni hanno una funzione di ricerca, ma non sono ancora sicuri su cosa stiano cercando o se sia solo un movimento casuale da parte loro. Con la creazione di neuroni che seguono percorsi pre-pianificati attraverso piccoli tubi, il team di ricerca spera di trovare la risposta a questa domanda. L’idea è anche quella di installare dei dispositivi di ascolto per registrare le emissioni elettriche dei nervi, cosa che potrebbe in teoria portare a registrare le “conversazioni” tra le cellule nervose.
La speranza, naturalmente, in questo tipo di ricerca su computer e neuroni, è che si possa trovare un modo per connettere un computer di qualche tipo a un gruppo di cellule nervose per ristabilire la comunicazione che è stata interrotta. Il computer in questo caso potrebbe servire come un relè di sorta, permettendo a chi non può più camminare, per esempio, a causa di lesioni spinali o di una malattia, di riacquistare le proprie capacità motorie precedenti. A questo proposito, questa ricerca è ancora più rivelatrice di quanto possa sembrare a prima vista, perché i minuscoli tubi che sono stati creati, sono molto simili alla mielina, la guaina isolante che ricopre alcune parti delle cellule nervose normali. Sono simili alla mielina sia dal punto di vista fisico che elettrico.
Inoltre, in questo esperimento sui neuroni è possibile controllare il diametro del tubo perché sia vicino a quello di un assone, fornendo un contatto limitato con la membrana dell'assone e isolandola potenzialmente dalla soluzione extracellulare.
Stupefacente, questa è sicuramente un’ evoluzione nel campo della biomedica, l’interazione fra neuroni ed elettronica la conoscevo solo per quanto riguarda le reti neurali artificiali dove si cerca di emulare via hardware e software il comportamento della rete neurale del nostro cervello con complessi algoritmi di autoapprendimento.
L’articolo invece riguarda qualcosa più legato alla medicina ed è sicuramente una nuova frontiera
Interessante scoperta. Tempo fa si leggeva tra gli articoli di Elettronica Open Source come fosse possibile rigenerare cellule nervose a partire dalla cellule staminali ad esempio della pelle e come queste saranno in grado di prevenire malattie neurologiche degenerative come l’Alzheimer. Il fatto di poter crescere dei neuroni, o meglio di poterne guidare la crescita tramite nanotubi di materiale semiconduttore permetterà un giorno di ristabilire dei collegamenti danneggiati tra diverse strutture neurologiche. In più, come tra l’altro è stato descritto nell’articolo, i neuroni cresciuti interagiscono con le nanostrutture inviando impulsi elettrici, ma non dimentichiamo che il silicio o il germanio sono i semiconduttori per definizione più utilizza nell’industria elettronica, quindi non è detto che siamo così lontani dl poter realizzare una interazione attiva tra macchina e cervello umano. La velocità di processamento degli impulsi elettrici da parte dei neuroni mi farebbe anche pensare a dei supercomputer di ultimissima generazione in cui i transistor vengono sostituiti da neuroni…fantascienza o realtà?? 🙂
Tu parli appunto di reti neurali, ossia l’emulare via harware o meglio via software la complicatissima rete neurale che governa il nostro cervello, almeno per quello che riguarda l’aspetto dell’apprendimento. Non puoi parlare, in questo caso, di interazione tra elettronica e neuroni perchè nel concetto di reti neurali le due categorie (elettronica e neuroni, appunto) non si toccano nemmeno. Qui si sta dicendo qualcosa che va davvero al di là delle nostre attuali conoscenze teorico-pratiche. Si sono messi a contatto dei neuroni di topo (e dico le vere cellule neurali) con dei nanotubi di silicio e germanio e si è visto come i neuroni, anzicchè restare farmi nel loro stato, tendono a crescere e in alcuni casi ad inseguire addirittura il profilo dei nanotubi. Cioè, praticamente è possibile influenzare la crescita delle cellule. Non è grandioso?? Pensa ad esempio a dei legami interrotti tra neuroni a causa di un trauma. Una persona potenzialmente paralizzata a seguito di un incidente potrebbe in questo modo riacquistare la capacità di camminare, semplicemente (ovviamente semplice in senso relativo) facendo sviluppare i legami neuronici lungo una data direzione preferenziale. Poi si è vista anche un altro tipo di interazione, prettamente elettrica, tra cellule e nanotubi ed è qui che si apre uno scenario di ricerca e di possibili applicazioni tutto nuovo. Si possono creare dei circuiti elettronici che interagiscono con il nostro cervello attivando e disattivando l’eccitazione delle cellule nervose, oppure meglio eccitando le cellule rendendole partecipi di un sistema molto più complesso integrante anche dell’elettronica. I punti di vista possono essere vari: o l’elettronica interagisce con il cervello per portare a dei giovamenti a livello neurologico (quindi cirando delle malattie tutt’oggi ancora definite incurabili) oppure si potrebbe pensare di utilizzare i neuroni per aumentare le performance dei sistemi elettronici avanzati. Che sia fantascienza o realtà lo scopriremo tra qualche anno quando la ricerca sarà andata avanti, per ora credo che i risultati raggiunti siano di un’innovazione indubbia!
Certo so bene che le reti neurali sono un altra cosa, volevo fare solo un parallelo o meglio segnalare la differenza fra l’articolo e la già consolidata esperienza che il mondo scientifico- elettronico ha con le reti neurali. Sono daccordo pienamente con quello che dici tu, l’articolo presenta qualcosa di nnnovativo dagli sviluppi potenzialmente infiniti come il ripristino di connessioni neurali interrotte e forse lascia presagire molto di più…
Futurologi, transumanisti e scrittori di fantascienza prefigurano un’epoca in cui l’attività del cervello si fonderà con quella dei computer. Che siano i primi segni questi?
Per Ray Kurzweil la singolarità tecnologica avverrà nel 2045.
Abbiamo cominciato la ridefinizione dell’uomo (identità, corpo) servendoci di neuro-protesi per migliorare certe condizioni patologiche e alleviare alcune disabilità.
Per esempio, esistono innesti cocleari per i non udenti, mani bioniche e dispositivi di stimolazione cerebrale a livello profondo (Deep Brain stimolation DBS) per i malati di Parkinson.
Quest’ultimi progettati nel 1987 dal neurochirurgo algerino Alim Benabid, per la riduzione dei tremori e quelli di ultima generazione permettono anche di scaricare aggiornamenti per il sistema tramite WiFi. Avevo persino letto che il sistema era stato hackato creando attacchi epilettici ai pazienti.
Al contrario delle neuroprotesi,che sostituiscono parti del corpo, le odierne interfacce cervello-macchina (BCI) si collegano direttamente al cervello, tramite elettrodi invasivi e non, usando le onde (P300) per controllare con il pensiero dispositivi esterni come sedie a rotelle o robot.
Non sappiamo fino a che punto potranno progredire gli studi in questo campo e come i dati ricavati potranno servire nella realizzazione e perfezionamento delle simulazioni al computer dell’attività mentale.
Per ora possiamo solo sognare di caricare dati nel cervello (mind uploading) o di scaricarne (mind downloading) per creare una copia di backup della nostra anima/mente come nel film “Johnny Mnemonic” ,ispirato a Neuromante del romanziere cyberpunk William Gibson, o come in “Matrix” dei fratelli Wachowski che s’ispira liberamente all’anime giapponese “Ghost in the Shell” di Masamune Shirow.
Per chi ama la filosofia ed il titolo suona familiare é perché riprende la critica fatta dal filosofo analitico Gylbert Ryle al cogito cartesiano come l’idea che dentro di noi vi sia un Homunculus o uno spirito nella macchina (“Ghost in the machine”).
Anni fa uno dei dogmi principali della biologia stabiliva l’impossibilità di riparare i danni al cervello in seguito a malattie neurodegenerative come ad esempio Alzheimer, Parkinson, traumi.. Perchè si riteneva infatti fossero le uniche cellule incapaci di replicarsi e di rimpiazzare le cellule morte nel corso della propria esistenza. Negli ultimi anni, ci si è invece convinti del fatto che le cellule nervose possano essere ricollegate in seguito a un trauma, risultati scientifici hanno dimostrato che il cervello si rigenera e che quindi è un organo estremamente plastico, grazie a una serie elementi che ne permettono la ricrescita-rigenerazione: neuropeptidi ormonali, neurotrasmettitori, altri neuromodulatori che aiutano il cervello a rigenerarsi.
Si è scoperto osservando il cervello adulto che sono presenti cellule staminali totipotenti, cioè in grado di differenziarsi in qualsiasi tipo cellulare a seconda dell’ambiente tessutale in cui avviene il differenziamento. Laboratori di tutto il mondo hanno dimostrato che queste cellule staminali possono formare nuovi neuroni in aree limitate del cervello per poi migrare e rimpiazzare cellule nervose morte in altre aree del cervello.
Vari esperimenti hanno dimostrato questa rigenerabilità del cervello, sia sui topi, inducendo la morte delle cellule e hanno visto che queste si rigeneravano, uno studio sulle scimmie ha provato che nell’ippocampo si rigenerano in continuazione e le scimmie sottoposte a stress si dimostrata inoltre una diminuzion di questa rigenerazione e dell’ippocampo.. questo sono solo vari esempi ma ce ne sono un sacco… Ora mettendo di mezzo l’elettronica e le nanotecnologie, si è visto che i neuroni sono molto malleabili, addirittura seguono i percorsi dei nanotubi, crescono dunque dove vogliamo noi… semplicemente meraviglioso si potrebbero ricreare i collegamenti distrutti da un danno celebrale e questo gioverebbe senz’altro a molti malati… ma anche le applicazioni per studiare i segnali celebrali è veramente interessante…
Tutto ciò mi fa riflettere sulle possibili controindicazione che potrebbe avere questa scoperta, quali la proliferazione di cellule in tumori e la possibile creazione di replicanti del tipo Terminator dove le macchine prendono il sopravvento sull’uomo.
perchè i tumori? per quanto riguarda terminator, non credo poi che si possa arrivare a tanto, si faranno delle considerazioni bioetiche che porrannoi dei limiti a cose del genere; resta comunque per ora una cosa di aiuto all’umanità… tutto deve e dovrebbe essere di aiuto ma purtroppo spesso accade il contrario… partendo dell’energia atomica alle chat in cui vengono adescati bambini o cose simili… ci vuole un controllo e ogni cosa deve avere delle limitazioni altrimenti …come si dice: il troppo stroppia! ed è vero!
Prima tra tutti a porre i paletti su questo tipo di ricerca sarà proprio la Chiesa, perchè dubito che verrà concesso in maniera semplice di utilizzare neuroni umani su sistemi elettronici o comunque su sistemi artificiali se confrontati a delle cellule viventi. Poi, non so per quale motivo, se anzicchè utilizzare neuroni umani si utilizzeranno cellule neurali di animali, come ad esempio i topi da laboratorio, la Chiesa non dice più nulla. Il problema è che per curare una delle tante malattie degenerative che sono state elencate in commenti precedenti, è necessario applicare questa tecnologia al cervello umano, quindi quale sarà lo sviluppo etico di questa ricerca? Per quanto riguarda l’insorgere di tumori, come ha ricordato linus nel suo commento, non so quali possano essere gli effetti del silicio o del germanio sui tessuti umani, in particolare su quello nervoso. Di certo quando si parla di tumori ci si riferisce ad una mutazione genetica della cellula in questione, tanto da essere rigettata dal resto del corpo. Inserire nel corpo umano un corpo estraneo come un nanotubo di silicio credo che al massimo possa essere rigettato, ma addirittura creare dei tumori mi sembra un pò troppo azzardato. Vedremo come procederà la ricerca prima ovviamente di parlare di risultati definitivi i ricercatori valuteranno anche i possibili rischi che questa tecnologia può comportare..
Cavolo..sembrava davvero fantascienza qualche annofa, quando ne avevo sentito parlare la prima volta..
Ora è praticamente reale. Incredibile i progressi che abbiamo fatto. Incredibile.
Innanzitutto Alex87 mette in rilievo un problema fondamentale:di chi è la responsabilità etica di queste scoperte?Dei ricercatori? Esiste un comitato etico? E con quale tipo di etica dobbiamo confrontare questi dati? Purtroppo in Italia è imperante l’etica cristiana-cattolica e la sacralità della vita in cui non credo assolutamente, sarà che in Italia non c’è mai stato realmente l’illuminismo visto l’oscurantismo del vaticano.
Ho letto l’articolo e i vari commenti. Mi sembra che siano state fatte molte ipotesi, tutte da confermare. L’articolo ha detto semplicemente che la crescita di neuroni può essere stimolata da microtubi in silicio o germanio. Da qui a tutto quello che è venuto fuori nella discussione c’è un abisso! Inoltre c’è da dire che il cervello non basa le sue capacità su quanti neuroni possiede, ma sui loro collegamenti tramite le sinapsi. Un neonato ha molti più neuroni di un uomo adulto, e anche un solo bicchierino di whisky o altri alcolici simili ne distrugge a migliaia. L’intelligenza e le capacità di memoria, calcolo, visione, percezione e tutto il resto basano il loro funzionamento tutto sulle sinapsi. Ora non voglio dire che i neuroni non servono a niente, perchè non è così, ma non sono la parte più importante dei meccanismi cerebrali. Io personalmente non ho capito in che modo la coltura di neuroni possa aiutare le persone che hanno avuto lesioni ai nervi. non c’entra niente… se il nervo è danneggiato bisognerebbe riparare il nervo, non metterci un pò di neuroni. Per quel che riguarda i danni del cervello, il cervello reagisce da solo, senza bisogno di aggiunte esterne. Un pò di tempo fa ho visto in TV di un bambino che da piccolissimo ha avuto una malattia che gli stava distruggendo il cervello. L’unico modo per farlo sopravvivere era quello di asportare un emisfero, non ricordo quale. Il bambino in seguito è cresciuto, e le uniche complicazioni di un intervento di questa portata sono che il ragazzo (è cresciuto) non può muovere un braccio, e che sta un solo anno indietro con la scuola. La natura ci ha concesso un cervello fenomenale, e non è l’impianto di nuovi neuroni che migliora la cosa.
Linus ha detto della possibilità della crescita di tumori, e non è una cosa da trascurare. In passato è stato già scoperto del potere cancerogeno dei nanotubi al carbonio. Non mi stupirei nemmeno un pò se anche questi tubicini qua fossero cancerogeni, infatti carbonio, silicio e germanio hanno caratteristiche chimiche molto simili. Sarebbe una cosa da non sottovalutare.
Infine mi ha fatto un pò ridere l’accusa mossa nei confronti della chiesa, per due motivi: uno è che la chiesa ancora non mi pare si sia espressa, e già viene accusata a priori. L’altro è che nessuno si è chiesto da dove prendere i neuroni umani. Se si vuole fare come per le cellule staminali, prendendole da embrioni, credo che si sarebbe un pò in difficoltà, dato che l’embrione sviluppa il cervello due mesi dopo il concepimento, e anche la persona più “pro-choice” deve ammettere che non è giusto uccidere feti di due mesi solo per prendersi i neuroni. Non ha proprio senso. Al momento a quanto pare l’unico modo poco invasivo per procurarseli è dagli animali. (Io preferirei uccidere un topo piuttosto che un feto). Altrimenti bisogna aprire la testa a qualcuno e saccheggiargli un pò di cervello, e non so voi, ma io non me lo farei fare… mi fa pensare tanto a quel malato di Jeffrey Dahmer
non sapevo di questa cosa che i nano tubi di carbonio erano cancerogeni… mhà ormai tutto è cancerogeno… 🙂 io comunque ho tirato in ballo la bioetica, visto che si è parlato dei raplicanti che prendono il sopravvento sull’uomo…
E le critiche alla Chiesa non erano un a priori, ma un a posteriori visto il comportamento che tiene in questioni di Bioetica.. Sarà che ho sempre preferito l’etica utilitarista di Peter SInger a quella cristiana.
Tutto è incentrato su quello che si definisce vita, e sulla sacralità o meno della vita.
Posto che la vita è sacra, e che un embrione è a tutti gli effetti un essere umano, viene spontaneo che non è giusto condurre ricerche sulle cellule staminali embrionali. È comunque un punto di vista, basato su prese di posizione che non possono essere motivate con fatti oggettivi in nessun caso. Uno può dire che l’embrione è un uomo oppure no, in ogni caso non ha ne ragione e ne torto. Tutti i punti di vista possono essere condivisibili. Io personalmente appoggio il punto di vista cristiano, ma rispetto chi la pensa diversamente da me. Purtroppo però capita sempre più spesso di vedere un’intransigenza enorme nei confronti di chi la pensa così. mi dispiace molto di questa cosa. L’abbondanza di punti di vista diversi è necessaria a mantenere un equilibrio tra le parti, e a evitare che si creino fondamentalismi. Spero di essermi espresso bene…
mi sono reso conto che nella discussione tra commenti si è divagati molto da quello che era l’argomento principale. Per quello mi terrei un pò tra lo scettico e il curioso. Infatti sarebbe una cosa molto carina riuscire a creare una qualche sorta di cervello artificiale che sta tra il biologico e l’elettronico, ma c’è da tener sempre presente che le connessioni tra neuroni di sicuro non sono casuali, ma dettate da regole che al giorno d’oggi ancora non sono note a nessuno. Ora hanno messo dei neuroni vicino dei tubi e hanno visto che questi cambiano forma ecc., ma nessno ci dice, né ci può dire che da questa cosa possa nascere una forma di intelligenza semi artificiale. Se si creano infatti collegamenti tra neuroni, la loro disposizione è dovuta allo stato temporaneo e casuale dei tubicini di cui si parlava sopra. Non vengono generate sinapsi in base agli stimoli esterni, ed è questa la differenza tra un cervello vero e qualche neurone coltivato in laboratorio.
In ogni caso l’interazione tra uomo e computer la vedo ancora solo materia dei libri di fantascienza… Il massimo che riusciamo a fare è un pò di reverse engineering, e di questo se ne sta discutendo sotto altri articoli. La strada è ancora enormemente lunga
Il problema Giovanni è che la Filosofia, la Bioetica non riescono a stare dietro alla Biomedicina non per mancanza d’intenti ma perché come sottolineato più volte da intelettuali del calibro di Giorello ed Odifreddi in Italia vi è ancora un pensiero dominato da persone come Severino o Galimberti che sono contro la Tecnica.. e spesso e volentieri confondono scienza/tecnologia figuriamoci i dibattiti di bioetica!. Per quanto riguarda l’asprezza del confronto è normale perché andiamo a toccare argomenti come la vita e la coscienza. Per esempio Hans Jonas si espresse contrario ai trapianti di organi vedendo nel rapporto di Harvard solo una manifestazione dell’utilitarismo, ma quante vite si sono salvate? Certo che sono anche io contro i fondamentalismi!
secondo me Odifreddi è un fondamentalista non della cultura atea, ma della cultura antireligiosa (non so se sono termini che esistono, ma rendono l’idea). Ti faccio un esempio tra tanti: nel libro “La prova matematica dell’esistenza di Dio” di Kurt Godel, uno dei più grandi logici di tutti i tempi, che sicuramente conosci, non c’è bisogno che ti dica altro, c’è una prefazione scritta da Odifreddi. Questo ha detto che Godel quando era vivo non ha voluto pubblicare quest’opera di una grande finezza matematica perchè aveva paura di fare brutta figura e passare per scemo. In sintesi è questo, quello che ha scritto di preciso non te lo so dire perchè il libro l’ho prestato. L’altro tizio che ha commentato il libro e il resto del mondo affermano invece che Godel fosse credente in qualcosa, magari non il Dio cristiano, ma in qualcosa credeva, altrimenti non si sarebbe nemmeno cimentato in una dimostrazione di quel tipo.
Non conosco bene il pensiero di Severino e di Galimberti, ma in ogni caso non credo che in Italia e nel mondo le decisioni vengano prese stando a sentire quello che pensano i filosofi, specialmente quando magari i pensieri sono molto astratti. Quello che ho avuto modo di vedere, è che nell’etica attuale le questioni che ci si pongono sono più o meno queste:
-Quali sono le definizioni del termine vita
-Il diritto dell’uomo sulla vita degli altri
Essenzialmente sono queste le definizioni che influenzano le scelte legali. In particolare ad esempio le leggi sull’aborto, sugli embrioni e sulla pena di morte. Il resto è tutta economia.
io dico tutto questo da conoscitore superficiale della filosofia, quindi scusami se sono stato poco preciso…
Poi, parlando oggettivamente, sono io il primo a essere contrario ad alcuni concetti, per esempio non concepisco perchè i testimoni di Geova debbano rifiutare le trasfusioni… chi l’ha detto che nel sangue della gente c’è l’anima… Oppure le politiche della chiesa nei confronti dell’uso del preservativo (anche se recentemente sembrava che stessero cambiando idea).
Sono convinto che ci potrebbe essere una buona convivenza tra Scienza e Fede, almeno fino a quando gli uomini che lavorano insieme condividono i due pensieri che dicevo sopra
I problemi di cui stiamo parlando sono di duplice natura uno ontologico:”che cos’è la vita o che cos’è la coscienza?” ed un altro pistemologico:” come misuriamo queste cose?”. Oggi le neuroscienze vanno veros questa direzione cioè nella ricerca di un marker oggettivo di coscienza.
Quello che dico io è che la filosofia, almeno quella continentale, è sterile proprio perché non ha mai considerato la scienza.
Tu sai meglio di me che esistono diverse prospettive in filosofia, come il riduzionismo, il materialismo, etc ora va di moda l’olismo sia nelle neuroscienze che in fisica.
Da un lato non guardiamo più solo il singolo pezzo, ma lo schema o il pattern ed in fisica ci ostiniamo come dei pazzi a cercare la teoria del tutto. Perché se la natura è una com’è possibile che la meccanica quantistica e la relatività assieme non vadano d’accordo!
Quello che dico io è che se la scienza senza la filosofia è cieca allora anche la filosofia senza la scienza è sterile. Ai giorni d’oggi per capire il mondo che ci circonda bisogna avere una sana preparazione matematica o nel nostro caso elettronica.
Per quanto riguarda Godel, che io adoro, cosa vuoi che ti dica se non deus sive natura?
Anche se a volte credo sia solo un orologiaio cieco come direbbe Dawkins.
Non mi addentro troppo in temi che non mi competono, ma come probabilmente sai, meccanica quantistica e relatività non vanno d’accordo per via del fenomeno dell’entanglement, che in pratica consiste nel trasporto di una informazione a velocità infinita. è questa velocità infinita che si scontra con la meccanica quantistica perchè come ben sai niente dovrebbe andare più veloce della luce. Quindi la relatività ristretta, come quella generale è ormai dimostrato essere una teoria che funziona molto bene. Eppure l’entanglement è stato dimostrato in laboratorio che può esistere, ed esiste, violando la relatività ristretta. L’unica giustificazione a una cosa del genere potrebbe essere che la relatività ristretta è una teoria incompleta.
La fisica più moderna ci ha regalato teorie come quella delle stringhe. Io, come penso anche il 99,999% delle persone, non la conosco nei dettagli matematici, ma so ad esempio che secondo questa teoria l’universo dovrebbe avere 26 dimensioni, oppure 11 secondo la teoria delle superstringhe (o stringhe supersimmetriche), che vengono drasticamente ridotte per via di alcune ipotesi di simmetria. Ora rischio di dire una boiata enorme, ma è possibile anche che esista una dimensione, diversa dalle 4 che noi percepiamo, adibita solo al trasporto dell’informazione. In questo modo potrebbe essere che mentre due stati entangled vengano allontanati nello spazio 3D, ci sia anche un’altra dimensione, non considerata dalla teoria della relatività, nella quale le due particelle entangled siano ancora vicine, oppure dove le informazioni possono viaggiare a velocità infinita.
Se ti interessano queste cose mi sento di consigliarti il libro “Passaggi curvi” di Lisa Randall. Non parla di entanglement, ma descrive un pò lo stato della ricerca su teoria delle stringhe e relatività generale
Forse siamo troppo aventi con la fantasia, sopratutto perchè le nostre tecnologie non sono ancora miniaturizzabili fino al neurone, processi tecnologici troppo complessi.
Non ne sarei così sicuro… un neurone è grande da 4 a 100 micron, mentre un transistor è grande qualcosa nell’ordine dei nanometri, la grandezza esatta dipende dal processo, ma puoi notare che lo spazio occupato da un neurone equivale allo spazio occupato da molti transistor. Quindi diciamo che i processi industriali attualmente sono abbastanza spinti in questo verso…
Questa discussione si fa molto interessante,grazie Giovanni.
Per quanto riguarda l’entaglement è il motivo per cui Einstein disse:”Dio non gioca a dadi”.
Perché si mette in discussione il principio di località e quello di causalità (causa-effetto) che sono i cardini della fisica newtoniana e questa visione venne ripresa anche dalla filosofia kantiana.Trovo molto affascinante come scienza e filosofia andassero pari passo.
L’entaglement è anche il motivo per cui oggi fantastichiamo sul teletrasporto etc.
(se vuoi guardati “Il velo di Einstein” di Zeilinger) per non parlare delle teorie quanstistiche sulla coscienza, per esempio Penrose (collega di Hawking) scrisse dell’esistenza di tuboli quantistici. Ipotesi suffragata se non sbaglio dopo poco.
Per quanto riguarda la Teoria delle Stringhe sai bene anche tu che per ora non ha ancora nessun fondamento empirico e per questo viene molto criticata anche per via che agl’inizi erano ben 5 teorie che poi furono inglobate nella M-theory di Edward Witten che fra l’altro ha vinto anche la medaglia Fields!. Postilla che ci rende orgogliosi di essere italiani è di sicuro Bombieri: il solo italiano ad aver vinto la medaglia Fields.
Prima della relatività le categorie di spazio e tempo erano assolute come ben sai, non a caso il determinismo della fisica classica influenzò anche la letteratura come nelle opere di Verga in cui la scalata sociale od ogni tentativo di migliorare la propria condizione la peggiorava solamente.
Con l’avvento della meccanica quantistica persino la natura non sembrava più la stessa pensa alla funzione d’onda, al gatto di shordinger per non parlare poi dei diagrammi di Feynmann o alla sua ipotesi di computer quantistici!
Per chi volesse consiglio un bellissmo libro:”Un occhiata alle carte di Dio” di Ghirardi.
Siti come Elettronica Open source, visto la varietà degl’argomenti, è come un simposio e questo è molto produttivo sia per noi come persone, ma anche per il sito.
Quello che critico io, come il buon Piergiorgio Odifreddi, è la filosofia da bar.. ti racconto un piccolo aneddoto, il caro vecchio Henry Bergson una volta provò a discutere con Einstein pensando di smontare la relatività a suon di filosofia ed Einstein non ebbe mezze misure nello spegnerlo. Non a caso il buon vecchio filosofo francese cadé in depressione..
Aneddoto perché la domanda di Bergson era molto più profonda di quanto avesse capito Einstein:”Com’é possibile che esistano così tanti tempi? Quello della fisica, quella della coscienza, quello della biologia etc e coesistono?”.
Non so bene quali siano le evidenze sperimentali della teoria delle stringhe, ma ci sono alcune valutazioni che possono essere fatte. Ad esempio valutando le forze associate alle interazioni forte, debole ed elettromagnetica, calcolate usando il modello standard oppure il modello standard supersimmetrico, si ottengono dei grafici che ora non saprei come mostrarti, ma che sono molto simili tra di loro, ma non uguali. La differenza principale è che nel modello standard ad un certo valore di energia le linee associate alle 3 forze, si avvicinano e si incrociano tra di loro, ma non tutte nello stesso punto. Invece nel modello supersimmetrico, queste linee si incrociano tutte e 3 nello stesso punto. Questo potrebbe essere solo un caso, ma se non fosse un caso, sarebbe un’evidenza che il modello supersimmetrico potrebbe essere destinato a diventare una teoria unificata dei campi, la chimera di tutti i fisici!
Se comunque diamo per buono il modello standard, e vediamo che il modello sipersimmetrico, praticamente lo ricalca, negli aspetti che hanno in comune, possiamo dire con buona approssimazione che è un modello valido, o quantomeno non è un pacco di stron*ate!
Per quel che riguarda la storia dei dadi, ti riporto questa frase di Hawking:
“Einstein […] sbagliò quando disse: «Dio non gioca a dadi». La considerazione dei buchi neri suggerisce infatti non solo che Dio gioca a dadi, ma che a volte ci confonda gettandoli dove non li si può vedere.”
Questa frase sembra suffragare l’ipotesi di un mondo che si basa sulla meccanica quantistica. Io non sono un esponente eccelso di queste teorie, ne so molto poco, ma quello che ho capito è che la meccanica quantistica è solo un modello probabilistico che aiuta a prevedere alcuni eventi o simili, senza conoscere necessariamente tutto quello che c’è dietro.
Per fare l’ennesimo esempio banale, molto probabilmente conosci l’esperimento della doppia fenditura. Facendo passare un fascio di luce coerente attraverso due fenditure molto strette si ottiene qualcosa molto simile alla seconda foto di quest’album
http://www.facebook.com/media/set/fbx/?set=a.1373568311546.2048866.1601960258&l=6538e59fc7
Una cosa molto simile si ottiene anche utilizzando una sorgente di elettroni al posto di una sorgente luminosa. La meccanica quantistica ci permette di modellare l’elettrone alla stessa maniera di un’onda luminosa. Quello che succede è che sullo schermo gli elettroni in ogni caso arrivano uno alla volta, alla lunga, facendo una media, si distribuiscono alla stessa maniera di un’onda luminosa. Il modellizzarli come onda però, anche se è giusto da un punto di vista statistico, non spiega cosa succede esattamente all’elettrone mentre attraversa le fenditure. Si sa soltanto che è come se l’elettrone passasse in tutte e due le fenditure, ma quello che succede in realtà, da quel che mi hanno detto, non lo sa ancora nessuno.
Purtroppo non posso proprio addentrarmi nel merito di Einstein, Bergson e altri perchè al momento non sono sufficientemente preparato in Filosofia. Non nego che ti invidio per questo, ma finito il liceo non ho più avuto modo di leggere molti scritti filosofici… solo uno di platone e uno di kierkegaard. Vorrei avere più tempo da dedicare a queste letture, ma sono già otto mesi che non leggo niente, preferisco dedicarmi allo studio delle mie materie, altrimenti finisce che perdo l’anno
ho letto il forum e volevo sapere come poter fare questo tipo di intervento sinceramente!io ho un problema del plesso brachiale mi son operato 4 anni fà e ancora non riesco a muovere ne braccio ne mano…sinceramente non penso che ormai riuscirò a poter muovere il braccio perciò volevo poter fare un tentativo in questo senso…vorrei sapere dove e come fare per poter fare questo tipo di intervento…aspetto risposte grazie!!!
sicuramente tù ne sai molto più di mè,infatti volevo chiederti come potrei fare questo tipo di intervento dove e cosa devo fare cioè per far sì che mi operino!e se potrebbe servirmi o potrebbe funzionare visto che ho un problema di plesso brachiale in causa di un incidente stradale in moto!non muovo il braccio e la mano,e 4 anni che mi hanno operato ma non muovo nulla ancora,visto che le possibilità che mi torni da solo volevo provarle tutte!grazie e scusami se chiedo a tè ma non sò come fare mi son appena iscritto..!