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Un attimo...
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Oltre la quantistica, verso una biologia delle relazioni con una visione di campo - con Paolo Renati

Questa è la seconda parte di una  chiacchiera tra Paolo Renati e Mauro Sartorio: 5 Leggi Biologiche e studio della materia vivente: percezioni, significati e risposte.

Questa volta Paolo tratta del salto obbligato per tutta la fisica (quantistica inclusa) che, per poter comprendere la materia vivente, da atomistica deve necessariamente diventare relazionale con una visione di campo.

Dal 9° minuto il video non è disponibile ma lascia l'audio in un fermo-immagine.

Mauro Sartorio: Paolo viene dal mondo della fisica, ma la sua capacità è quella di spaziare in modo orizzontale in diverse altre discipline. Direi anche la metafisica, però forse a te non piace chiamarla così, perché tutto è "fisico"...

Paolo Renati: sì perché è il problema di un dualismo artificioso

Mauro Sartorio: ...e l'epistemologia, la filosofia anche, quindi il perché delle cose, il senso delle cose - che rientra molto nell'ambito delle 5 Leggi Biologiche e probabilmente è il motivo per cui ti hanno attirato così tanto: perchè fa parte della tua natura? 

Paolo Renati: mi hanno attirato per due motivi: le ho verificate su me stesso, su altri e offrono un ritratto del vivente che è perfettamente coerente con quello che viene fuori dalla applicazione della Quantum Field Theory e dalla descrizione della materia vivente, della materia biologica.
Quindi è questo il perché delle 5 Leggi, fondamentalmente.

Se la fisica smette di fare certe approssimazioni che si ripercuotono poi sulla quantum chemistry, sulla biochimica, sulla biologia molecolare e quindi sulla medicina; se inizia facendo cadere delle approssimazioni, quindi considerando determinate cose che di solito trascura come le correlazioni a lungo raggio, un approccio di campo alla teoria quantistica (quindi non nella semplificazione semi-classica della meccanica quantistica), lo scenario cambia totalmente. 
Già nel descrivere sistemi di per sé complessi - come può essere un superconduttore, un magnete...ma che nulla hanno a che vedere con la complessità del vivente - ma poi, quando si arriva a descrivere l'acqua in fase condensata, con quello scenario lì (quello della Quantum field theory), cambia tutto.

Allora dice: ah ma ecco perché allora, ecco che ora capisco perché nella materia vivente (99% d'acqua in stato interfacciale supercoerente) può succedere questo, questo, questo e questo.
È chiaro perché le reazioni possono essere guidate in un certo modo, che tutto segue una legge di risonanza, c'è una coerenza, c'è una organizzazione di fase, c'è una dissipatività, c'è la capacità di aggancio quindi anche entanglement, quindi di correlazione al di là degli scambi energetici.
Ecco! Però bisogna entrare lì.
Se stai nella meccanica quantistica...ti attacchi al tram!

Mauro Sartorio: Allora: questa cosa ci sta spiegando come sono i processi all'interno dell'organismo, la tabella di Hamer ci spiega il come vengono letti semanticamente...

Paolo Renati: sì la tabella di Hamer ti dice la fenomenologia molto macroscopica, cioè ti dice: come la fisiologia si espleta, in quanto output di un input che è semantico.

Mauro Sartorio: e come quella semantica si organizza a livello anche microscopico in modo ordinato.
Perché la domanda è appunto: come fa [a organizzarsi in modo ordinato]?

Paolo Renati: esatto, e qui c'è una bella risposta: qual è la differenza pazzesca tra un sofisticatissimo... immaginati che tu progetti con intelligenza artificiale, con una capacità di miniaturizzare, di creare anche sistemi self-assembled, in scala molto piccola...che riesci a fare un qualcosa che strutturalmente ha tutte le caratteristiche topologiche e morfologiche tali per cui possa essere isomorfizzabile a un organismo vivente... cioè riesci a fare tutti gli analoghi di una membrana cellulare, di un tessuto...

Mauro Sartorio: beh i cervelli artificiali che adesso cercano di fare, no?

Paolo Renati: bravo, tu immaginati anche che ci riesci (al momento è faticosissimo, non ce la fai): quale sarebbe la differenza tra questa roba, questo sistema e un sistema veramente vivente? 
Secondo me questa è la differenza: che nella materia vivente la struttura è conseguenza della funzione, mentre nella materia non vivente è il contrario. 
Tu fai una struttura per avere una funzione; nella materia vivente la struttura si fa in conseguenza della funzione che deve svolgere. E questo è geniale.

Mauro Sartorio: e questo è filogenetico. 

Paolo Renati: certo, sì. Poi c'è tutta la spiegazione, ma dobbiamo entrare nei dettagli e magari è più una cosa da corso. C'è tutta la spiegazione di come in realtà struttura e funzione è un dualismo ancora cartesiano...

Mauro Sartorio: Perchè è la stessa cosa...

Paolo Renati: sì cioè: la materia vivente - se vogliamo usare delle categorie - possiamo dire essere quel dominio materiale entro cui la struttura è la conseguenza della funzione. 
Detta meglio: struttura e funzione - come già spiegano le teorie della rottura spontanea dalla simmetria  - non sono due cose. 

Mauro Sartorio: sono la manifestazione della stessa cosa su due piani diversi.

Paolo Renati: sì. Tu in un cristallo hai un ordine che è conseguenza di una simmetria che è stata rotta rispetto al gas, cioè un oggetto in cui la configurazione spaziale degli atomi crea anisotropia. C'è differenza rispetto a dove ti muovi lungo un cristallo: se tu ti muovi in questa direzione incontri un paesaggio e vedi un certo tipo di cose, se ti muovi lungo un'altra direzione cristallina ne vedi un altro.
Nel gas non vedresti la differenza, una cosa vale l'altra.
Ecco perché si dice che l'ordine è il risultato della rottura della simmetria.
La cosa bella che si vede in fisica è che la rottura di questa simmetria implica l'emergere di correlazioni a lungo raggio che sono - come dire - gli agenti di questo ordine.
Si chiamano bosoni di Nambu-Goldstone in fisica, e assumono anche proprio la proprietà di essere "quantizzazioni", particelle, eccitazioni misurabili.
Tu fai lo scattering a neutroni su un cristallo di rame e tu li vedi! I tipi di transizioni ti parlano dell'esistenza di "quantizzazioni", di particelle, eccitazioni che sono nel cristallo.
Ma quando tu questo cristallo lo rompessi, lo vaporizzi.... non è che tu tiri fuori gli atomi di rame e i bosoni di Nambu-Goldstone.

Mauro Sartorio: esistono solo nella relazione!

Paolo Renati: esistono solo in quanto relazione, capisci il punto!? 
Il punto è questo: la correlazione...

Mauro Sartorio: scusa, ma tu mi stai parlando di una materia non vivente...

Materia vivente Paolo Renati quantistica
Paolo Renati:
sì, nella materia vivente è ancora più forte questa cosa... ma per dirti: l'ordine che c'è già anche in una cosa molto semplice, come un lattice metallico, un reticolo cristallino, questo ordine...voglio dire: la correlazione è la struttura!
In questo caso i fononi, che sono quelle onde stazionarie confinate all'interno del cristallo che decidono sostanzialmente quali sono i siti che i nuclei devono occupare in questo reticolo ordinato, sono proprio la correlazione a lungo raggio che emerge dalla messa in fase delle oscillazioni di questi ioni su certi gradi di libertà.
Questo è il punto. 
Quindi non c'è dualismo tra struttura e funzione.
Tu non puoi tirare fuori quelle correlazioni: "ah guarda, una particella di correlazione!". 
Effettivamente quando è là dentro la puoi vedere come particella, nel senso che è quantizzata, ma non è una cosa estrapolabile. 
E la stessa cosa nel sistema vivente. 

È questo il salto da una visione atomistica ad una visione di campo.
Cioè la materia viene vista nella Quantum Field Theory come un sistema a infiniti (n tende a infinito, il numero dei componenti) gradi di libertà, quindi si fa decadere quella che si chiama approssimazione di Von Neumann, secondo cui c'è un solo livello di vuoto - no, ci sono più vuoti che dipendono appunto dalle rotture della simmetria che il sistema può fare e quindi può configurarsi in tante modalità a seconda delle condizioni che vengono a soddisfarsi. Tipo: l'acqua in vapore ha un certo livello di vuoto, se la densità è sufficientemente alta e la temperatura sufficientemente bassa, ne assume un altro.
La molecola d'acqua si trova a vivere - se insieme alle altre - un altro livello di vuoto. 
Questa è la visione di campo.
Questo è quello che mi fa capire che l'essere correlata è una questione funzional-strutturale nello stesso tempo, e quindi liquido finalmente il dualismo struttura/funzione. 
E quindi capisci che, quando facciamo un bel salto gigantesco sui sistemi viventi, quando io arrivo con lo stimolo e ti dico "la semantica", è perché questo stimolo riconfigura il sistema come tutto, perché il sistema è gestito da queste correlazioni di fase, queste correlazioni a lungo raggio che lo rendono un unicum.
Questa è la sfumatura sottile. 
La medicina di oggi e la biologia molecolare di oggi non hanno nessuna - permettimi di dire - competenza, conoscenza di questo aspetto della materia. 
Ma vedi che non ce l'hanno perché la stessa fisica di mainstream, e quindi la chimica fisica, la quantum chemistry, la biochimica... non hanno importato questo paradigma più avanzato della fisica quantistica.
Come diceva Preparata, la rivoluzione quantistica è stata una rivoluzione tradita, si è fermata alla meccanica quantistica. Spendibilissima, va benissimo a progettare gli iphone, le schede madri, computer quantistici, ma non è completa. 

Mauro Sartorio: ma non si sa perchè funzionano i computer quantistici

Paolo Renati: si può sapere in quel caso, perché se no non saprebbero implementarli... ma è una visione insufficiente per comprendere meglio tutto il reale.
Con una visione di campo finalmente chiudi lo iato tra il mondo delle schede madri, dei ponti, dei reticoli cristallini di metallo e il vivente.
Come è possibile? Perché tu percepisci e la sedia no??
Che differenza c'è tra fare una misura e fare una esperienza?
Tra rilevare e sentire?
Sono domande che bisogna porsi!
Biologi, se uno vi chiede come fa un'ameba a percepire la sostanza nutriente o la tossina, diciamocelo in onestà: potete dire che c'è un'interazione chimica e quant'altro, ma non sapete dire come fa l'ameba ad andare verso il nutriente o ad andare via dalla tossina.
Queste domande sono domande che potrebbe fare un bambino di prima elementare, come quando chiede perché la luna è lì.
Dobbiamo saperci di nuovo fare queste domande, perché ci riconsegnano la possibilità di riorganizzare l'albero della conoscenza in una maniera proficuissima, incredibile.




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