I difficili rapporti epistemologici con i fisici Per  semplificare  al  massimo  l’argomen- tazione si possono trattare i rapporti epi- stemologici  fra  chimica  e  fisica  all’inse- gna  del  ricorrente,  presuntuoso  e  fasti- dioso tentativo di fisici eminenti di ‘ridur- re’ la chimica alla fisica. Data l’estrema attualità delle nanoscien- ze riprendo le posizioni espresse da Ri- chard Feynman, uno dei più celebri fisici del  Novecento.  Feynman  era  un  ottimo oratore:  il  29  dicembre  1959  tenne  una conferenza  all’incontro  annuale  del- l’American  Physical  Society,  e  questa conferenza  dal  titolo  There’s  plenty  of room at the bottom  fu poi assunta come una  straordinaria  profezia  delle  nano- scienze. In realtà basta leggerla per ac- corgersi che contiene diverse sciocchez- ze nei riguardi della chimica. Da ‘fisico doc’ Feynman non si può trat- tenere: “Attualmente la teoria dei proces- si chimici è basata sulla fisica teorica. In questo senso, la fisica fornisce la fonda- zione  della  chimica  (the  foundation  of chemistry)”.  Tuttavia,  aggiunge  Feyn- man,  la  chimica  ha  anche  l’analisi:  “Ma se i fisici lo volessero, potrebbero toglie- re  il  terreno  sotto  i  piedi  dei  chimici  an- che  sul  problema  dell’analisi  chimica. Sarebbe  molto  facile  fare  l’analisi  di qualsiasi  sostanza  chimica  complicata; tutto  ciò  che  dovreste  fare  è  guardarla (to look at it) e vedere dove sono gli ato- mi.  Il  solo  guaio  è  che  il  microscopio elettronico è di un centinaio di volte trop- po debole”. È evidente che il nostro fisi- co non ha la più pallida idea di cosa sia un campione (macroscopico, ponderabi- le)  da  analizzare.  Non  contento,  Feyn- man insiste: “Più tardi, vorrei porre que- sta domanda: Possono i fisici fare qual- cosa  sul  terzo  problema  della  chimica  - cioè la sintesi? C’è un    modo fisico  (phy- sical  way)  di  sintetizzare  una  sostanza chimica?”. Verso la fine del talk il grande fisico  non  si  trattiene  più  e  si  risponde: “Ma è interessante che sarebbe in via di principio possibile (io penso) per un fisi- co sintetizzare qualsiasi sostanza chimi- ca  (any  chemical  substance)  che  il  chi- mico descrive. Date gli ordini e il fisico la sintetizza. Come? Mette giù gli atomi do- ve dice il chimico, e così fate la sostan- za” [10]. È sbalorditivo come uno scien- ziato che ha passato la vita a studiare i processi fisici, che ha inventato un modo speciale per rappresentare gli eventi par- ticellari,  cancelli  tutto  questo  quando passa dal dominio dei fenomeni ‘fisici’ a quelli ‘chimici’, quasi che la diversa clas- sificazione  porti  con  sé  una  totale  stati- cità e non reattività del livello ontologico considerato.  Sembrerebbe  possibile  co- struire  una  molecola  di  cortisone,  com- presi  i  centri  asimmetrici,  mettendo  gli ‘atomi’ l’uno accanto all’altro! Persino il diavoletto di Maxwell era più di- namico  del  fisico  di  Feynman  intento  a guardare  un mondo microscopico provvi- denzialmente  immobile.  Ma  Feynman sbaglia anche da un punto di vista opera- tivo; infatti, per sostituire il chimico, il fisi- co  dovrebbe  ripetere  la  sua  sintesi  top- down  almeno  1018-1019  volte  prima  di avere una quantità ponderabile   di sostan- za.  William  N.  Lipscomb,  allievo  di  Pau- ling  e  premio  Nobel  per  la  chimica  nel 1976, ha espresso con chiarezza un’opi- nione condivisa da molti chimici: “La chi- mica  non  è  una  fisica  meno  rigorosa.  In chimica si possono scoprire principi guida per  sistemi  che  sono  troppo  complessi per  un  approccio  dai  ‘primi  principi’.  La natura  della  chimica  è  molto  difficile  da spiegare alla maggior parte dei fisici, per quanto  ho  visto  io!”  [11].  Personalmente sono convinto che vi sia una forte asim- metria epistemologica fra la comprensio- ne  che  i  chimici  hanno  della  fisica  e  la comprensione che i fisici hanno della chi- mica. Si tratta di una asimmetria che deri- va dalle due diverse relazioni epistemiche delineate in Tabella 1, però prima di ap- profondire  la  questione  è  opportuno  ri- prendere  i  termini  essenziali  della  teoria dell’autopoiesi,  che  come  vedremo  subi- to,  ci  permette  di  giungere  a  conclusioni abbastanza sorprendenti. Le scienze come unità autonome Nel 1980 i biologi Humberto Maturana e Francisco  Varela  pubblicarono  un  testo di  biologia  teorica  dal  titolo  Autopoiesis and Cognition. La profondità delle rifles- sioni dei due autori è veramente notevo- le,  tale  da  aver  prodotto  negli  anni  una imponente letteratura, di commento e di sviluppo, nelle discipline più diverse, dal- la psichiatria, alla sociologia, alle ‘chimi- che artificiali’. Il problema di Maturana e Varela  è  di  definire  il  ‘vivente’  e  di  deli- neare le sue caratteristiche fondamenta- li. Il cuore del problema (cioè la sua solu- zione) è la definizione di “macchina auto- poietica”: “è un sistema omeostatico che ha  la  sua  propria  organizzazione  come la  variabile  fondamentale  che  mantiene costante”.  In  termini  un  po’  più  espliciti “una  macchina  autopoietica  continua- mente genera e specifica la sua propria organizzazione  mediante  il  suo  operare come  sistema  di  produzione  dei  suoi propri componenti, e lo fa in un turnover senza fine di componenti in condizioni di continue  perturbazioni  e  di  compensa- zione  di  perturbazioni”  [12].  Maturana  e Varela distinguono nettamente fra ‘orga- nizzazione’  e  ‘struttura’:  “L’organizzazio- ne  denota  quelle  relazioni  che  devono esistere fra le componenti di un sistema affinché esso sia un membro di una spe- cifica classe”, “La struttura denota i com- ponenti e le relazioni che effettivamente costituiscono una particolare unità e ren- dono  reale  la  sua  organizzazione”  [13]. Sono quindi le relazioni che definiscono una unità autopoietica, e nel nostro caso la  relazione  epistemica  di  Tabella  1  è sufficiente  per  definire  la  ‘chimica’  nel senso complesso e articolato degli storici (e dei chimici, ovviamente) [14]. Con  una  procedura  analoga  si  possono indicare  una  o  più  relazioni  epistemiche che portano a definire le altre grandi di- scipline scientifiche. Essendo entità ope- ranti  nel  mondo  quale  lo  conosciamo (‘reale’, quindi) le unità autopoietiche se- guono  le  leggi  della  termodinamica,  e dato  che  scambiano  energia  e  materia con  l’ambiente  sono  sistemi  aperti.  Qui però  Maturana  e  Varela  introducono  il concetto nuovo e veramente fondamen- tale di ‘chiusura operazionale’, che si ri- ferisce  allo  scambio  di  ‘informazioni’  fra l’unità e il resto del mondo: “le macchine  Precedente - Seguente 62 - La Chimica e l’Industria - 85  Il modello autopoietico: a) Il divenire della chimica (linea chiusa) e del suo ambiente in due tempi successivi; b) con la trasformazione del laboratorio la chimica è diventata più complessa, si è annessa una parte della fisica e ha metabolizzato la meccanica quantistica