Verso la fine degli anni '40, i brillanti fisici Shin'ichiro Tomonaga e Julian Schwinger proposero un metodo operatore per calcolare l'elettrodinamica quantistica, che era completamente diverso dal metodo diagrammatico di Richard Feynman. I due approcci sembravano molto diversi, finché un fisico venticinquenne, Freeman Dyson, ebbe un momento di illuminazione e dimostrò in un articolo del 1949 che erano equivalenti. Le circostanze erano inaspettate.
Nella primavera del 1948, Dyson fece un viaggio in macchina attraverso il paese con Feynman. Al suo ritorno, Dyson andò ad Ann Arbor per trascorrere sei settimane con Schwinger. Successivamente, lasciò il Michigan per un altro viaggio in autobus attraverso il paese. Dyson si riferiva a un "lampo di illuminazione sull'autobus Greyhound", in cui tutto andò a posto e vide l'equivalenza delle due formulazioni concorrenti che erano sfuggite sia a Feynman che a Schwinger.
Dico spesso ai miei studenti che le intuizioni scientifiche non sono necessariamente il prodotto di duro lavoro. Prenditi una vacanza... vai al cinema... goditi la musica. Se alla fine di tutto tornerai con una soluzione brillante a un problema con cui altri stavano lottando, il tuo contributo è inestimabile. La tua intelligenza si misura dall'originalità delle tue scoperte intellettuali e non dal numero di "Mi piace" che ottieni sui social media.
Cosa rende l'intelligenza umana così unica rispetto agli animali? È la sua capacità di promuovere la conoscenza in modo esponenziale. La selezione naturale è spesso impostata attraverso graduali giochi a somma zero in un ambiente che offre risorse limitate. Gli animali con migliori capacità motorie mantengono il controllo territoriale in modo più efficace rispetto ai loro concorrenti. Questa prospettiva è cambiata drasticamente nell'ultimo secolo di storia umana. La scienza e la tecnologia moderne offrono ora un gioco a somma infinita con risorse illimitate. Mentre l'evoluzione naturale era limitata alla Terra, gli esseri umani hanno lanciato astronavi verso nuovi domini immobiliari all'interno del sistema solare e oltre.
L'intelligenza umana consente una crescita esponenziale delle capacità tecnologiche. La legge di Moore per la miniaturizzazione dei semiconduttori si applica a una gamma più ampia di capacità tecnologiche, tra cui stampa 3D, droni, robotica, intelligenza artificiale e biologia sintetica.
Senza intelligenza, il progresso non pianificato è limitato a passeggiate casuali. Ad esempio, le mutazioni campionano casualmente progetti alternativi di sistemi biologici. La scienza è resa efficiente dal progetto attraverso la cooperazione, come riassunto in una lettera del 1675 di Isaac Newton a Robert Hooke: "se ho visto più lontano, è perché sono salito sulle spalle dei giganti". La condivisione della conoscenza scientifica e tecnologica tra individui e gruppi rende il tasso di crescita della conoscenza proporzionale alla quantità di conoscenza esistente. Quando il tasso è proporzionale alla quantità, la crescita è esponenziale.
La comunicazione tramite un linguaggio e la matematica è fondamentale per l'evoluzione esponenziale della scienza e della tecnologia. La condivisione delle informazioni promuove la sua crescita a un tasso proporzionale a ciò che è già noto alla comunità.
È ragionevole immaginare che queste caratteristiche siano universali e probabilmente applicabili anche alle specie aliene su pianeti sconsciuti. Se i gadget extraterrestri raggiungono la Terra, allora i mittenti probabilmente comunicano tra loro attraverso un linguaggio. In altre parole: gli alieni tecnologici comunicano!
E se la loro crescita tecnologica è esponenziale come la nostra, potrebbero essere molto più superiori se la loro età tecnologica superasse la nostra. Quando incontriamo i loro gadget potremmo essere pieni di timore reverenziale religioso, come Mosè che assistette al roveto ardente che non fu mai consumato e concluse che era stato fabbricato da un'entità sovrumana.
Gli umani hanno superato il livello evolutivo degli scimpanzé non sviluppando migliori capacità motorie, ma sviluppando razzi in grado di raggiungere la Luna e Marte. Data questa prospettiva, è sorprendente che alcuni dei miei colleghi insistano sul fatto che i meteoriti interstellari debbano essere pietre. Mi riferisco a questa prospettiva come "l'età della pietra della scienza".
Immaginare cosa potrebbe esserci oltre il sistema solare è un segno di intelligenza. Sappiamo che l'83% della materia cosmica non è pietra, ma una sostanza sconosciuta etichettata come "materia oscura". La nostra capacità di considerare alternative a ciò che ci è familiare, consente la crescita della nostra conoscenza scientifica. Coloro che insistono sulla conoscenza passata rimarranno ignoranti, allo stesso modo in cui gli scimpanzé non hanno mai immaginato di atterrare sulla Luna e i dinosauri non aviari non hanno mai guardato attraverso i telescopi in previsione di una catastrofe imminente da un impatto di un asteroide.
Estendere le nostre iniziative allo spazio interstellare oltre i confini del sistema solare sarebbe il prossimo segno di intelligenza e ingegnosità umana. Enrico Fermi chiese: "dove sono tutti?" La risposta potrebbe arrivare non appena usciremo dalla nube di Oort* per entrare nello spazio interstellare: "Benvenuti nel club delle civiltà intelligenti la cui conoscenza cresce esponenzialmente".
* La nube di Oort è una nube sferica di comete posta tra 20 000 e 100000 au (1 au = 149597870707 m) o 0,3 e 1,5 al dal Sole, cioè circa 2 400 volte la distanza media tra il Sole e Plutone.
Questa nube non è mai stata osservata perché troppo lontana e buia perfino per i telescopi odierni, ma si ritiene che sia il luogo da cui provengano le comete di lungo periodo che attraversano la parte interna del sistema solare. Nel 1932, l'astronomo estone Ernst Öpik ipotizzò che le comete avessero origine da una nube situata al bordo esterno del sistema Solare.
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