La scienza testarda - Terza e ultima parte

La storia di Alfred Wegener e di quando abbiamo capito come funziona il mondo. 


La verità in fondo al mare


Per tre anni, la Challenger, se ne andò in giro per l’Oceano Atlantico. Faceva avanti e indietro, da est a ovest, passando sopra alla grande Dorsale Medio-Atlantica.

La Dorsale era stata scoperta già nella seconda metà del 1800, ma per caso. Una nave (anche quella di nome Challenger, non a caso) era stata mandata a cercare il punto migliore per stendere il cavo telegrafico che collegasse l’America all’Europa. Se non vi eravate mai chiesti come si comunica da una parte all’altra dell’oceano, ecco adesso lo sapete. Bisogna che qualcuno vada con una nave a stendere un cavo lunghissimo. Una volta era un doppino, poi hanno messo i cavi coassiali, adesso c’è la fibra ottica che passa sul fondo dell’oceano. Non è una cosa semplice stendere cavi passando attraverso una catena montuosa, considerando che il fondo oceanico si trova a circa 4000 metri di profondità, ma poi quando si incontra la dorsale arriva fino quasi alla superficie. Quando ci arriva in superficie, si formano isole come per esempio l’Islanda. 


A cosa serve sapere queste cose? Se non ve lo siete ancora chiesto, allora siete portati per la geologia. Comunque, tornando alla nostra dorsale, i geologi sulla moderna Challenger scoprirono per prima cosa che essa era fatta di basalto. Il basalto è una roccia vulcanica effusiva. E in effetti lungo l’asse della dorsale l’attività vulcanica sottomarina è continua. 


Poi, grazie alle scoperte menzionate prima, paleomagnetismo e datazione radiometrica, ci si accorse di una cosa fondamentale.

Navigando verso la dorsale, si incontravano rocce basaltiche sempre più giovani. E ogni tanto si vedeva che il loro magnetismo era invertito. Il basalto del fondo marino era quindi fatto di “strisce” orientate da nord a sud, con magnetizzazione opposta.

Quando la Challenger superava la dorsale e misurava le rocce dall’altro lato, ritrovava la stessa identica sequenza.

Scacco matto. La tesi di Wegener sulla deriva dei continenti era completamente provata. Nuova crosta oceanica si forma lungo le dorsali, spingendo lateralmente quella vecchia, e separando i continenti. Per arrivare a questa conclusione si erano dovute alleare alla geologia anche la geofisica, la fisica nucleare, la metallurgia, l’ingegneria navale, l’elettronica. I conti tornavano per tutte queste discipline.


E’ questo che rende solida una teoria scientifica. Se oggi qualcuno volesse metterla in dubbio, non potrebbe semplicemente dire: “ah ma io non ci credo che si muovono i continenti! Ho diritto alla mia opinione!”

Nel dire questo la persona sta anche dicendo: non credo alla teoria sul campo magnetico terrestre. Non credo alle teorie della fisica nucleare. Non credo agli scienziati che hanno campionato il fondo marino, né ai loro colleghi che hanno misurato i campioni.


Quindi una teoria scientifica non si può mettere in dubbio? Certo che si può: si deve. Ma nel farlo, si deve avere un’altra teoria che spiega meglio le stesse cose, in questo caso la presenza di rocce simili e fossili simili in Brasile e in Africa, il campo magnetico terrestre e il decadimento degli isotopi atomici radioattivi. Se non si hanno tali risposte, le critiche risultano molto deboli, e non trovano ascolto tra gli scienziati.


Ma, tornando alla terra, se nuova crosta si forma lungo le dorsali, dove va a finire quella vecchia? La superficie della terra non è infinita. Dove si consuma?

Ci arriveremo un’altra volta. Per ora accontentiamoci di avere capito che le prove straordinarie di una affermazione straordinaria non le può trovare un genio solitario, ma solo il lavoro, lungo e difficile, di tutta la scienza. E maggiore è il numero di discipline scientifiche coinvolte, maggiore sarà la certezza della verità che emerge. 


Avere l’umiltà di rispettare questa fatica non equivale, come molti oggi affermano, ad accettare un sapere sceso dall’alto, dall’autorità scientifica. Vuole dire capire come funziona il metodo scientifico e quanto sia complesso il lavoro di ricerca. Questo rispetto per il lavoro è importante sempre, sia quando si tratta della fatica fisica di un muratore o sia quando è il lavoro mentale di un matematico.

Cercare scorciatoie, in tutti e due i casi, è disonesto, è una cosa da lazzaroni, e in ultima analisi fa crollare le case.

La scienza testarda - seconda parte

La storia di Alfred Wegener e di quando abbiamo capito come funziona il mondo. 

La guerra finisce

La guerra finisce, si seppelliscono i morti e ci teniamo le tecnologie figlie della guerra.

Dopo la guerra dunque i geologi erano finalmente attrezzati per andare a controllare se quello che diceva Wegener trenta anni prima era vero. Le cose erano cambiate.


Era stato scoperto il paleo-magnetismo. Ovvero, si era scoperto che quando si forma roccia nuova, sotto forma di magma, o lava, se contiene minerali di ferro, prima di solidificare, i minuscoli cristalli ferrosi si orientano secondo il campo magnetico terrestre che c’è a quella latitudine, in quel momento, come piccoli aghi di una bussola. E poi restano così, congelati nella roccia solida. Se dopo milioni di anni ritroviamo una roccia, anzi, una montagna, ed essa contiene tali rocce, possiamo capire dove si trovavano quando si sono formate. E questo è il primo passo. In quegli anni, misurando strati di lava in India, i geologi si accorsero che sembravano essersi formati nell’emisfero australe, molto più a sud. 


Nello stesso periodo scoprirono anche un’altra cosa sorprendente: periodicamente i poli magnetici della terra si invertono. Nord e Sud improvvisamente si scambiano di posto. Non è la terra che si ribalta, solo il suo magnete interno che si inverte. Succede in media ogni 200 mila anni.

Questo vuole dire che se una serie di rocce si è formata in periodi successivi, esse avranno un magnetismo inverso, uno strato con il Nord da una parte, e quello successivo dalla parte opposta. 
Questo video Zanichelli di YouTube mostra il fenomeno con una animazione. La parte interessante è da 1 minuto e 30 a 6 minuti.

Con tutte queste scoperte, i conti dei “fissisti”, ovvero i vecchi geologi che pensavano in termini di geosinclinali (su e giù ma non di lato), cominciavano a non tornare. Un po’ come quando, qualche secolo prima, gli astronomi tolemaici, che ritenevano che la terra fosse al centro del mondo, misurando i movimenti degli astri con maggiore precisione si resero conto che le orbite circolari non funzionavano. Allora iniziarono a introdurre orbite addizionali, gli epicicli, ovvero servivano sempre più ingranaggi complessi per tenere in piedi la teoria geocentrica.

Arriva Galileo, mette il sole al centro, taac. Tutto funziona senza strani epicicli e complicazioni. La teoria di Wegener ha la stessa portata di quella di Galileo per quanto riguarda il funzionamento del nostro pianeta. 


Inoltre, dagli anni ’40, erano a disposizione degli scienziati dei nuovi strumenti di misura, gli spettrometri di massa. Questi strumenti permettevano per la prima volta di fare misure molto accurate di certe caratteristiche atomiche, tra cui, importante per i geologi, la datazione radiometrica.

Se si trita una roccia e se ne mette un piccolo campione nello spettrometro, esso permette di capire le quantità relative degli elementi atomici che contiene. Se alcuni di questi elementi sono radioattivi, essi vengono usati come orologi, ovvero, a seconda di quanto elemento radioattivo manca, perché nel tempo è decaduto, lo scienziato può calcolare l’età della roccia.

Vedremo in seguito come il cocktail paleomagnetismo + datazione radiometrica permise di provare la teoria di Wegener. 


Anche la tecnologia navale nel frattempo si era molto evoluta. Esistevano già negli anni ’50 navi in grado di andare a scandagliare il fondo marino a grandi profondità. Ma nel 1968 fu varata la Glomar Challenger, costruita con lo scopo preciso di andare a vedere come funziona il fondo dell’oceano. A questo punto gli ingredienti ci sono tutti.

La scienza testarda - prima parte

La storia di Alfred Wegener e di quando abbiamo capito come funziona il mondo. 

1.       parte 1 di 3: A brave new world – Un mondo nuovo

C’è una sola cosa che i geologi sopportano meno dei profani che parlano di geologia: i geofisici che parlano di geologia. 


Alfred Wegener ovviamente era un geofisico. Anche meteorologo. E aveva avuto una intuizione: se i margini dei continenti, soprattutto Africa e Sudamerica hanno una forma che combacia, può darsi che una volta fossero uniti, e che qualche immensa forza li abbia poi separati.

Oggi sembra una ovvietà, ma allora se ne era accorto, a quanto pare, solo lui. Quando andò a dirlo ai geologi, nei primi anni Venti, beh, diciamo che se avesse tirato loro un secchio di acqua gelata avrebbe avuto una reazione più positiva. 

Allora i geologi, in base alle osservazioni fatte e ai dati disponibili, pensavano che il mondo funzionasse in un altro modo. Ritenevano che la terra potesse alzarsi, per formare vulcani o catene montuose, o abbassarsi, per formare mari e oceani. Il meccanismo attraverso cui ciò avveniva non era chiaro ma, in ogni modo, a nessuno era venuto in mente che i continenti se ne potessero andare in giro per il pianeta. Si pensava che fossero sempre stati dove si trovano oggi.

Wegener fu scacciato in malo modo. 


Il suo problema era che non aveva prove. Aveva indizi, quelli sì, ma non poteva obiettare che la teoria dominante fosse sbagliata perché non poteva dimostrare la propria. Aveva anche capito alcune cose importanti: per esempio che la crosta oceanica ha età diverse in punti diversi, perché si forma di continuo, e aveva capito che probabilmente si formava lungo le dorsali, quelle lunghissime catene montuose sottomarine che segnano il nostro pianeta come le cuciture su una palla da baseball.

Tutti noi conosciamo i termini “deriva dei continenti” e “placche tettoniche”. Ma Wegener, allora, introducendo questi concetti (i nomi vennero dopo), stava rovesciando il mondo geologico, e si scontrava contro ostacoli non solo teorici, ma anche umani. Intere carriere, testi di riferimento universitari, interpretazioni geologiche, erano basati sul vecchio mondo geosinclinale. La maggior parte dei ricercatori, in quanto umani, esitava a gettare tutto all’aria solo per un’idea, per quanto brillante. 


"Extraordinary claims require extraordinary evidence"


Nel 1980 il grande divulgatore scientifico Carl Sagan rese popolare questo aforisma. In italiano sarebbe: affermazioni straordinarie richiedono prove altrettanto straordinarie.

Questo è un concetto fondamentale nella scienza. Spinge chi fa ricerca a indagare meglio che può, se crede di avere scoperto qualche cosa di importante, per accertarsi che la sua scoperta sia reale, e dimostrabile. Inoltre fa un po’ da filtro: senza un tale principio, chiunque, senza alcuna conoscenza di un argomento o di una disciplina, potrebbe metterne in dubbio il fondamento, con affermazioni bislacche, senza avere fatto nemmeno lo sforzo di capirla o di sviluppare una teoria alternativa, più solida di quella precedente.

Insomma, “affermazioni straordinarie richiedono prove altrettanto straordinarie” è l’antidoto alla cialtronaggine, alla pseudoscienza e a chi non intende riconoscere che avere dedicato tanto studio e lavoro a una disciplina abbia un valore che rende l’opinione di tale persona più rilevante di quella di chi non ha lavorato sull’argomento. 


Wegener, intelligente e creativo, era cosciente che avere un’idea non bastava, e non gridò allo scandalo o al complotto. Inoltre, il problema non era urgente. L’umanità aveva altro a cui pensare in quegli anni, e la risoluzione del dilemma dovette attendere qualche decennio, e lo sviluppo di nuove tecnologie. Alfred continuò i suoi studi, che si concentravano principalmente sui ghiacci polari. E fu proprio durante una sua escursione in Groenlandia che trovò la morte, probabilmente dovuta a un infarto. Il corpo fu ritrovato solo dopo anni.


E la teoria dei continenti che si muovono? Quella non morì con Wegener, perché qualche geologo continuò a considerarla possibile. Passarono altri anni e, soprattutto, passò la guerra. Che è morte e distruzione ma ha anche, è brutto dirlo ma è vero, degli effetti collaterali positivi, sebbene molto pochi. Il principale è che essa dà un grande impulso alla ricerca in molti campi. Nello sviluppo appunto di nuove tecnologie, materiali nuovi, tecniche di lavorazione, nuovi sistemi di indagine e di misura. Qualsiasi cosa serva per ammazzare altri umani.