Perchè?

Presentazione

Può risultare strano basare un’intera argomentazione su un avverbio che generalmente le argomentazioni le fa nascere. Perché siamo qui? Perché il cielo è azzurro? Perché si soffre o si è felici? Perché il mare è salato? E tante altre domande ancora, cominciano tutte con un perché e terminano con una risposta sia che essa sia universale o che sia personale, completa o abbozzata, immediata o maturata lentamente nel tempo.

Qui e nelle pagine che seguono, tuttavia, la risposta conta ma relativamente. L’attenzione si pone principalmente sul fatto che non vi sono risposte se non vi è prima una domanda, e non vi è una domanda se non c’è la curiosità e la voglia di conoscere.

Così, come il Big Bang è stato l’origine dell’universo, il “perché?” è all’origine dell’evoluzione dell’uomo verso forme di conoscenza e di apertura mentale sempre nuove. Dall’interrogarsi sul proprio passato è nata la storia, dai perché della vita si è sviluppata la filosofia, dalla voglia di varcare i confini vicini è venuta fuori la geografia e dall’attenzione al mondo circostante sono nate le scienze… un processo lungo e lento che ha dato vita alla conoscenza e che non dovrà concludersi se non si vuole interrompere quel cammino evolutivo che è iniziato tanto tempo fa.

Scopo della presente tesina è, dunque, presentare una serie di domande su argomenti vari, tratti dalla quotidianità, le cui risposte sembrano così ovvie da non esserlo affatto: nel tentativo di suscitare interesse per l’argomento verrà fuori che nulla è come è “perché così deve essere”, ma in ogni cosa si cela una realtà che aspetta solo di essere svelata.

Felice Minieri

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Introduzione agli argomenti

Biologia

Perché esistono le illusioni ottiche?

Un’illusione ottica è una qualsiasi illusione che inganna l’apparato visivo umano, facendogli percepire qualcosa che non è presente o facendogli percepire in modo scorretto qualcosa che è presente.

Un’illusione, a sua volta, è una distorsione di una percezione sensoriale, causata dal modo in cui il cervello normalmente organizza ed interpreta le stesse. Le illusioni possono coinvolgere i vari sensi, ma quelle visive sono le più famose e conosciute, dal momento che la vista spesso prevale sugli altri sensi.

Le illusioni ottiche possono manifestarsi naturalmente o essere dimostrate da specifici trucchi visuali che mostrano particolari assunzioni del sistema percettivo umano.

In base al meccanismo che ne è causa, quindi, si hanno tre categorie di illusioni:

• Ottiche, quando sono causate da fenomeni puramente ottici e pertanto non dipendenti dalla fisiologia umana;
• Percettive, in quanto generate dalla fisiologia dell’occhio.
• Cognitive, dovute all’interpretazione che il cervello dà delle immagini. Un caso tipico sono le figure impossibili e i paradossi prospettici.

Analizziamo quindi le varie strutture del corpo umano coinvolte in questo “problema”: l’occhio ed il cervello.

Arte

I dipinti illusori

In arte, la prospettiva si basa su leggi elementari dell’ottica che, se applicate, ricreano su una superficie bidimensionale la profondità dello spazio reale. Dunque anche la prospettiva non è altro che un’illusione ottica, scoperta in tempi relativamente recenti. Le leggi della prospettiva furono per la prima volta descritte con precisione in Italia, nel 1400. Vero è che tra il XIV e il XV secolo, alcuni artisti erano arrivati a sviluppare una coscienza intuitiva della prospettiva; ma fu l’architetto fiorentino Filippo Brunelleschi che, intorno al 1418, mise a punto le leggi della prospettiva lineare centrica, per mezzo della quale le linee di fuga convergono verso un unico punto centrale. L’illusione ottica è dunque un mezzo necessario per meglio rappresentare la realtà e in questo caso è un fattore positivo. Tuttavia, in alcuni casi, l’illusione ottica può determinare la visione di immagini che non rappresentano assolutamente la realtà.

Esempi lampanti sono i dipinti di Salvator Dalì, René Magritte e Maurits Escher.

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Matematica

Perché le derivate sono così utili?

Il concetto di limite, sebbene utilissimo per sostituire ad un punto un intervallo, ha comunque dei difetti: infatti applicando il concetto di limite ad un punto si può avere solamente una visione locale di una funzione: è come se si volesse studiare una strada di notte approfittando della luce di qualche lampione: si potrà vedere in quel punto e nelle vicinanze di quel punto, ma se si vuole sapere cosa succede un po’ più in là occorre un altro lampione. Di conseguenza serve qualcosa che permetta di vedere la funzione nella sua interezza e quel qualcosa è proprio la derivata.

Chimica

Perché il sapone pulisce?

Quello che chiamiamo “sporco” è una miscela di particelle provenienti dalle più diverse fonti e che si dividono in due principali categorie: sono oleose oppure, per esempio la polvere, sono cariche elettricamente. Così descritte dovrebbe essere immediato concludere che tali particelle si “attaccano” ad un corpo e non è facile toglierle con una semplice sciacquata, perché sia l’olio che le particelle elettriche sono abbastanza indifferenti all’acqua.

Il sapone, invece, è un composto che ha una particolarità essenziale: è fatto di molecole che si attaccano a tutto ciò che è oleoso o carico elettricamente. Le molecole di sapone, quindi, possono essere viste come dei ganci che afferrano le “molecole dello sporco”. Questa caratteristica del sapone, tuttavia, da sola non è sufficiente a liberarsi dallo sporco: il sapone deve anche essere particolarmente propenso ad accoppiarsi con le molecole d’acqua in modo che, facendola scorrere sul corpo insaponato, essa porta via il sapone attaccato allo sporco, ed il risultato è il pulito che ci aspettavamo.

Scienze della Terra

Perché abbiamo bisogno di energie alternative?

La moderna società industriale ha un notevole bisogno di energia le cui fonti principali sono le sostanze naturali combustibili. I combustibili che danno la maggiore resa energetica sono i cosiddetti combustibili fossili: petrolio, carbone e metano. Purtroppo, però, questi tra pochi anni finiranno e noi ci troveremo senza materiali da cui ricavare energia. È proprio per questo motivo che dobbiamo impegnarci ad escogitare metodi innovativi per “creare” l’energia che occorre per portare avanti le nostre attività. Alcune strutture sono già state costruite, come impianti eolici o pannelli solari, ma sono troppo poche e sono troppo pochi coloro che le utilizzano.

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Dobbiamo, quindi, convincerci che, se vogliamo che il futuro nostro e del nostro pianeta abbia una piccola speranza di sopravvivenza, è necessario investire nella ricerca di queste nuove forme di energia e sostituirle al più presto a quelle attualmente utilizzate.

Inglese

Alternative Energy.

Alternative energy is an umbrella term that refers to any source of usable energy intended to replace fuel sources without the undesired consequences of the replaced fuels. Typically, official uses of the term, such as qualification for governmental incentives, exclude fossil fuels and nuclear energy whose undesired consequences are high carbon dioxide emissions, the major contributing factor of global warming according to the Intergovernmental Panel on Climate Change, and difficulties of radioactive waste disposal. Over the years, the nature of what was regarded alternative energy sources has changed considerably, and today because of the variety of energy choices and differing goals of their advocates, defining some energy types as “alternative” is highly controversial.

The term “alternative” presupposes a set of undesirable energy technologies against which “alternative energies” are opposed. As such, the list of energy technologies excluded is an indicator of what problems that the alternative technologies are intended to address. Controversies regarding dominant forms of energy and their alternatives have a long history.

Fisica

Perché cadono i fulmini?

Nei giorni di maltempo capita spesso di osservare i fulmini. C’è qualcosa di magico e misterioso nel piacere di osservare da un posto sicuro la potenza degli elementi naturali. Ma queste possenti scariche di energia come si formano?

Tutto ha origine in alto nel cielo. Durante un temporale, il movimento delle nuvole genera al loro interno una distribuzione non uniforme di cariche elettriche positive e negative. In seguito, proprio dalla nuvola, partono una serie di scariche negative che tendono a raggiungere il terreno, dove ci sono le cariche positive che, invece, tendono ad andare verso l’alto. A un’altezza di circa 10-20 metri dal suolo le cariche si incontrano e questo crea un ponte per le cariche positive che risalgono verso la nuvola a 20.000 km/s seguendo le tracce lasciate dalle loro compagne negative. Questo è il fulmine vero e proprio.

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Letteratura latina

Seneca: Naturales Questiones, Libro II: Fulmini, lampi e tuoni.

Nell’ampia prefazione del Naturales Questiones, Seneca afferma che il suo intento principale è andare oltre l’aspetto esteriore con cui la natura si rivela ai più e arrivare a penetrare la sostanza dell’universo e la divinità. Senza tali conoscenze filosofiche la sua esistenza non avrebbe significato, come accade agli uomini che non sanno elevarsi al di sopra delle cose umane. L’anima che è stata capace, invece, di arrivare in alto, libera il più possibile di elementi corporei, sente di essere partecipe della realtà divina e accede alla sua conoscenza. Nell’impegno di definire la natura e la potenza della divinità, Seneca avverte di raggiungere un importante risultato: la consapevolezza dei limiti di tutto ciò che riguarda l’essere umano.

E proprio nel secondo libro di questa sua importantissima opera che parla di un fenomeno creduto, fino ad allora, scatenato dall’ira degli Dei: I Fulmini.

Letteratura italiana

Perché i poeti ermetici utilizzavano un linguaggio oscuro?

La risposta a questa domanda va ricercata nei motivi principali dell’Ermetismo che, più che un vero e proprio movimento, è un atteggiamento assunto da questi poeti.

Essi, infatti, cercano di esprimere tutti i loro sentimenti più profondi attraverso la composizione delle poesie, senza seguire i soliti schemi rigidi. Con il termine “ermetismo”, di fatti, si intende la “chiusura” della poesia che si assume il compito di ridare un senso alla parola utilizzandola solo quando è necessaria.

Ciò altro non era che una presa di posizione da parte di questi poeti contro la manipolabilità e la facilità comunicativa della nascente società di massa, che si esplica nella propaganda dei regimi dittatoriali. La maggior parte di queste poesie, quindi, sono composte solo da pochi versi, quasi come se gli autori, per il tanto dolore provato a causa del crollo degli antichi ideali, non avessero la forza di scrivere altro.

Esempi di poeti illustri di questo movimento sono Giuseppe Ungaretti con la poesia “Veglia” e Salvatore Quasimodo con “Vicolo”.

Divina Commedia

Perché il numero 3 è considerato perfetto?

La scuola pitagorica, il movimento filosofico e scientifico nato nel I secolo avanti Cristo, considera il tre un numero perfetto, in quanto sintesi del pari (due) e del dispari (uno); il tre raffigura nella teoria dei numeri la superficie (altri numeri rappresentavano il punto, la linea) e la prima superficie è a forma di triangolo.

Anche per i Cinesi il tre è perfetto, perché numero della totalità cosmica: cielo, terra, uomo.

Ma al tre sono stati attribuiti significati magici e simbolici da tutte le civiltà e in tutte le epoche. Nelle religioni, sono frequenti le triadi divine come la Trinità del Cristianesimo. Da qui la sua importanza durante il Medioevo, basti pensare alla Divina Commedia, dove il tre e i suoi multipli hanno un valore simbolico. Siccome Dio è uno e trino e dieci sono i suoi comandamenti, i numeri 1, 3 e 10 con i loro multipli sono considerati numeri sacri e perfetti.

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Filosofia

Perché il pessimismo di Schopenhauer?

La volontà di vivere è causa di sofferenza per tutti gli esseri conoscenti, e in special modo per l’uomo, la cui maggiore razionalità rende infinitamente più dolorosa la sua vita rispetto a quella degli altri animali (infatti a differenza di essi l’uomo sa di dover morire, e si rappresenta anche dolori passati ed ansie future).

La volontà di vivere produce incessantemente nell’uomo bisogni che richiedono soddisfazione come i desideri, che sono dunque reazione ad un senso di mancanza, di sofferenza. Difficilmente però tutti i desideri si realizzano, e la mancata realizzazione di alcuni di essi causa un’ulteriore, più acuta sofferenza. Ma, anche quando un desiderio viene soddisfatto, il piacere che ne deriva risulta essere solo di natura negativa, soltanto, cioè, un alleviamento della sofferenza provocata da quel prepotente bisogno iniziale; bisogno che subito riappare in altra forma, pronto a pungolare con nuovi desideri l’affannata coscienza umana. E quando pure l’uomo non viva nel bisogno fisico e nella miseria, quando nessun effimero desiderio (invidia, vanità, onore, vendetta) gli riempia i giorni e le ore, subito la noia, la più orrenda e più angosciosa di tutte le sofferenze, si abbatte su di lui. La vita umana è quindi un alternarsi di dolore e di noia, passando per la momentanea sensazione meramente negativa del piacere.

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Perché le illusioni ottiche riescono ad ingannarci?

Illusioni ottiche

Non c’è dubbio che le illusioni siano uno strumento potente per insegnare come funziona la mente. Direi che il motivo principale sta nel fatto che vanno contro le nostre aspettative ingenue. Ad esempio, tutti noi pensiamo al colore come a una proprietà intrinseca e più o meno costante degli oggetti. E in effetti di solito gli oggetti hanno un colore che rimane quello che è, anche se cambiano le condizioni di illuminazione o la nostra posizione nell’ambiente. Ma in alcune condizioni, questa regola generale viene violata, e può accadere che un oggetto che normalmente viene visto come nero appaia bianco; o viceversa che un oggetto bianco appaia nero.

Questi errori percettivi ci stupiscono e ci fanno capire che la percezione non è qualcosa che possiamo dare per scontato, ma il risultato di una complicata sequenza di eventi attraverso i quali la mente in un certo senso “costruisce” l’esperienza diretta. Non bisogna dimenticare però che questa attività è pur sempre un processo biologico, che ha un valore adattivo. Se la percezione fosse continuamente in errore sarebbe ben difficile interagire con il mondo che ci circonda. Per questo motivo, gli errori della percezione sono interessanti anche perché ci danno informazioni sulle condizioni limite che caratterizzano processi che normalmente danno informazioni corrette.

Ma cos’è un’illusione ottica?

Un’illusione ottica è una qualsiasi illusione che inganna l’apparato visivo umano, facendogli percepire qualcosa che non è presente o facendogli percepire in modo scorretto qualcosa che è presente.

Un’illusione, a sua volta, è una distorsione di una percezione sensoriale, causata dal modo in cui il cervello normalmente organizza ed interpreta le stesse. Le illusioni possono coinvolgere i vari sensi, ma quelle visive sono le più famose e conosciute, dal momento che la vista spesso prevale sugli altri sensi.

Le illusioni ottiche possono manifestarsi naturalmente o essere dimostrate da specifici trucchi visuali che mostrano particolari assunzioni del sistema percettivo umano.

In base al meccanismo che ne è causa, quindi, si hanno tre categorie di illusioni:

• Ottiche, quando sono causate da fenomeni puramente ottici e pertanto non dipendenti dalla fisiologia umana;
• Percettive, in quanto generate dalla fisiologia dell’occhio.
• Cognitive, dovute all’interpretazione che il cervello dà delle immagini. Un caso tipico sono le figure impossibili e i paradossi prospettici.

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Ora andiamo ad analizzare le strutture coinvolte principalmente in questo “problema”.

L’occhio

L’occhio dei vertebrati ha un tipo di organizzazione che viene spesso paragonata ad una macchina fotografica. È costituito da diverse strutture.

È la membrana esterna trasparente che ricopre la parte anteriore dell’occhio; al di sotto di essa si trova l’iride, un muscolo circolare colorato, al centro del quale c’è un foro chiamato pupilla.

L’iride può dilatarsi o contrarsi a seconda dell’intensità luminosa, regolando in questo modo (proprio come una macchina fotografica) la quantità di luce che entra nell’occhio. Dietro l’iride si trova una lente, il cristallino che, grazie alla contrazione dei muscoli ciliari, può variare la sua curvatura permettendo la messa a fuoco delle immagini. L’umor vitreo, posteriormente al cristallino, è una sostanza gelatinosa trasparente che riempie la parte centrale dell’occhio, e tre membrane: la retina, la coroide e la sclerotica.

La retina è formata da 3 strati di cellule, il primo dei quali è costituito da fotorecettori che catturano l’energia luminosa; queste cellule fotorecettrici sono i coni e i bastoncelli.