L’origine della matematica: il cervello o l’Universo?

Siamo d’estate e a qualcuno potrebbe piacere trascorrere il tempo pensando e discutendo in pace e tranquillità. Magari con un’amica o amico che si ostina a dire che la matematica non fa per lei/lui. Potrebbe, allora, sorgere una domanda estremamente profonda e fondamentale: “E’ il nostro cervello che tende a dare all’Universo una formulazione matematica o è proprio il Cosmo che ha una struttura matematica?”. Sembrerebbe una domanda filosofica o accademica e invece potrebbe essere la base per risolvere gli enormi problemi ancora aperti legati a tutto ciò che ci circonda.

E’ indubbio che la matematica descrive e predice tutto il mondo attorno a noi: dalla struttura elicoidale del DNA alle spirali delle galassie. Ma è il nostro cervello che cerca continuamente una sistemazione logica matematica o è invece la vera struttura dell’Universo che si basa su formulazioni matematiche e il nostro cervello riesce, di tanto in tanto, a coglierne le leggi?

La domanda è diventata uno dei punti più caldi nelle discussioni dei neuroscienziati, a mano a mano che essi scoprono nuove capacità puramente matematiche del nostro cervello, che sembrano insite nella sua struttura. Alcuni dicono: “I numeri non sono una proprietà dell’Universo, ma -piuttosto- essi riflettono solo il metodo biologico attraverso cui l’essere umano dona un senso al mondo che lo circonda”. In altre parole, i numeri non sono una caratteristica del Cosmo, ma solo un potente metodo per descrivere alcuni dei suoi aspetti.

Altri invece sono convinti che deve esistere una descrizione completa dell’Universo e delle leggi della Natura. Come conseguenza, ne deriva l’ovvia assunzione che l’Universo sia INTRINSECAMENTE matematico. In altre parole, l’uomo non inventa strutture matematiche per descrivere l’Universo, ma scopre qualcosa che esisterebbe anche senza di lui.

Questo dibattito non è solo accademico, perché la sua risoluzione permetterebbe di capire quanto la matematica sia fondamentale per acquisire una conoscenza sempre maggiore del Cosmo e delle sue leggi. Se concludessimo che la Natura è essenzialmente matematica, basterebbe allora cercare gli schemi matematici e le loro regolarità quando analizziamo i fenomeni che non riusciamo a capire. D’altra parte, non è quello che è stato fatto dai fisici negli ultimi 500 anni, almeno?

Invito tutti a pensare bene a questo dilemma veramente fondamentale. La risposta potrebbe essere essenziale per lo sviluppo conoscitivo del futuro sia in campo astronomico sia in quello della nostra entità razionale. E’ proprio qui la chiave della prossima evoluzione dell’uomo o di chi per lui?

L’argomento ha stimolato un dibattito di grande interesse presso la Fondazione Kavli, a Oxford, in California. Vi invito a leggerlo. Non lo traduco perché un po’ lungo, ma se qualcuno insistesse proprio, si potrebbe anche fare. Mi aspetto una discussione ragionata e profonda. Astronomia.com è in grado di comprendere e affrontare seriamente questo argomento, forse decisivo per il nostro futuro.

Insomma, chi non vuole avvicinarsi alla matematica rischierebbe di non potersi avvicinare all’Universo. Ma, dato che facciamo parte dell’Universo, vuol dire che anche la matematica deve far parte di noi. Solo pigrizia, quindi…

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37 Commenti    |    Aggiungi un Commento

  1. Mmmh....trovo che la questione sia parecchio profonda e si presta, anche così di primo acchito, a parecchie considerazioni.
    Grazie Enzo! Mi hai dato qualcosa che mi consentirà di tenere impegnato il cervello per tutto il pomeriggio (così la giornata lavorativa passa più rapidamente).
    Stasera che ho più tempo provo a buttare giu il risultato della riflessione, nella speranza di non scrivere troppe idiozie

  2. come al solito grazie per l'interessantissimo spunto di riflessione...
    credo che sia un dibattito molto acceso perche' anche io ne avevo letto qialcosa qualcbe anno fa...
    personalmente mi ero fatto l'opinione che, essendo il nostro cervello il prodotto dell'universo, questo dovesse funzionare in una maniera riconoscibile dal nostro universo, e quindi in sostanza che e' l'universo che funziona in una forma matematica e che il cervello, in quanto suo sottoprodotto, funziona anche esso in modo matematico ed e' quindi in grado di comprendere la matematica. ovviamente e' solo una opinione molto semplicistica ad un dibattito molto complesso anche se non credo che potra' mai esserci una risposta definitiva in merito! :-)

  3. Credo che la matematica nasca nasca dal discernimento delle "10 mila" cose (per dirla alla Lao Tzu) e dalla constatazione dell'evidente ordine presente nell'universo (se così non fosse, se non esistessero le leggi dell'universo, tutto sarebbe caos e noi non esisteremmo). L'ordine comporta il combinarsi regolare delle 10 mila cose, con tutto quel che ne consegue.
    Dopo di che, la rappresentazione di queste cose è uno strumento che la nostra mente crea per facilitarsi le cose.
    Come una chiave inglese che serve per stringere un bullone. Il bullone è quel che è ma, ovviamente, la forma della chiave inglese si deve adattare alla nostra mano...

  4. Apprezzo molto l'ottimismo di Andrea che vuole risolvere tutto in un pomeriggio
    Enzo, questo è proprio il dilemma del terzo millennio. Affrontato da Roger Penrose in "la Strada che porta alla realtà", anche se, mi pare di ricordare, da un'angolazione leggermente diversa. Mente come pensiero, non biologica. Un triangolo che riassumo: la mente che comprende parte della matematica che comprende parte della fisica che comprende parte della mente.

  5. Quesito molto intrigante, Il mio personale punto di vista è che la Matematica sia uno strumento utilissimo per comprendere le Leggi dell'universo.
    Uno strumento che usiamo tutti, MA PROPRIO TUTTI! Chi più chi meno... se non altro dal droghiere!
    E come qualsiasi strumento deve essere usato correttamente, eventualmente affinato al problema.
    Ritornando al discorso principale credo che l'universo esista al di fuori del nostro volere, con le sue leggi, e che la matematica (in tutte le sue forme) sia un linguaggio per descrivere ciò che percepiamo di esso...
    Con l'affinamento del linguaggio (e delle misure sperimentali) saremmo in grado di descrivere meglio l'Universo. Un gioco che credo non avrà mai fine...

  6. Secondo il mio modestissimo e personalissimo parere, l'Universo è matematica e il nostro cervello (ma solo quello dei più bravi, mica il mio ) elabora la matematica per comprenderlo. Non so se mi sono capìta...

  7. Allora.....dopo lunga e attenta riflessione credo di aver maturato un mio punto di vista sulla questione che reputo soddisfacente
    Per prima cosa penso che per affrontare la cosa in modo corretto dovremmo "definire" cosa intendiamo per universo.
    Il mio personalissimo modo di interpretarlo é questo : Per me l'universo é una informazione che genera altre informazioni.

    Scritto questo, e venendo al succo del discorso, direi che (per come la vedo io) l'universo non é matematica, o almeno non solo.
    Questa mia affermazione deriva dal fatto che la matematica, per come l'abbiamo concepita, dovrebbe essere solo il più efficace e sintetico linguaggio per descrivere le relazioni che ci sono tra le diverse informazioni che si generano nell'universo.
    Queste informazioni hanno però tutte una radice comune (big bang! tra l'altro credo che la matematica perderebbe di significato se tutto tornasse a essere singolarità, voi che dite?), e sono per questo intimamente e matematicamente legate tra loro...proprio in funzione della suddetta origine comune.
    Insomma per non fare diventare troppo lungo l'intervento la riassumerei così :
    La matematica nell'universo é il più efficace e preciso linguaggio per descrivere il come....ma rimane comunque da immaginarsi il perché!

  8. l'argomento è profondo e importante perchè moltissime sono le implicazioni, una per esempio ( a caso...) riguarda il fatto che la matematica è considerato un linguaggio universale, per cui , se mai i terrestri dovessero poter in qualche modo comunicare con altre forme di vita (naturalmente non sto parlando di omini verdi su marte ma del fatto che inevitabilmente da qualche parte nell'universo ci saranno altre civiltà), probabilmente lo farebbero attraverso il linguaggio matematico. Ora, se la matematica nascesse esclusivamente dal "nostro tipo di cervello" per come è fatto, vuol dire che un'altra civiltà biologicamente diversa potrebbe allora aver elaborato un diverso modo di rappresentarsi la realtà e l'universo, e quindi diventerebbe già più difficle comunicare. E certamente le due diverse civiltà avrebbero tecnologie completamente diverse. Ma io condivido il pensiero di Red.

  9. Secondo Odifreddi la matematica "viene" dall'universo, ha preso come esempi alcuni animali o anche bambini che sanno contare fino a 10 circa quindi secondo lui la matematica sarebbe stata appresa nel corso dell'evoluzione.

  10. Devo aver letto da qualche parte che solo dopo un'attenta analisi si può dimostrare che l'universo ripete sempre le stesse OPERAZIONI. Questa frase ha collegato come per magia 50 anni di ragionamenti e analisi (oltre a provocare in me una sconfinata ammirazione per quello che l'ha scritta) in materia di senso della vita e universo.
    Come ho letto sui libri di Asimov (ma forse il concetto non era suo) spesso le grandi domande contengono già in loro la risposta, basta rigirarle un pochino e in questo caso forse basta ricordare che in altre lingue il termine matematica viene inteso al plurale: non una, ma decine di discipline unite dagli stessi principi, per cui partendo da una serie di principi di base e utilizzando solo funzioni logiche e coerenti si può evolvere verso strutture complesse senza mai uscire dall'ambiente in cui si sta operando.
    Ecco qua una definizione semplificata di universo, secondo me (senza alcuna prova, né voglia, né capacità di dimostrare le mie tesi) l'universo è una matematica che partendo da alcune regole di base e utilizzando sempre le stesse operazioni è nato e si sta evolvendo. L'uomo utilizza invece un'altra matematica (non ci avevo mai pensato ma lo deduco ora dal discorso precedente, se mai fossero vere le mie ipotesi deriverebbe dal suo cervello) tra l'altro fallace come il teorema di Godel insegna.
    Che bello se potesse arrivare uno seduto in bermuda alla sua scrivania a chiudere (o a aprire) un discorso insito da decine o centinaia di migliaia di anni nella mente dell'uomo e che ha impegnato e impegna i migliori cervelli dell'umanità. Chiedo scusa a tutti loro per la mia immodestia, ma non potevo non sottoporre a Enzo e a tutti gli altri questa idea.