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Il demone di Laplace ci ricorda che l’universo procede impassibile focalizzandosi solo sul presente.
Pierre Simon de Laplace (1749 – 1827) fu uno dei primi pensatori a comprendere la meccanica classica meglio dello stesso Newton. Affrontò problemi che andavano dalla stabilità del sistema solare ai fondamenti del calcolo delle probabilità, inventando via via la nuova matematica funzionale ai suoi ragionamenti.
Il contributo più grande di Laplace al mondo della scienza non è stato di carattere tecnico o matematico, ma filosofico. Superando la vecchia visione aristotelica incentrata su cause e obiettivi, si rese conto che c’era una semplice risposta alla domanda “che cosa determina ciò che accadrà nel prossimo istante?”. La risposta è: “lo stato dell’universo in questo istante”.
Il demone di Laplace e il determinismo
Laplace espresse la sua visione sul funzionamento dell’universo attraverso un esperimento mentale. Lo scienziato francese descrisse l’universo come simile ad un computer: se gli si da un input (lo stato dell’universo in questo momento), svolge un calcolo (le leggi della fisica) e fornisce un output (lo stato dell’universo un momento dopo). Dal momento che i computer non erano ancora stati inventati, Laplace immaginò un’Intelligenza che conoscesse le posizioni e le velocità di tutte le particelle dell’universo, comprendesse tutte le forze a cui erano soggette e avesse una potenza di calcolo sufficiente per applicare le leggi del moto di Newton. In questa situazione “nulla sarebbe incerto per questa Intelligenza e l’avvenire, come il passato, sarebbe presente ai suoi occhi”. Questa Intelligenza fu ribattezzata dai suoi contemporanei demone di Laplace ed è diventata uno degli esperimenti mentali più celebri della storia della scienza in quanto ha introdotto il concetto di determinismo per il quale se conosco lo stato attuale dell’universo e le sue leggi, posso derivare in avanti o all’indietro lo stato dell’universo in qualsiasi altro momento.
“Possiamo considerare lo stato attuale dell’universo come l’effetto del suo passato e la causa del suo futuro.” (Pierre Simon de Laplace)
Il ragionamento di Laplace ha influenzato tutte le più importanti teorie fisiche che lo hanno seguito: dal lavoro di Faraday e Maxwell sull’elettricità e l’elettromagnetismo, alla teoria della relatività generale di Einstein fino alla meccanica quantistica. A partire da Laplace, ogni serio tentativo di comprendere il funzionamento dell’universo a un livello profondo possiede la caratteristica chiave che il passato e il futuro sono determinati dallo stato presente del sistema e ogni momento nel succedersi del tempo segue da quello che lo precede secondo regole chiare, impersonali, quantitative.
Il significato del demone di Laplace
E’ ovvio che il demone di Laplace è solo un esperimento mentale, non riproducibile in realtà: non ci sarà mai e non potrà mai esserci un’intelligenza abbastanza vasta e ben informata da prevedere il futuro dell’universo dal suo stato attuale. E qui sta la criticità dell’interpretazione dell’esperimento: il futuro è determinato dal presente ma non è possibile sfruttare questo ragionamento per poter effettuare previsioni. Capire la differenza tra determinazione e prevedibilità è quindi cruciale per cogliere il significato profondo del demone.
In che cosa ci può essere utile il ragionamento di Laplace? Il demone ci ricorda che l’universo è risolutamente concentrato sul momento attuale; avanza istante dopo istante, retto da leggi fisiche inviolabili, senza badare ai suoi gloriosi successi o alle sue promettenti prospettive: quello che conta è solo il presente.
Purtroppo il nostro modo di pensare e agire è quasi sempre disallineato rispetto ai ritmi dell’universo in cui viviamo: passiamo gran parte del tempo immersi nel passato e nel futuro. Ci focalizziamo sul passato spinti dal rimorso o dal nostro ego mentre l’unico modo in cui dovremmo utilizzare il passato è per capire come ha contribuito a determinare il presente. E indugiamo troppo al lungo sul futuro guidati dalla speranza, dall’orgoglio e dall’ambizione quando l’unica certezza che abbiamo sul futuro è che se c’è una cosa che lo può determinare è lo stato attuale.
Per questo il grande insegnamento del demone di Laplace è che se vogliamo vivere in armonia con l’universo, assecondandone i ritmi e le leggi, dobbiamo focalizzarci sul presente e vivere istante dopo istante.
Bibliografia
Carroll, Sean. Sulle origini della vita, del significato e dell’universo. Il quadro d’insieme. Giulio Einaudi, 2021.
