Mario Livio è un astrofisico e autore che ha lavorato sul telescopio spaziale Hubble (HST) per oltre due decenni. Nato in Romania e cresciuto in Israele, ha studiato fisica e matematica, fisica teorica e astrofisica teorica prima di trasferirsi negli Stati Uniti per la seconda metà della sua carriera. La sua ricerca include supernove, energia oscura e il tasso di espansione dell'universo. Livio lavora spesso all'intersezione tra arte e scienza, il che lo rende straordinariamente qualificato per spiegare il nostro posto nell'universo, sia scientificamente che filosoficamente.
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Livio ha scritto diversi libri sul ruolo della matematica e della natura, inclusi il rapporto aureo e la simmetria, nonché l'origine della matematica stessa. Il suo libro più recente, Brilliant Blunders, parla dell'importanza del fallimento nella ricerca della verità scientifica. È "Science Advisor" della Baltimore Symphony Orchestra e ha recentemente collaborato con la compositore Paola Prestini in "The Hubble Cantata", un brano orchestrale ispirato alle immagini di Hubble. *
Puoi tenerti aggiornato con il lavoro di Livio tramite il suo blog per l'Huffington Post e seguendolo su Twitter. Consiglio vivamente anche il suo discorso TEDxMidAtlantic sulla curiosità.
La scorsa settimana ho parlato con Livio delle sue esperienze di lavoro su Hubble e di come la scienza informi la nostra comprensione del mondo che ci circonda.
Cosa ti ha spinto alla scienza in primo luogo?
Mi è sempre piaciuta la matematica. Fin da bambino guardavo le cose matematicamente. Ero anche straordinariamente curioso. Ho sempre voluto sapere cose del genere, perché l'universo è così? Perché le stelle sono così?
Il tuo interesse per la matematica e la scienza è venuto dai tuoi genitori?
No, certamente non è stato influenzato dai miei genitori, né matematica né scienza. Non è qualcosa che ho visto a casa. Mia madre era una cantante e mio padre biologico, con cui non sono cresciuto, era in realtà uno scrittore. Le generazioni più anziane della mia famiglia erano ebrei e si trasferirono da un posto all'altro in Europa; non avevano molte opportunità di studiare e così via. Quindi, anche se alcuni di loro erano estremamente talentuosi come matematici, non avevano mai avuto l'opportunità di esplorare quel talento. Aveva a che fare con una sorta di innata abilità che non posso rintracciare a nessuno.
Nella tua esperienza, la scienza è vista in modo diverso in Israele rispetto agli Stati Uniti?
L'apprendimento in generale era forse più enfatizzato in Israele quando vivevo lì. Parte di esso è, in un certo senso, tradizione ebraica. L'apprendimento è stato molto enfatizzato, in parte a causa della tradizione secondo cui il rabbino - la persona più colta - è stata la persona più importante nella società per molti anni. In effetti, il primo presidente di Israele, Chaim Weizmann, era uno scienziato. Era un biochimico. E un presidente successivo, Ephraim Katzir, era anche un biofisico. Il fatto che gli scienziati siano stati eletti come presidenti ti dice qualcosa.
Cosa ti ha portato negli Stati Uniti da Israele?
Hubble. Ero già un professore di fisica che lavorava in astrofisica in Israele e loro (lo Space Telescope Science Institute) mi hanno chiesto se ero interessato a quello. Questo è stato subito dopo il lancio di Hubble, quindi sostanzialmente ho detto a me stesso: "Guarda, se sei in astrofisica, questo è un ottimo posto dove stare con il telescopio spaziale Hubble".
Prima di lavorare su Hubble, eri già interessato alla comunicazione scientifica?
Sì, mi sono sempre interessato. Ho sempre pensato che fosse molto importante per il sistema educativo ispirare le nuove generazioni e così via. Mentre ero ancora in Israele, ho fatto due programmi tipo NOVA e tenevo molti discorsi popolari, ma non sempre scrivevo libri. Ad un certo punto dopo aver tenuto così tanti discorsi, ho detto: "Beh, aspetta un secondo, forse posso prendere un po 'di questo e trasformarlo in libri".
Il mio primo libro era direttamente correlato all'astrofisica e per questo non ho dovuto fare quasi nessuna ricerca. Praticamente ho preso il mio lavoro quotidiano e l'ho tradotto in una lingua popolare. Durante la scrittura, mi sono reso conto che la parte che mi piace di più è la ricerca. Così ho deciso che avrei provato a scrivere libri che non fossero intimamente correlati a ciò che faccio ogni giorno, quindi mi sarebbe richiesto di fare molte ricerche per loro.
I miei tre libri seguenti erano quindi più sulla matematica. Ho scritto La sezione aurea, che riguardava un solo numero e tutto ciò che fa, e ho scritto L'equazione che non poteva essere risolta, che in realtà era un libro sulla simmetria. Il mio prossimo libro dopo è stato Is God a Mathematician? che non riguarda tanto Dio, ma ciò che il fisico Eugene Wigner chiamava "irragionevole efficacia della matematica": perché la matematica funziona così bene nello spiegare tutto nell'universo.
Sono sempre stato incuriosito da questa domanda. Secondo te, la matematica è stata inventata o scoperta?
Ci sono molti matematici che pensano che sia stato scoperto, ma penso che la domanda sia in realtà mal posta. Penso che la matematica sia sia inventata che scoperta. Credo che inventiamo i concetti, ma poi scopriamo tutte le relazioni, tutti i teoremi attorno a questi concetti. Quando lo dico ad alcuni matematici, mi dicono che sto solo coprendo le mie scommesse, cosa che non sto facendo. Sto dicendo che penso che sia un'affermazione di fatto che la matematica è entrambe queste cose.
Ad esempio, i numeri immaginari non sono numeri. Gli umani hanno dovuto inventarli quando hanno cercato di risolvere alcune equazioni. Una volta che li hanno inventati, hanno scoperto tutto il mondo della complessa algebra che si occupa di numeri immaginari e tutta una serie di teoremi su di loro. Quelle erano scoperte. Non abbiamo avuto alcun controllo su quelli una volta inventato il concetto.
Sei stato coinvolto in diversi progetti all'intersezione tra arte e scienza. Cosa pensi attrae gli artisti alla scienza e viceversa?
Penso che la connessione principale, almeno nella mia mente, sia che gli scienziati guardano l'universo che li circonda, e da un lato ne sono meravigliati e dall'altro sono perplessi su come è arrivato. Quindi cercano di capirlo e di spiegare i fenomeni che osservano.
Anche gli artisti sono meravigliati nell'universo che li circonda, ma non cercano necessariamente di capire come funziona; cercano di dare la loro risposta emotiva a ciò che vedono. In un certo senso, gli scienziati e gli artisti stanno entrambi rispondendo all'universo, ma rispondono in modi complementari.
Diresti che la religione è anche un modo di rispondere all'universo?
Io stesso non sono una persona religiosa, ma mi sono interessato a questo perché per il mio nuovo libro (in corso, Why ?: An Exploration of Human Curiosity ). Ho esaminato l '"evoluzione" della curiosità. Non ho dubbi che i primi miti e le ricerche spirituali nella religione derivavano dal fatto che le persone erano curiose del mondo che li circonda. Hanno osservato questo universo incomprensibile e hanno cercato di trovare ragioni per come questo o quello è nato. In alcuni casi, hanno deciso di divinità, ma fa tutto parte dello stesso tipo di curiosità.
Almeno credo che all'inizio sia iniziato come qualcosa del genere, come questa ricerca spirituale, e in seguito si è evoluto in cose più simili alla scienza e così via. È interessante notare che nella società di oggi assistiamo ad alcuni conflitti, ma credo che le origini siano effettivamente arrivate dalla stessa cosa.
Quando le persone prendono le Scritture e cercano di presentarle come se fossero scienze (cosa che non è mai stata pensata), questo è il conflitto. Se vuoi usare la tua religione per guidare il tuo comportamento morale, etico e così via, non c'è assolutamente nulla nella scienza che ti impedisca di farlo. In linea di principio, non esiste conflitto tra scienza e religione. È però l'introduzione di un conflitto artificiale quando si tenta di utilizzare l'uno come l'altro.
Pensi che Hubble abbia avuto un impatto significativo sul cambiamento della visione filosofica del mondo sul pubblico, non solo sulla sua visione scientifica?
Certamente ha avuto un impatto enorme - in effetti unico - in termini di portare l'eccitazione della scoperta nelle case delle persone. Gli scienziati sono molto entusiasti di ciò che fanno e sono straordinariamente entusiasti delle nuove scoperte, ma prima di Hubble le loro scoperte erano in realtà quasi esclusive per gli scienziati stessi. Forse il giornale ha detto qualcosa su questo o quello, ma le persone non si sono sentite molto connesse.
Il fatto che le immagini di Hubble, in particolare, siano state straordinarie come sono, e abbinato a un programma di sensibilizzazione molto efficiente e innovativo, ha permesso a molte più persone di partecipare all'eccitazione. Non ne ho dubbi.
E come parte di ciò, ci sono alcuni fatti scientifici che sono stati portati all'attenzione e all'apprezzamento del pubblico. Forse parte di ciò ha cambiato anche la loro visione filosofica, se vuoi. Ci sono persone che ora sanno attraverso Hubble che nel nostro universo osservabile ci sono oltre 100 miliardi di galassie come la Via Lattea. Ciò ha alcune implicazioni filosofiche.
Penso che per alcune persone sia cambiato il rapporto tra la persona comune e la scienza. Quando ci viene detto che abbiamo scoperto che non solo il nostro universo si sta espandendo, ma in realtà sta accelerando, ciò cambia anche un po 'la tua prospettiva filosofica. Questo ti fa riflettere come a pensare: "Okay, dove siamo in tutto questo grande schema di cose?"
La tua esperienza di lavoro sul telescopio spaziale Hubble ha cambiato il modo in cui vedi il tuo posto nel mondo e nell'universo?
Sì. Assolutamente. Sì.
Da un lato, ciò che abbiamo scoperto con Hubble e altri telescopi è che, dal punto di vista fisico, non siamo altro che un granello di polvere. Siamo su un piccolo pianeta attorno a una stella normale in una galassia dove ci sono centinaia di miliardi di stelle come la nostra, e ora sappiamo che ci sono centinaia di miliardi di galassie nel solo universo osservabile. Ci sono anche alcune persone che ipotizzano che esista un multiverso e che il nostro intero universo potrebbe essere solo uno di un più ampio insieme di universi. Quindi dal punto di vista fisico non siamo nulla.
Eppure, allo stesso tempo, tutto ciò che ti ho appena detto, ogni singola parola, che viviamo su un pianeta che è intorno a una stella normale, ecc. - Ogni singola cosa che ti ho detto è stata una scoperta umana. In altre parole, il nostro universo si è espanso alla stessa velocità della nostra conoscenza umana. In questo senso, non siamo solo un granello di polvere; siamo assolutamente centrali in tutto questo. Siamo centrali perché è la nostra conoscenza che ci ha insegnato tutto questo. Penso che sia un concetto molto potente. Che da un lato la nostra esistenza fisica sia insignificante, ma dall'altro la nostra conoscenza della nostra esistenza è assolutamente cruciale.
* Nota del redattore, 15 settembre 2016: una versione precedente di questa storia affermava erroneamente che Livio era attualmente affiliato allo Space Telescope Science Institute (STSI). Si è dimesso dall'istituto nel 2015. Inoltre, la storia ha riportato in modo errato che Livio ha collaborato con il compositore Russell Steinberg.
