La scienza ci dice che il “Cosmic Web”, la rete delle galassie dell’Universo, e la rete dei neuroni all’interno del cervello umano, sono simili e connesse. Di Elena Tempestini

Il nostro Universo cresce! Per usare un linguaggio “cosmologico”, il nostro Universo si “espande” ed anche con una certa velocità. In un articolo comparso sulla rivista “Nature’s Scientific Reports”, è stato confermato che alcuni scienziati hanno programmato una simulazione, dalla quale emerge che l’espansione dell’Universo ha alcune caratteristiche molto simili a quelle riscontrabili nella crescita e nello sviluppo del cervello umano.

Ma già presso l’Istituto di Fisica Nucleare Italiana, alcuni esperimenti hanno accertato che la rete delle galassie che compongono l’Universo, chiamato scientificamente “Cosmic Web”, e la rete dei neuroni all’interno del cervello umano, hanno delle importanti similitudini.

Universo e cervello: la connettività delle due reti evolve secondo principi fisici simili? La scienza lo sta dimostrando oggi, la storia e la filosofia hanno portato avanti questo concetto dall’antica Grecia, nei Romani, in Leonardo Da Vinci, in Giordano Bruno, Galileo Galilei, Isaac Newton, Einstein, Bohm, il fisico Alain Aspect, Stephen Hawking, Sheldon Glashow, Steven Weinberg, Abdus Salam, Peter Higgs, Fabiola Gianotti, Sara Seager “cacciatrice di esopianeti” della quale sentirete parlare in futuro.

Le simulazioni mostrano che una rete cosmica di filamenti gassosi, separati da grandi vuoti, riempie l’universo.

Nonostante l’enorme differenza di scala dei due sistemi (oltre 27 ordini di grandezza), i risultati della ricerca quantitativa, a metà tra cosmologia e neurochirurgia, suggeriscono che processi fisici completamente diversi possono formare strutture con livelli di complessità e di autoorganizzazione sorprendentemente simili.

Ciò che il “sapere” non ha saputo spiegare nei tempi passati, spesso ha avuto un comportamento elusivo se non addirittura ridicolizzante. Nessun sapere è riuscito fino ad oggi a dimostrare cosa sia il nostro senso di identità personale, quella percezione che è l’Io esistente, la creazione di essere. Nessun sapere dimostra cosa sono le emozioni, i pensieri, le idee o gli ideali nei quali confluiamo durante il tempo della nostra vita.

Per dimostrare che la Terra ruota e per trovare le leggi che governano il cosmo, sono serviti 2000 anni. Da sempre l’essere umano si è chiesto cosa fosse l’universo e la percezione, l’intuizione che lo lega ad esso. Furono i Pitagorici ad affermare che la Terra gira più velocemente del Sole e della Luna, e una volta al giorno li sorpassa con l’effetto apparente di un loro sorgere a Est e un tramontare a Ovest. I corpi celesti emettono un suono e poiché il moto circolare implica armonia, l’Universo è pervaso da una musica “celestiale”, che non udiamo per assuefazione. Come ha detto Luca Parmitano, Astronauta dell’Agenzia Spaziale Europea ESA, l’Universo è matematica, linguaggio della scienza, e musica linguaggio di comunicazione.

Finalmente la scienza ha iniziato a ricomporre il SENSO DELLA BELLEZZA che le appartiene: le Arti stanno tornando ad unirsi, a fare “rete”. Sono proprio le reti neurali del nostro cervello ad essere un potente sistema matematico, esattamente come lo è la “rete” delle galassie. Un sistema di auto-organizzazione modellato dai principi delle dinamiche di rete. Questo ha dato il nome di Cosmic Web o Web Cosmico: La rete cosmica è la spina dorsale su larga scala dell’universo, costituita principalmente da materia oscura intrecciata a gas, sulla quale si sono formate le galassie.

Un astrofisico dell’Università di Bologna e un neurochirurgo dell’Università di Verona hanno collaborato mettendo a confronto la rete cosmica con la rete dei neuroni della corteccia cerebrale degli esseri umani, trovando caratteristiche sorprendentemente simili.. Lo studio è stato pubblicato sulla rivista Frontiers of Physics. Lo studio è nato proprio dalla conoscenza della parte storica e non scientifica, nella quale letteratura, si evincevano le similitudini tra l’universo macro e l’essere umano micro. Ma sono informazioni non quantificate, attribuite a concetti espressi secoli fa da grandi illuminati ma non dimostrati scientificamente. Ed è da questo nodo gordiano che i due scienziati hanno iniziato il loro studio, provare la veridicità scientifica.

Gli scienziati, il dott. Franco Vazza astrofisico del Dipartimento di Fisica e Astronomia dell’Università di Bologna e il dott Alberto Feletti neurochirurgo del Dipartimento di Neuroscienze, Biomedicina e Movimento dell’Università di Verona, hanno scoperto che le somiglianze nell’organizzazione dei due sistemi, entrambi dominati per circa il 70 per cento da una componente che in un certo senso si comporta in modo “passivo” l’energia oscura per il cosmic web, l’acqua per il cervello umano. Dell’energia oscura, del grande mistero della scienza odierna, si sa ancora poco, la materia oscura e l’energia oscura sono due degli ingredienti base del nostro universo. Insieme occupano il 96% del cosmo, ma, non possono essere misurate direttamente. La materia oscura, tende a far restringere il cosmo per effetto della gravità ma c’è un’altrettanto misteriosa energia oscura, che tende a farlo espandere sempre più rapidamente. Eppure la loro influenza è immensa, pullula dal “vuoto” ed è usata dalla materia bianca presente nel cervello e nella spina dorsale degli esseri umani. Alcuni fisici ritengono che l’energia oscura sia una quinta forza fondamentale dopo la forza elettromagnetica, l’interazione debole, quella forte e la gravità. Stiamo sperimentando che le domande sull’estremamente piccolo e sull’estremamente grande sono in realtà connesse. Micro e Macro, Arte e musica, matematica e geometria, la continua ricerca, le immagini e la creatività , l’intelligenza e la conoscenza quale aspirazione alla libertà.

Il Web cosmico e i neuroni, si organizzano in lunghi filamenti, o nodi tra filamenti, in entrambi i casi, circa il 75% della distribuzione di massa o energia dei due sistemi è composta da una materia che ha un ruolo apparentemente passivo: acqua nel caso del cervello, energia oscura per l’Universo osservabile, le similitudini sono davvero impressionanti. Nel caso del cosmic web, la rete organizza il flusso di materia ed energia; nel caso della rete neuronale, organizza il flusso di energia. Dentro questi flussi c’è uno scambio di informazioni, possiamo quantificare quante informazioni le due reti possono codificare: la loro capacità di memoria. Ma anche se la quantità di memoria è la stessa, uno dei due sistemi, ed è il cervello umano, si evolve in maniera estremamente più veloce, mentre l’informazione contenuta nella rete del web cosmico non si è evoluta molto, è sempre all’incirca la stessa dall’inizio dei tempi.

la rivelazione del Web Cosmico ovvero dei fili invisibili che legano le rotazioni di milioni di galassie, svelano l’istantanea coerenza dei movimenti, “distanti” milioni di anni luce. Questa nuova ricerca sembra confermare un altro dato che accosta il nostro Universo ad un cervello umano. Secondo la neuroscienza, il numero delle cellule nervose che compone il il cervello, è circa lo stesso del numero delle stelle presenti nell’Universo (miliardi di miliardi). Dobbiamo prendere atto che esiste una legge che governa lo sviluppo sia dei più piccoli sistemi, come le cellule celebrali, sia dei più grandi sistemi come le galassie, per la scienza e per i fisici, questo è un segnale immediato che c’è ancora qualcosa che non riusciamo a comprendere sul funzionamento della natura.

“Le cose sono unite da legami invisibili: non si può cogliere un fiore senza turbare una stella” ( Galileo Galilei, 1600)

Credits: NASA, ESA, CSA, and STScI luglio 2022, la nebulosa della Carena, una fra le più grandi e luminose fabbriche di stelle. Con orgoglio l’Italia è presente in oltre 40 programmi scientifici e con il Webb Space Telescope è l’inizio del viaggio alla scoperta degli esopianeti e dell’atmosfera del pianeta extrasolare.

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