Spazio e tempo NELL’ERA DIGITALE
di Paolo Manzelli LRE@blu.chim1.unifi.it
Il significati di spazio e di tempo sono stati modificati più volte nella storia dell uomo. (1)
Ancora oggi lorologio (2) ci abitua ad una misura del tempo organizzata come una successione di
periodi numerabili, in quanto equivalenti, la cui continua somma ci indica il passare del tempo.
Il significato di tale misurazione appartiene alla concezione temporale idealizzata dalla fisica
classica, per la quale lo spazio ed il tempo sono assoluti , anziché relativi; lo spazio infatti e
considerato in guisa di un contenitore vuoto statico ed infinito, nel quale un tempo matematico ed
astratto, scorre linearmente ed uniformemente senza nessuna interazione con qualsiasi evento
esterno. Tale finzione interpretativa acquisisce un senso approssimato, solo nel caso delle
immediate vicinanze che cadono sotto la nostra esperienza, cioè in relazione allo spazio localizzato
che è a portata della percezione sensoriale dell uomo, là dove si puo ritenere che la velocità
della luce sia istantanea, per cui ogni evento puo essere considerato simultaneo ed indipendente
dall osservatore.
Newton (3) sistematizzo tale assunzione aprioristica delle relazioni tra spazio e tempo ne quadro
cognitivo della fisica classica, che in seguito è stata demolita dalla fisica relativistica di
Einstein, il quale, già nel 1905 , comprese la impossibilità di percezione simultanea degli eventi ,
dal momento che gli esperimenti di Michelson e Morley (4) dimostrarono la costanza della velocità di
propagazione della radiazione, misurata in relazione al moto della terra.
Dato che oggi il sistema elettronico di comunicazioni ci permette di delocalizzare la nostra
attenzione in una dimensione globale è importante capire la traccia della evoluzione dei concetti si
spazio e tempo, per comtemporaneizzarla in modo che sia utile a comprendere le condizioni di vita e
di sviluppo dell era digitale.
Ricordiamo innanzitutto che la velocità della radiazione molto alta cioè 300.000 chilometri al
secondo (misurata approssimativamente nel vuoto) , cio significa fare in un secondo circa 8 volte
il giro della terra
Per quanto elevata la velocità della luce, in paragone alle nostre esperienze, essa non è infinita ;
cio significa che quanto osserviamo il sole la mattina, di fatto esso si era già elevato sulla
linea dell orizzonte, circa 8 minuti prima che lo potessimo vedere; similmente la Luna , essendo
molto più vicina del sole, sorge all orizzonte circa 5 secondi prima di osservarla, mentre la
stella più vicina a noi, dopo il sole, è distante approssimativamente quattro anni luce, e cio
continueremmo a percepire presente nel cielo per altri quattro anni.
Einstein sentenzio : Looking at the stars is looking at history of the Universe. ( Osservando le
stelle vediamo la storia dell universo.)
La propagazione della radiazione luminosa richiede pertanto una durata di tempo più o meno
elevata a seconda della densità del mezzo in cui interagisce, e cio da ragione del fatto che il
tempo oggettivamente esiste, infatti una velocità infinita della luce non necessiterebbe di alcuna
percezione del tempo, infatti E.Kant asserì, in accordo con le idee di Newton, che il tempo era solo
una illusione dell immaginario umano . (5) Le concezioni relativistiche si sono affermate nella
scienza del secolo scorso ed hanno diametralmente rovesciato le precedenti concezioni della fisica
classica ; è quindi opportuno, vivendo agli inizi del terzo millennio, che tali concetti innovativi
vengano acquisiti anche dai giovani e giovanissimi, per non confinarli in una visione del mondo
obsoleta e incongruente con l epoca scientifica e tecnologica nella quale vivono.
Le deduzioni sulle modalità di pensare che conseguono a queste considerazioni sulla relatività sono
assai ampie. Infatti se la velocità della luce è finita nessuno puo dire di sapere cosa avviene nel
presente Di conseguenza siamo costretti ad assumere una mentalità probabilistica, proprio in quanto
il presente è inosservabile nell istante medesimo in cui avviene; cio indubbiamente vale quanto
più abbandoniamo una percezione del mondo macroscopico direttamente percepito nostri dai sensi, e
cerchiamo di verificare i fondamenti del microcosmo in cui avvengono le interazioni tra energia e
materia, mediante misure che permettono di estrarre una informazione strumentalmente percepibile,
per dare sviluppo alle nostre conoscenze.
E pertanto opportuno sottolineare che il tempo, come lo misuriamo con orologi stazionari in base
ad una successione di durate temporali prestabilite, ha un valore significativo del tutto
convenzionale, appropriato soltanto ad una osservazione a dimensione locale di eventi macroscopici
sensorialmente accessibili, tali da poter considerare spazio e tempo, come in possesso di un
carattere assoluto e pertanto estraneo alle reali dimensioni relativistiche dei fenomeni naturali.
Tale limitativa interpretazione in vero dimostra di non aver alcun senso compiuto, non solo nella
scienza dell indagine del micro-cosmo atomico e molecolare, ma anche quando, il nostro pensiero si
impegna a ragionare in dimensione delocalizzata dello spazio, come è ad es. la dimensione globale
del World Wide Web.
L era digitale pertanto induce la necessità di una più coscienziosa comprensione della natura
relativistica dello spazio/tempo : infatti prima della teoria delle relatività , la possibilità di
assumere la concezione di falsa simultaneità nel tempo tra eventi unicamente separati della
dimensione spaziale, ha generato la conseguenza di acquisire certezza nella interpretazione di
relazioni di causa ed effetto tra gli eventi considerati linearmente successivi.
L idea di base che in seguito è risultata essere fuorviante, già compresa dall analisi del
scientifica microcosmo a partire dal 1927 (Principio di Indeterminazione della Meccanica
Quantistica), in sostanza è quella che esista una fittizia traiettoria nella dinamica della
successione temporale degli eventi, in modo tale da poter assumere che il precedente sia la causa
del successivo come è deducibile da una palla da biliardo che urta un altra palla che di
conseguenza si mette in moto, senza che venga considerata l azione del giocatore. Quindi la
impostazione causale è del tutto arbitraria se viene estesa al di fuori di un universo meccanico
locale, proprio in quanto fà assumere l idea di una generale relazione esatta tra spazio tempo e
causalità, che in ultima analisi significa concepire il futuro perennemente come prosecuzione
lineare degli eventi passati, anzichè essere per sua natura indeterminato, proprio in quanto in
quanto viene ad essere funzione delle azioni che non sono la sintesi di attività simultanee e
compresenti, ma che in vero possono appartenere sia alla sfera del passato, ma anche e quella della
intuizione percettiva ovvero dell immaginazione del futuro.
Infatti la percezione umana, non è prodotta solo da una acquisizione adattiva di dati provenienti
dall esterno, ma da una elaborazione di informazione creativa attuata dal cervello inclusiva dell
immaginario mentale proprio della nostra specie.
Durante il Rinascimento l arte si rese conto della possibilità di effettuare una ricostruzione
mentale rappresentativa della terza dimensione spaziale mediante la prospettiva, delineandola nell
ambito di una rappresentazione di un disegno bidimensionale; oggigiorno, per certi aspetti,
similmente a quel tempo, l immaginario percettivo, che è consistente con le nostre attività di
pensiero, rende oggi necessario il superamento della concezione dualistica dello spazio e del tempo,
considerati entità distinte di per se stesse esistenti indipendentemente cioè dalle attività di
percezione del soggetto.
Il cervello infatti trasforma la informazione spazio-temporale degli eventi ricevuta dall occhio
su una struttura bidimensionale della retina, in onde bio-elettriche, nei due emisferi cerebrali,
per poi definire le forme delle immagini, su base genetica, le quali ci permettono di interpretare
la struttura tridimensionale della materia e ci indicano la probabilità delle nostre interazioni
corporee del mondo circostante, in vero con qualche possibilità di errore. Quindi dall informazione
del passato ed il confronto mnemonico, il cervello riesce a fare la previsione delle probabili
interazioni future con l ambiente realizzando in tal guisa la nostra percezione del mondo materiale
circostante.
La precedente significazione della percezione cerebrale emerge da una più cosciente
rappresentazione cerebrale dello spazio tempo, non più correlata alla semplice visione oculare delle
regioni vicinali della percezione sensoriale, in quanto essa risulta essere una esigenza epocale di
innovazione cognitiva espressa in modo da permettere ai giovani di interpretare creativamente le
relazioni sussistenti tra realtà e virtualità che si attuano nel mondo delocalizzato della
informazione globale. (6)
Molti bambini ad es., ancora si stupiscono quando ad es vedono alla TV che la mezzanotte del
capodanno in Australia avviene quasi un giorno prima dalla stessa manifestazione a Firenze;
pertanto in un mondo dove con un click del mouse, o con un telefonino si puo parlare con un amico
dall altro capo della terra, diviene assurdo mantenere una interpretazione dell evento come se
fosse una semplice estensione in modo sensoriale localizzato e simultaneo, al quale da tempo siamo
stati abituati a pensare come fosse reale; tale erronea estensione cognitiva , purtroppo depriva i
giovani da una più appropriata acquisizione concettuale, che di fatto è alla base della scienza
moderna e tramite la quale sono ha attuate le moderne tecnologie di comunicazione elettronica.
E necessario pertanto che la nuova dimensione del sapere non rimanga nascosta alla formazione
mentale di base dei giovani, altresì favoriremo la loro incoscienza ed incapacità di gestire il loro
avvenire, proprio in quanto il mondo scientifico e tecnologico contemporaneo sembrerà loro un
inspiegabile mistero, nascosto dietro il semplice cliccare e il pigiare tasti. La mancanza di
coerenza tra concezioni e condizioni di vita provoca una deprivazione, che puo generare intense ed
estese dissociazioni psichiche tra i giovani ed il mondo di informazione globale in cui sono
immersi. (7)
Bisogna quindi attuare progettazioni educative nelle quali i giovani possano rendersi conto di come,
nella vita quotidiana sia ancora possibile distinguere tra la dimensione dello spazio dalla
dimensione del tempo, a patto di capire bene gli errori storicamente commessi nell aver
concettualizzato una interpretazione per la quale il movimento e considerato essere solo un
trasferimento di forme invarianti osservabili entro una dimensione localizzata. Pertanto la
progettazione educativa di scienza e tecnologia per i giovani è oggi particolarmente importante, ed
è necessario realizzarla in modo che essi comprendano come e quando possiamo ancora utilizzare di
comodi modelli cognitivi semplificati per la vita di ogni giorno; ma al contempo è importante
saperne leggerne i limiti concettuali, al fine di poter ragionevolmente distinguere cio è
oggettivamente errato nella descrizione semplificata dello spazio/tempo. L interpretazione più
immediata ed abituale, ha pertanto ancora valore, ma solo se circoscritta alla situazione locale,
mentre in caso di una necesari approfondimenti e riflessioni più generali, essa diviene ingannevole
come un film, nel quale si riproduce il movimento sulla base di una successione di foto statiche
riprese ad istanti successivi del moto. In vero lo spazio/tempo sono due aspetti indistinguibili
della percezione; di fatto mentre il film puo essere riavvolto all indietro rovesciando
fittiziamente le relazioni tra futuro ed il passato, nella realtà lo svolgimento spazio/temporale è
unitario ed irreversibile.
Per evitare di ricadere negli errori cognitivi del passato è necessario porre attenzione ai
significati del linguaggio ; ad es. facciamo un errore di significazione, quando scambiamo la
distanza che dipende dalla velocità del moto, con la misura statica della lunghezza tra due eventi.
Il concetto di distanza contiene inclusa la dimensione del tempo, come già avevano compreso gli
antichi greci, trattando dei paradossi di Zenone. (8) Infatti è la velocità del moto quella che
definisce la distanza effettiva di una qualsiasi lunghezza. Ad es. certamente la lunghezza di una
strada tra due punti , a parte gli errori di misura, è costante; ma la distanza concreta dipende da
la velocità ( cioè dalla relazione dello spazio sul tempo), che deve prendere in considerazione la
rapidità possibile del mezzo utilizzato per passare da un capo all altro della lunghezza stradale
misurata staticamente. (9)
Queste riflessioni sulla relatività indirizzate al fine di evitare confusione mentale in relazione
al significato dello spazio/tempo, sono oggi definitivamente importanti se non vogliamo risulti
incomprensibile il mondo contemporaneo basato su la comunicazione globale di onde di energia, che
viaggiano a velocità che si approssimano a quelle della luce, le quali permettono gli scambi di
informazione interattiva e di conseguenza anche i nuovi aspetti della organizzazione economica e del
lavoro della società della condivisione delle conoscenze.
Einstein si rese perfettamente conto della difficoltà di superare le antiquate concezioni dello
spazio tempo. Egli infatti scrisse : <
si sforza di comprendere cosa sia lacqua.” >> (We fare no better in our speculations than a fish
which should strive to become clear as to what is water) (10), cio perchè il tempo relativistico
da rigido e linearmente immutabile, diviene con la relatività spazio-temporale, intrinsecamente
flessibile, essendo relativo alla percezione dell osservatore ; comunque dobbiamo essere coscienti
che nel mondo contemporaneo per molteplici aspetti interpretativi del mondo contemporaneo è
necessario superare la falsa concezione dualistica dello spazio tempo, concepita per interpretare un
dominio localizzato di esperienze sensoriali empiriche a cui oggi non è più sufficiente far
riferimento.
Un esempio della inapplicabilità delle concezioni statiche nell ambito di eventi dinamici, (dove
spazio e tempo, appartenendo ad una unica dimensione detta Cronotopo possono mescolarsi -Vedi
Nota), è relativo alla comprensione della corrente di elettricità, che certamente è importante nella
vita contemporanea.
Le cariche elettriche statiche degli elettroni essendo tutte negative dovrebbero respingersi
creando una resistenza molto intensa al fluire delle cariche in un filo metallico, infatti se esse
fossero concepite come il trasporto di una successione di singole particelle statiche, la resistenza
al moto sarebbe elevatissima; ma effetti induttivi della dinamica di sviluppo del campo
elettromagnetico, variano la resistenza prodotta delle cariche elettriche dello stesso segno,
diminuendo la resistenza media del flusso di elettricità. Infatti il campo elettromagnetico non è
definibile come somma delle proprietà statiche di singole particelle cariche, ma viene a dipendere
dalle loro interazioni dinamiche per le quali spazio e tempo appartengono alla stesso
indistinguibile insieme.
Concludo questi cenni, puntualizzando ancora il fatto che, vivendo in un mondo elettrificato ed
automatizzato nonchè fortemente connesso dalla informazione elettronica, vengono gradualmente a
modificarsi tutti processi di produzione e di relazione commerciale a livello globale, mediante la
utilizzazione della rete del WWW, e di conseguenza variano con rapidità le condizioni di sviluppo
sociale ed economico del prossimo millennio. Quanto sopra è indubbiamente un bene, come ogni
cambiamento che valorizza la libertà dell uomo dal lavoro fatica e l incremento della
comunicabilità tra gli uomini, ma certamente diviene sempre più necessario e doveroso, condurre i
giovani a saper interpretare le basi cognitive che nel secolo scorso, sono state il fondamento
concettuale di una così ampia e profonda trasformazione, affinchè essi possano esprimere nell arte
e nella scienza e nel lavoro, una percezione adeguata a gestire coscientemente la propria vita e
quella di uno sviluppo sociale ed economico creativo nel prossimo futuro.
BIBLIONLINE
(1) www.ips.it/scuola/ecocrea/storia.html
www.edscuola.com/lre.html
(2) Clock History : www.ernie.cummings.net/clock.htm
(3) Newton Tempo e Spazio assoluti: www.irussell.fi.it/newton/link6.htm
(4) Esperimento Michelson &Molrley : members.xoom.it/einstein_a/michelson_morley.htm
(5) E.Kant :tempo immaginario : francescosircana.tripod.com/Kant01.html ;
www.emsf.rai.it/menu/
(6) Luce,onda,particella : www.sussidiario.it/scienze/magazine/manzelli/index.shtml
(7) Limiti cognitivi della percezione : www.edscuola.it/archivio/lre/limcogn.html
(8) Zenone : www.matmedia.ing.unina.it/biblioteca/Biografie/Zenone_di_Elea.htm
(9) Significati del tempo: www.educational.rai.it/lemma/testi/tempo/tempo.htm
(10) Einstein Enc. Britannica : www.geocities.com/Athens/Delphi/4360/spactime.html
NOTA: Cronotopo termine composto da Crono =tempo e Topos = spazio introdotto dalla nella teoria
della relatività per indicare l’insieme spazio-tempo; cioè lo spazio relativamente alla sua
dimensione temporale ovvero il tempo nella sua proiezione spaziale; cio in quanto Einstein comprese
e successivamente fu sperimentalmente dimostrato che la massa di una particella in movimento
determina una distorsione dello spazio tempo nelle sue vicinanze.)
PAOLO MANZELLI LRE@blu.chim1.unifi.it
www.chim1.unifi.it/group/education
Education Research Laboratory / EGO-CreaNET
Via Maragliano 77 -50144 – Firenze – Italia
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