“CAPIRE LA CHIMICA : sincronie catalitiche e creatività scientifica”

Brevi rimembranze dagli insegnamenti di Giorgio Piccardi. (Firenze -1895-1972)

Abstract della Relazione Di Paolo Manzelli : <LREUNIFI.IT> al Convegno ON-NS - Firenze - c/o VIESSEUX Palazzo Strozzi- 11/11/2004 - Firenze

                “Capire come chimica  governi l’ andamento delle reazioni di trasformazione  dei Reagenti in Prodotti non e cosi semplice proprio in quanto sara’ necessaria una  piu’ adeguata conoscenza del divenire dei processi temporali irreversibili che assumono un carattere evolutivo nel procedere delle relazioni tra energia e materia,… ..” cio’ era quello che ci  diceva il Prof. Piccardi proprio all’ inizio della sue lezioni . Gli schemi ed i modelli interpretativi della chimica-fisica sono infatti alquanto riduttivi rispetto alla reale complessita’ delle dinamiche di reazione chimica.

Pertanto l’ atteggiamento migliore per capire la chimica e’ insito nella curiosita’ di scoprire le ragioni e le correlazioni reciproche insite nelle dinamiche di trasformazione di tutto cio’ che esiste in natura. La chimica quindi, va compresa in termini semplici, ma pur sempre problematici nel tentativo di creare un linguaggio ed una metodologia cognitiva universale capace di interpretare al meglio l’ evoluzione chimica e bio-chimica dell’Universo.

                Il compito e certamente arduo ma non impossibile procedendo per gradi nell’ ampliare l’osservabile e precisare piu’ puntualmente l’ osservato. Quindi procedendo in tal senso, vediamo come il profilo della reazione tra Reagenti ( R ) e Prodotti  ( P ) possa essere facilmente indicato da una curva, dove in ordinate si inserisce la Energia Potenziale ed in ascisse la cosiddetta “Coordinata di Reazione”.  (vedi Figura).

Notiamo subito che negli studi di Cinetica di Reazione, in ascisse, i  chimici “non” pongono il “tempo cronologico” per analizzare la velocita’ di reazione, ma la “Coordinata di Reazione”. Quest’ultima infatti non indica solo la misura del tempo convenzionalmente definita dalla osservazione cronometrica , ma qualcosa di piu’ complesso che e’ diretta  conseguenza del fatto che  l’ andamento effettivo della reazione non e’ lineare.

                Una  reazione chimica viene infatti ad essere accelerata e/o decelerata in modo oscillante dalla azione di uno o piu’  catalizzatori, cosi che l’ altezza ed il profilo della curva tendono a variare dinamicamente nel corso della reazione. La coordinata di reazione pertanto non rappresenta semplicemente il tempo misurato da un orologio, ma indica contemporaneamente l’ informazione sull’ effettivo percorso seguito dalla  interazione tra Energia e Materia durante l’ andamento della reazione.

                Il concetto di “tempo  come coordinata”, pertanto si dilata includendo sia la memoria che la direzione della evoluzione delle trasformazioni e cioe’ le due componenti effettive del tempo presente, come traccia mnemonica e come anticipazione futura dello sviluppo. La durata del tempo nel contesto di una trasformazione chimica , puo’ essere   considerata quindi come un indicatore di Informazione, che definisce l’effettivo sviluppo del flusso energetico, conducendo progressivamente la trasformazione dall’ equilibrio caratteristico dei Reagenti a quello della realizzazione dei Prodotti.

Diversamente dalla fisica, che sostanzialmente tratta di fenomeni reversibili nel tempo, la chimica si trova nelle necessita di comprendere eventi irreversibili, proprio in quanto le trasformazioni non sono riconducibili esclusivamente alle dinamiche del moto nello spazio come lo sono gli eventi interpretabili meccanicamente, basari su una concezione lineare del tempo come sequenza di istanti successivi.

                La catalisi infatti genera progressivamente ordine dal disordine entropico della trasformazione stabilizzando il sistema di reazione mediante una attivita’ sinergica di  risonanza, che indirizza e la direzione effettiva del cammino di reazione.  Tale orientamento corrisponde a tutti gli effetti ad una informazione “anticipativi” della direzione di sviluppo della reazione , cosi’ che la catalisi chimica ha la funzione che per analogia assume un bravo direttore di orchestra il quale anticipa l’ organizzazione delle diverse tonalità e frequenze degli strumenti per combinare in maniera non dissonante e casuale i  ritmi ed armonie della musica.

                Il Prof. Piccardi ,parlando a noi studenti, proponeva una riflessione assai saggia che ancor oggi colpisce per la sua semplicita’ ed immediatezza;  diceva infatti la reale irreversibilità del tempo si associa alla effettiva irripetibilita’ dei percorsi di reazione delle trasformazioni chimiche, le quali contengono come memoria una traccia di informazione catalitica della trasformazione; pertanto  la effettiva irreversibilità delle trasformazioni e’ indotta dal fenomeno catalitico ( o auto-catalitico) associato a ciascuna reazione, in quanto la catalisi agisce nel generare l’ informazione necessaria a porre all’ unisono la co-azione interattiva delle trasformazioni di materia ed energia necessaria per in produrre coincidenze spazio-temporali irreversibili che producono un nuovo ordine molecolare relativamente stabile.

                Con queste premesse il Prof. Piccardi proseguiva le sue lezioni sottolineando la necessita’ contemporanea di superare la “visione meccanicistica dell’ universo”, gia’ profondamente minata dal “Principio di Indeterminazione” (HEISENBERG 1927) , quest’ultimo considera il fatto che quando si focalizza una maggior ' precisione la velocita' (ndr. considerando il tempo istantaneo e non come durata ), piu' aumenta l' incertezza sulla posizione e viceversa. Quanto sopra  sembra porre un limite invalicabile alla conoscenza a causa della imprecisione della misura relativa dello spazio/tempo. Pertanto a seguito di una tale convinzione, la “meccanica quantistica” ha accettato l’ indeterminazione delle misure su scala atomica o inferiore come fatto reale e non come limite cognitivo del paradigma interpretativo della scienza. A tal proposito il  il.Prof. Piccardi ci ricordava sempre che Albert Einstein asseriva  “DIO NON GIOCA A DADI CON LA NATURA”, volendo dire che la effettiva limitatezza risiedeva nell’acquisire come reale un modello interpretativo probabilistico della evoluzione naturale dell’Universo, nel tentativo di risolvere i problemi della scienza in modo contraddittorio, ammettendo una probabilità non nulla che un evento accada anche se del tutto improbabile.

Il Prof Piccardi pertanto fu un critico del modo concettuale di procedere della chimica-fisica a lui contemporanea , e di conseguenza fu per molti aspetti del suo indagare sui “Fenomeni Fluttuanti” , fu fortemente incompreso dalla scienza accademica;  comunque egli resto’ convinto che la permanenza del paradigma scientifico proprio della fisicameccanicista, avrebbe accentuato in futuro la difficolta’ di espressione intellettuale creativa della scienza , ormai necessaria al fine di  comprendere i sincronismo tra i ritmi biologici e cosmologici, di cui la chimica avrebbe dovuto doveva essere l’anello di comprensione, proprio a partire dalla puntuale osservazione delle dinamiche di sviluppo delle reazioni chimiche oscillanti , per poi procedere nella comprensione piu’ ampia dei fenomeni da lui denominati “Fenomeni Fluttuanti” che includono elementi di interazione di origine elettromagnetica e gravitazionale.

Pertanto ancor oggi, presentando queste personali memorie tratte dagli insegnamenti di Giorgio Piccardi,  nell’ ambito della Prima Riunione del “Open Network for New Science” (11/NOV/2004- FIRENZE c/o Vieusseux, Palazzo Strozzi in Firenze) ritengo che, proprio alla luce di questa nuova chiave di lettura del “Tempo come Coordinata di Informazione”, divenga effettivamente possibile iniziare a promuovere una interpretazione scientifica innovativa, finalizzata verso la comprensione di nuove importanti tematiche relative al sincronismo dei ritmi biologici e cosmologici, aprendo in tal modo la strada a piu’  ampie e profonde riflessioni, che non riguardano solo gli eventi di trasformazione tra energia e materia in una provetta, ma che si estendono comprensione delle sincronie delle reazione biochimiche ivi comprese quelle che avvengono nel nostro cervello, dando vita allo sviluppo concettuale del pensiero scientifico in una attivita’ sinergica con la co-evoluzione creativa della nostra mente cosciente.

NOTA ESPLICATIVA:

Dalla  precedente figura che rappresenta la variazione di Energia di Trasformazione sulla Coordinata di reazione chimica, si nota che, nella fase di transizione della trasformazione chimica, nella quale si verificano fenomeni oscillanti ( Clock Reactions), avviene un cambiamento di segno dell' Entropia del sistema, da positiva ( +S ), in Neg- entropia (-S). I processi catalitici di attivazione ed inibizione  accompagnano la transizione tra il vecchio ordine molecolare dei reagenti (R) al nuovo, relativo ai prodotti della reazione (P). Nella transizione indicata in figura dove e’  il simbolo di un orologio si generano attivita' oscillanti di modulazione catalitica della reazione che determina un progressivo andamento tra ordine precedente, disordine e infine nuovo ordine molecolare, indicato in figura dalla variazione : +S //-S .

Quest’ultimo rapporto  e’ correlabile al flusso di informazione che circola nel sistema di trasformazione. Tale variazione oscillante di Entropia da positiva a progressivamente negativa, a cui sono associate sensibili variazioni di temperatura e pressione , viene infatti recepita da ricettori catalitici, come un segnale di informazione agente nella modulazione dell’ andamento della reazione oscillante, in modo da indirizzare la cinetica delle trasformazione chimica da un sistema divergente (+S) ad un sistema convergente (-S) e quindi direzionare la trasformazione dei Reagenti verso una nuova organizzazione molecolare ad equilibrio stabile dei Prodotti

BIBLIOGRAFIA ON LINE

Giorgio Piccardi : http://xoomer.virgilio.it/gnscol/Vita_NG/Piccardi.htm

CIFA/Piccardi: http://www.cifa-icef.org/piccardi_ita.html

Catalisi e Trasformazione : http://digilander.libero.it/ricercavisiva/CC/catalisi%20e%20trasformazione.htm

Spazio e tempo nell’ era digitale: https://www.edscuola.it/archivio/lre/spaziotempo.html

Spazio e tempo nel mondo antico: http://www.cronologia.it/mondo08.htm

Risonanza e bio-risonanza¨ http://www.health-salute.it/Biorisonanza01.htm

La Coordinata Tempo: https://www.edscuola.it/archivio/lre/la_coordinata_tempo.htm

Fenomeni Fluttuanti: http://www.naturmed.unimi.it/meteolab_radsol_fenflutt.html

Chimica e cosmologia: https://www.edscuola.it/archivio/lre/chimica_e_cosmologia.htm