Informazioni su devoldev

chemist, university researcher, marxian, peakoiler,climate worried, bridge player, Mozart/Vivaldi loving, pedal biker

“Scienza, quo vadis?”. Recensione.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Scienza, quo vadis? Tra passione intellettuale e mercato.

Gianfranco Pacchioni, 11 euro Ed. Il Mulino

Recensione

La collana de Il Mulino Farsi un’idea è forse una delle più azzeccate scelte editoriali degli ultimi anni; libri brevi, compatti, ma densi, che svelano ed approfondiscono, attraverso esperti/protagonisti, aspetti critici della società moderna.

Anche il libro di cui vi parlo oggi fa parte di questa classe; 140 pagine per raccontare, anche attraverso le proprie esperienze personali, ma anche con tanti dati ben fondati e riassunti, il cambiamento che la Scienza ha vissuto e sta ancora vivendo negli ultimi 100 anni.

L’autore, Gianfranco Pacchioni, chimico teorico, è Prorettore all’Università di Milano Bicocca dove è stato direttore del Dipartimento di Scienza dei materiali. Per le sue ricerche ha ricevuto numerosi premi internazionali di prestigio, ha anche pubblicato altri libri su temi divulgativi.

Il titolo fa riferimento ad una famosa locuzione di origine apocrifa (che da il titolo anche ad un romanzo di fine ottocento che procurò al suo autore il premio Nobel per la letteratura nel 1905); la frase sarebbe stata pronunciata da Pietro che fuggiva da Roma incontrando il simulacro di Gesù; la risposta di Gesù avrebbe convinto Pietro a tornare sui suoi passi lasciandosi crocifiggere.

Dopo aver letto il libro ci si convince proprio di questo: che l’autore voglia indurre ad un ripensamento (o almeno ad una riflessione critica) chi fa scienza. Ma certo non per farsi crocifiggere!

La struttura del libro è agile e ben impostata; lo stile amichevole, ho trovato poche parole difficili e quelle poche usate senza boria. Insomma grande leggibilità.

L’argomento è diviso in 8 parti e ciascuna di esse è trattata con riferimento ad un esempio concreto il più delle volte tratto dall’esperienza personale dell’autore.

I temi dei primi capitoli, almeno apparentemente, sono quelli che potremo definire meno controversi; ma non è vero. Probabilmente lo sono per chi nella scienza ci lavora, ma non ho dubbi che ci siano molte persone e anche parecchi politici che non sarebbero d’accordo; per esempio sull’importanza della scienza di base, delle ricerche dettate essenzialmente dalla curiosità e non dall’interesse applicativo; purtroppo l’idea che certi tipi di ricerche non servano se non a chi li fa è molto comune e la ignoranza della storia della ricerca aiuta questa misconcezione, che di fatto è anche alla base di parecchi grandi finanziamenti; se non ci sono aziende interessate pare che i grandi progetti europei non abbiano senso; mi permetto di dissentire.

L’autore secondo me giustamente fa notare che praticamente tutte le grandi scoperte degli ultimi anni sono frutto di questo tipo di ricerca curiosity driven, spinta dalla curiosità, ed hanno avuto effetti enormi sulla nostra società.

L’altro argomento che pure pare scontato ma non lo è, almeno per il grande pubblico, mentre appare evidente a quelli della mia generazione (che è poi quella di Pacchioni) che lo hanno vissuto e che potrebbero portare esempi simili a quelli del libro è il grandissimo cambiamento della ricerca negli ultimi 50 anni (la cosa potrebbe non essere così evidente per i giovani ricercatori). Chi è abituato a fare un plot in pochi secondi con Excel o Kaleida potrebbe non capire che i due lavori all’anno di una volta implicavano tanto impegno quanto i venti lavori annui di alcuni di oggi. Siamo passati da una attività di nicchia, quasi artigianale ad attività di fatto industriale cambiando molti dei modi concreti di operare e coinvolgendo meccanismi complessi e difficilmente gestibili.

E’ cambiata non solo la dimensione delle cose, ma anche la velocità della produzione e (a volte) la sua qualità, e di più alcuni dei metodi di controllo della qualità (come si potrebbero chiamare in gergo industriale i processi di peer review) si dimostrano inadeguati, difficili da adattare alle nuove dimensioni. Questo ha favorito lo svilupparsi di una serie di meccanismi fraudolenti, la cui dimensione e la cui importanza sono spesso correlati con le dimensioni e l’importanza applicativa della scienza. Abbiamo ricordato di recente il caso poliacqua, che però attenzione non fu una frode, fu una incomprensione, un errore; ben diverso dal caso recente di Hendrik Schön, una vera truffa, raccontato da Pacchioni. In entrambi il metodo scientifico e il confronto fra pari sono stati si capaci di rivelare il problema, ma in entrambi si sono dimostrati lenti, probabilmente troppo. E questo della lentezza è dopo tutto uno dei temi del testo.

Ho apprezzato la illustrazione ben fatta dei vari termini che si usano in ambito scientifico che spesso né il grande publico né i giornalisti comprendono appieno: dalla valutazione della ricerca ai meccanismi specifici come il peer review, l’impact factor, etc. con una analisi critica del loro significato.

Qui val la pena di una citazione per la quale ringrazio Rinaldo Cervellati:

Richard R. Ernst (Premio Nobel per la Chimica, 1991) ha scritto:

And as an ultimate plea, the personal wish of the author remains to send all bibliometrics and its diligent servants to the darkest omnivoric black hole that is known in the entire universe, in order to liberate academia forever from this pestilence. And there is indeed an alternative: Very simply, start reading papers instead of merely rating them by counting citations. (Chimia, 2010, 64, 90)*

*rivista ufficiale della Swiss Chemical Society

Pacchioni appare combattuto fra le due visioni diverse della Scienza che emergono dall’analisi storica che egli stesso compie; ne vede aspetti negativi e a volte positivi; e non è il solo. La parte interessante di questa analisi è anche nel denunciare il legame di queste contraddizioni con le altre maggiori contraddizioni della nostra società: riferendosi ad esse Pacchioni scrive:

in un mondo che evolve in queste direzioni, non si può pretendere che la scienza resti un’isola felice e incontaminata, una sorta di porto franco totalmente immune da processi involutivi

Però ecco, se posso dare un contributo critico, qui mi sarei aspettato un passo avanti, un saltino che altri colleghi come Balzani o Armaroli, egualmente bravi sembrano aver fatto: la Scienza può indicare un cammino proprio sulla base dei contenuti che scopre nell’evoluzione tecnica, naturale, sociale ed economica dell’Umanità; per esempio la insostenibilità dei meccanismi di mercato e di crescita infinita è palese, la necessità di un mondo organizzato su basi diverse, più umane e non economicistiche è dimostrabile a partire dalla distruzione dell’ecosistema che la chimica e le altre scienze rivelano.

Dunque una riforma, chiamiamola così, della scienza è possibile insieme ad una riforma del meccanismo economico iperproduttivistico e di crescita continua che l’economia, come è misconcepita ora, tenta di imporci. Non più ricambio organico fra uomo e natura, ma un fondamento autoreferenziale di crescita quantitativa a tutti i costi che si vuole applicare anche alla scienza.

Il libro pone essenzialmente delle domande a cui suggerisce una parziale risposta; e porre domande giuste è dopo tutto il compito dello scienziato, porre domande prima che fornire risposte. Quella che mi ha colpito di più è : Siamo troppi? Che da il titolo al capitolo 6; domanda a cui l’autore non fornisce una risposta ma per la quale fornisce molto materiale, anche non comunemente disponibile sui numeri dei ricercatori nel mondo. Pone anche il problema della definizione dell’attività di ricerca e dello scienziato; ci sarebbe da approfondire di più il senso di questa crescita.

Una chiave di risposta per esempio la suggerisce il collega Luca Pardi del CNR (si veda il recente Picco per capre, ed. Lu.Ce di L. Pardi e J. Simonetta); man mano che ogni iniziativa umana si sviluppa diventa sempre più difficile farla funzionare bene: crescono la complessità ma anche le resistenze interne, la dissipazione; o se volete il costo entropico del sistema aumenta; teoricamente potete organizzare sempre più, ma avete bisogno di dissipare sempre più energia per tenere in piedi l’organizzazione; ma questa è una ipotesi che fanno altri.

Del tutto condivisibile la rivendicazione della slow science che è ormai diventata movimento e che conclude la parte creativa del volume, di una scienza non preoccupata della velocità e della quantità, ma solo dei contenuti e della correttezza etica, e che proprio per questo si dà i tempi che le servono. Anche se qui ci avrei aggiunto la necessità di facilitare le interazioni fra settori; rivendicare solo la specializzazione può far travisare le cose; in Italia abbiamo addirittura la follia di avere una tumulazione dei contenuti scientifici in circa 400 tombette chiamate settori disciplinari, che esistono solo da noi e che, quelli si, sono da eliminare quanto prima.

Anche perchè è anche lo scambio e il contatto fra settori diversi che crea nuove idee e concezioni e modelli.

In coda al testo una ampia bibliografia molto utile per coloro che volessero approfondire i temi discussi dall’autore. Anche solo per questo il libro dovrebbe entrare nella bibiliotechina di ogni scienziato critico.

Glifosato: dove siamo? Parte prima: alcuni fatti.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Continuo a parlarvi di glifosato dato che nelle ultime settimane la Commissione europea ha deciso di rinnovarne il permesso d’uso per 5 anni. Lo ha fatto a maggioranza dopo un voltafaccia della Germania. L’Italia e la Francia han votato contro. Ovviamente questa situazione ha scatenato le proteste da entrambe le parti in causa ed ha anche scatenato un attacco contro lo IARC, che è un organismo dell’OMS che da sempre si occupa del pericolo delle sostanze cancerogene e che qualche tempo fa aveva classificato il glifosato come potenzialmente cancerogeno. C’è stato anche un intervento su Repubblica della senatrice Elena Cattaneo che commenterò nella 2 parte del post. Dedico questa prima parte ad alcune informazioni sulla molecola che vi riporto qua nella forma in cui le uso per farmi un’idea, raggruppandole per settore e sottolineando le cose che comunemente non si dicono.

Vorrei con voi guardare al glifosato da un punto di vista più generale; ne abbiamo già parlato in precedenti post (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/07/31/ma-insomma-il-glifosato-e-o-non-e-cancerogeno/); ma proviamo ad allargare il punto di vista.

Cosa è il glifosato.

Il glifosato è un fosfonato sintetico, un derivato dell’acido fosfonico. Dunque una molecola del tipo:

Estere  e derivato dell’acido fosfonico

Acido fosfonico

2-amminoetilfosfonato, fosfonato naturale presente in molte membrane di piante e animali

fosfomicina, antibiotico vie urinarie

Come vedete in tutti i casi il ruolo del fosfonato viene deciso dalla sostituzione in R3; nel caso del glifosato abbiamo:

Glifosato, acido fosfonometilamminoacetico

Si può vedere anche come un derivato fosforilato dell’aminoacido glicina, N-fosfono metilglicina; la glicina, il più semplice amminoacido che costituisce la parte a destra della molecola; il gruppo fosfonico è attaccato sull’azoto dell’aminoacido.

Perchè faccio questa introduzione? Perchè è utile sottolineare come tutte le molecole che usiamo hanno un senso e una struttura ben precisi; e sono spesso analoghe di altre buone o cattive, velenose o utili; i fosfonati sono usati come agenti addolcenti dell’acqua, essendo chelanti; abbiamo parlato di questo meccanismo nel post sui prodotti anticalcare.

Sono impiegati come additivi con vari ruoli, come chelanti ed inibitori della corrosione, disperdenti, flocculanti, etc. nella formulazione degli anticalcare e nei detersivi c’è un ruolo crescente dei fosfonati dopo la decisione UE di ridurre i fosfati nei detersivi, che è del 2012; oggi i fosfonati hanno un mercato mondiale di oltre 500.000 ton, di cui in Europa oltre 130.000; per paragone il derivato fosfonico glifosato è prodotto in oltre 800.000 ton di cui in USA circa 125.000.( https://enveurope.springeropen.com/articles/10.1186/s12302-016-0070-0)

Aggiungo che c’è una seconda molecola di questa classe che viene usata come erbicida ma è presente in natura e che si chiama glufosinato; come vedete il glufosinato ha un atomo di carbonio in più nella catena R3 e il legame fra amminoacido e fosfonato non è sull’azoto amminico ma sul carbonio. Il glufosinato a differenza del glifosato è parecchio più persistente in ambiente.

Il glufosinato (o fosfinotricina) è un erbicida sistemico naturale ad ampio spettro prodotto da parecchie specie del batterio del suolo Streptomyces. Le piante trasformano un altro erbicida il bialaphos, anch’esso naturale in glufosinato. Esso funziona inibendo l’enzima glutaminasintetasi necessario alla sintesi della glutamina e alla eliminazione dell’ammoniaca. Per questo motivo esso ha anche proprietà antibatteriche, antifungine.

Diciamo che stiamo ancora una volta facendo un esperimento di massa spargendo ampiamente derivati fosfonati sintetici e naturali nelle acque superficiali. Vedremo come va a finire; vi racconterò come apparentemente siano molecole molto maneggevoli, ma anche altre volte in passato ci siamo sbagliati in queste valutazioni e maggiore è l’uso di una tipologia di molecole maggiori sono i rischi.

Meccanismo di azione.

(Glyphosate Resistance in Crops and Weeds: History, Development, and Management Vijay K. Nandula (Editor) July 2010)Il glifosato uccide le piante interferendo nella sintesi degli amminoacidi aromatici (fenilalanina, tirosina, triptofano) nella cosiddetta via dello shikimato; ottiene lo scopo inibendo un enzima il 5-enolpiruvilshikimato-3-fosfato sintetasi (sigla: EPSPS), che catalizza la reazione dello shikimato-3-fosfato e del fosfoenolpiruvato per formare il 5-enolpiruvil-shikimato-3-fosfato (EPSP), come mostrato nello schema precedente.

Esso viene assorbito attraverso le foglie e pochissimo dalle radici; ne segue che sia attivo sulla pianta in crescita e non possa impedire ai semi delle infestanti di germinare. Una volta entrato in circolo nella pianta in crescita lo shikimato si accumula nei tessuti costringendo la pianta a concentrarsi sulla sua eliminazione. La crescita della pianta si ferma entro poche ore dall’applicazione mentre ci vogliono alcuni giorni per l’ingiallimento delle foglie. I raggi X hanno mostrato che il glifosato occupa il sito di legame del fosfoenolpiruvato; esso è in grado di inibire l’enzima di diverse specie di piante e di microbi.

Fosfoenolpiruvato vs glifosato

Questa via metabolica non esiste negli animali. Questa è la base, la condizione per la maneggevolezza del glifosato. Attenzione però ciò non esclude altri meccanismi di azione, il fatto che il glifosato non possa espletare la sua azione principale sulle cellule animali non esclude che possa espletarne altre, tanto è vero che come vedremo nella seconda parte ci sono delle indicazioni di rischio ben precise da parte di ECHA (H318 e H411), che implicano azioni tossiche sia sull’uomo che sugli animali. Ne riparleremo nella seconda parte (ne abbiamo accennato in passato).

E’ interessante notare che il glifosato sia uno zwitterione; infatti dato che l’acqua è normalmente esposta all’atmosfera ed è quindi in equilibrio con CO2 a circa 5.5 di pH avremo che il gruppo più acido si dissocierà mentre quello più basico si associerà:(da una presentazione di Arpat, Michele Mazzetti)

Questo spiega la significativa solubilità del glifosato in acqua, 12g/litro circa 0.07M e la relativa insolubilità in solventi organici.

Che fine fa?

Si adsorbe fortemente sul suolo e in genere si stima sia immobilizzato, ma badate è immobilizzato sulle particelle del suolo, ma può circolare in questa forma adsorbita. I microbi del suolo lo degradano ad acido amminometilfosfonico (AMPA) che anch’esso teoricamente si adsorbe sul suolo. Di fatto entrambi, glifosato ed AMPA si ritrovano nel suolo; c’è da notare che esiste una via potenziale di inquinamento da AMPA alternativa ed è quella dei detersivi contenenti derivati fosfonici. Tuttavia il peso relativo delle due forme di inquinamento da AMPA è in discussione. (non confondete AMPA con un’altra molecola che pure usa questa sigla ed è completamente diversa, l’ acido α-ammino-3-idrossi-5-metil-4-isoxazolpropionico ) (Chemosphere 77 (2009) 133–139 e Chemosphere 47 (2002) 655–665).

AMPA da glifosato

anche questa molecola usa l’acronimo AMPA, ma ha tutt’altra origine.

La semivita del glifosato nel suolo è di circa 50 giorni. E’ stato suggerito che la emivita sia più breve in acqua dolce, ma anche più lunga in acqua di mare con effetti possibili sulle barriere coralline (Marine Pollution Bulletin>

Volume 85, Issue 2, 2014, Pages 385-390).

 

I ricercatori dell’Università della California presso la San Diego School of Medicine hanno confrontato i livelli di glifosato nell’urina di 100 persone in un arco di tempo di 23 anni. Hanno cominciato dal 1993, l’anno prima dell’introduzione, da parte della Monsanto, di coltivazioni geneticamente modificate resistenti al Roundup, nome commerciale dell’erbicida. Da quando queste colture si sono diffuse, l’uso del diserbante nel mondo è aumentato di circa 15 volte.

Nelle urine dei partecipanti le quantità di glifosato sono passate da una media di 0,20 microgrammi per litro del periodo 1993-1996 a una media di 0,44 microgrammi per litro del 2014-2016. Le dosi sono ben al di sotto degli 1,75 milligrammi per chilo di peso corporeo fissati come soglia limite di esposizione dall’Agenzia per la protezione ambientale degli Stati Uniti, e dei 0,3 milligrammi per chilo stabiliti dall’Efsa, l’Autorità europea per la sicurezza alimentare. È comunque un aumento importante, che passa in gran parte inosservato, che dipende dall’ampia diffusione, negli USA, di coltivazioni Ogm resistenti al diserbante (prima soia e mais, ora anche grano e avena)”

Il glifosato si ritrova in giro nei cibi e in acqua e dunque si ritrova poi nei nostri tessuti; questo avviene in quantità molto basse, ma è spiacevole sapere che senza che lo vogliamo atomi o molecole sintetiche di questo tipo ci entrino dentro; succede per molte altre specie: il mercurio, il DDT e oggi anche per il glifosato; certo i limiti di tossicità stabiliti ufficialmente sono parecchio più alti delle quote che si ritrovano nei tessuti umani ma il fatto stesso che non ci sia certezza del livello di sicurezza (1750mg pro kilo pro die in USA, 300 mg pro kilo pro die in UE) lascia perplessi.

Brevetti e interessi.

I brevetti relativi alla produzione di glifosato sono scaduti, in questo senso potrebbe sembrare che la sua produzione sia “libera”; ma di fatto ne sono subentrati altri molto più interessanti quando il glifosato è stato scelto come sostanza di elezione con cui correlare la genetica di semi di varie specie modificata con metodi OGM (ma la cosa in se non è particolarmente importante, non credo nei danni da OGM, non è questo lo sottolineo l’oggetto del contendere) in modo da essere resistente al glifosato stesso; in questo modo l’idea è che uno può avere su un campo in cui si usino tale tipo di semi solo la specie resistente, mentre tutte le altre non lo sarebbero. Questa idea è alla base di una crescente importanza dell’uso del glifosato il cui uso è dunque cresciuto soprattutto per questo motivo. I brevetti importanti sono quelli su questi semi non sul glifosato.

Tuttavia rimane un’altra cosa che pochi sanno; che pur essendo “fuori brevetto”, a causa del meccanismo delle cosiddette lettere di accesso (Letter of Access, LoA), un portato del REACH, la Monsanto continua a detenere diritti diretti sul suo uso. In pratica gli altri pagano per avere diritto ad usare i dati in suo possesso che servono alla registrazione REACH.

Sviluppo di resistenza al glifosato.

L’uso di erbicidi o di pesticidi come di antibiotici, cioè di sostanze che interagiscono con la vita di alcune specie colpendo alcuni dei loro processi vitali attraverso il blocco o la competizione con i loro enzimi ha come effetto una risposta di tipo adattativo; la selezione naturale selezionerà quei mutanti che possono usare enzimi diversi mutati e che resistano all’attacco subito. Tenete presente che questo tipo di risposta adattativa è tipica delle specie viventi a qualunque livello e dipende fondamentalmente dalla velocità riproduttiva; nel caso dei batteri che si riproducono in un tempo inferiore all’ora il numero di generazioni è talmente grande che l’adattamento può svilupparsi con grande velocità; prova ne sia che buona parte degli antibiotici che abbiamo sviluppato nel tempo sono diventati oggi inutili; è un argomento di cui abbiamo parlato in altri post a proposito del crescente problema delle resistenze batteriche (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2017/11/29/il-mercato-del-sapere/).

Nel caso delle piante o degli insetti la velocità riproduttiva è minore ma comunque la risposta adattativa si sviluppa lo stesso; si sviluppa anche negli umani in risposta alle pressioni ambientali e di altre specie, dunque nulla di strano. Ci si deve aspettare perciò che la strategia dell’erbicida o del pesticida possa entrare in crisi; il DDT per esempio oggi non viene più usato se non i casi molto specifici non solo perchè è un POPs, ma anche a causa di questo tipo di risposta da parte delle zanzare. La medesima risposta avviene anche nel caso degli erbicidi.

Nature ha trattato il tema varie volte introducendo il tema dei cosiddetti “supersemi”, che resistono ai vari tipi di erbicidi (24|NATURE|VOL497|2MAY2013); la Union of concerned Scientists ci ha scritto un documento; al momento la situazione glifosato è che nelle zone di maggiore impiego come gli USA una percentuale significativa di varie piante è resistente al glifosato; in Illinois l’Università segue regolarmente la cosa con una relazione annuale. In quel caso si possono avere infestanti resistenti al glifosato nell’80% dei casi. A livello mondiale 24 specie invasive finora hanno sviluppato resistenza al glifosato.

Contemporaneamente come nel caso degli antibiotici è anche diminuito l’interesse delle grandi compagnie ad investire nella scoperta di nuovi erbicidi:

Esattamente come nel caso degli antibiotici ci avviamo verso un’era in cui i vecchi erbicidi (o pesticidi) diventano meno efficienti mentre diminuisce l’interesse ed aumenta il costo di investimento per svilupparne di nuovi.

(continua).

Questione PFAS ovvero l’arte di spostare il problema

In evidenza

Francesca Hinegk*

Nei primissimi anni ’50 i composti poli- e perfluorurati (PFC) conquistarono il mercato grazie alle loro potenzialità d’uso e d’applicazione nei più svariati ambiti: dalle schiume filmogene antincendio a vernici e inchiostri, dall’abbigliamento sportivo idrorepellente all’equipaggiamento medico, dal rivestimento di utensili da cucina all’attrezzatura per il trattamento del cibo, fino ad utilizzi per il trattamento della carta ed a pesticidi. L’elevata resistenza all’idrolisi, alla fotolisi ed alla degradazione microbica di queste sostanze le rende altamente persistenti e dotate di un elevato potenziale di bioaccumulazione e biomagnificazione, comportando un serio problema di natura ambientale e sanitaria.

Figura 1 Esempi di applicazione dei PFC (ntp.niehs.nih.gov)

Sono numerose le misure adottate dai primi anni 2000 nel tentativo di limitare i danni comportati da cinquant’anni di produzione e diffusione delle PFAS (sostanze perfluoro alchiliche), avvenute senza le dovute conoscenze sulle problematiche legate a questa famiglia di composti. Nessuno dei provvedimenti presi può tuttavia dirsi risolutivo: la questione rimane infatti aperta su diversi fronti e per certi versi si è giunti solamente ad un trasferimento del problema, sia in termini di scelta del composto chimico che in senso geografico.

Tra i provvedimenti adottati per la regolamentazione di queste sostanze si possono riconoscere tre tipologie di intervento: la limitazione della produzione, l’apposizione di restrizioni alle vendite e la definizione di valori limite di riferimento per le concentrazioni nelle acque. Le azioni intraprese dalle istituzioni nazionali e sovranazionali sono state mirate principalmente ai due composti all’epoca più diffusi nell’ambiente: l’acido perfluoroottanoico (PFOA) e l’acido perfluoroottansolfonico (PFOS).

Figura 2 Struttura chimica di PFOA e PFOS
( charlestonwaterkeeper.org)

La produzione di PFOS e PFOA subì una prima battuta d’arresto nel maggio del 2000, quando la 3M, la maggiore azienda statunitense produttrice di PFOS, in accordo con la US-EPA iniziò una progressiva riduzione della produzione di questo composto, fino ad una completa cessazione nel 2002. Pochi anni più tardi, nel 2006, l’EPA diede l’avvio al 2010/2015 PFOA Stewardship Program, un programma di gestione mirato ad una riduzione del 95% della produzione di PFOA entro il 2010 fino ad una totale eliminazione delle emissioni di questo composto entro il 2015. Le otto maggiori aziende del settore vi presero parte volontariamente.

Nel dicembre dello stesso 2006 gli PFOS furono inclusi nella lista degli inquinanti organici persistenti (POPs) della Convenzione di Stoccolma, quindi assoggettati alle restrizioni imposte dal Programma delle Nazioni Unite per l’ambiente (UNEP). Il Parlamento Europeo stabilì di conseguenza il divieto di vendita per questo composto su tutto il territorio dell’UE applicabile a partire dal 2008 (2006/122/EC).

La presenza di numerosi casi di forte contaminazione in diversi Paesi degli Stati Uniti e dell’Europa, in Giappone ed in altri Stati, insieme ai risultati di importanti studi di settore dimostrarono la necessità di definire valori di soglia per la presenza di PFAS nelle acque potabili. In particolare fu determinante il C8 Health Project, che mise in luce l’esistenza di una probabile correlazione tra l’esposizione a PFOA ed alcune gravi patologie, come malattie tiroidee, tumori del testicolo e del rene.

Nella tabella sottostante sono raccolti alcuni esempi di valori di riferimento health based adottati in diverse nazioni.

Le restrizioni imposte hanno condotto all’introduzione di sostituti a catena più corta all’interno dei processi industriali che lo permettevano. La scelta di questi composti è giustificata dal minore potenziale di bioaccumulazione e dai minori livelli di tossicità acuta e cronica rispetto ai loro predecessori. Nel paper Helsingør Statement un team di esperti internazionali del settore ha espresso la propria preoccupazione relativa alla sostituzione in atto, argomentando come le PFAS a catena corta non siano un’alternativa priva di rischi. Esse mantengono infatti l’elevata persistenza in ambiente tipica di questo gruppo di sostanze e continuano di conseguenza a rappresentare una minaccia per gli ecosistemi e per la salute umana. In alcuni casi, inoltre, i perfluorurati a catena corta sono meno performanti dei corrispondenti composti a catena lunga, rendendo probabilmente necessario l’impiego di un maggior quantitativo di sostanza e/o di utilizzare più composti per ottenere le stesse prestazioni. Un’ulteriore causa di preoccupazione sono le limitate conoscenze che si hanno riguardo a proprietà, uso e profili tossicologici di queste sostanze, informazioni estremamente costose da ottenere sia in termini economici che in termini di tempo. Tempo durante il quale le crescenti e sempre più disperse emissioni potrebbero avere effetti irreversibili.

Un secondo effetto della regolamentazione della produzione di PFOA e PFOS è stata la delocalizzazione della produzione in Paesi in via di sviluppo come la Cina, che è diventata il maggior produttore ed utilizzatore di queste sostanze. Le stime affermano che l’attuale produzione annuale e l’utilizzo di PFAS a catena lunga in Cina eguagliano o addirittura superano i valori che si avevano in Europa e Nord America prima dello Stewardship Program. Di recente il Ministero cinese per la Protezione dell’Ambiente ha incluso gli PFOS nella lista preliminare di sostanze pericolose prioritarie per la gestione ambientale, ma non sono ancora stati stabiliti valori limite per questa o per altre PFAS.

L’assenza di una legislazione che regoli le emissioni di perfluorurati in Paesi come la Cina rappresenta una minaccia anche per le nazioni che hanno provveduto a porre limitazioni sul proprio territorio. Non va infatti dimenticato che le PFAS sono soggette a global transport, come hanno attestato le numerose ricerche che hanno rilevato la presenza ubiqua di PFOA e PFOS nelle acque degli oceani, nelle precipitazioni, nel biota e nel sangue umano in ogni parte del globo. Il problema, quindi, rimane mondiale.

Figura 3 Schematizzazione del global transport ( worldoceanreview.com)

* Francesca si è laureata nel 2017 in Ingegneria ambientale a Trento discutendo una tesina sul tema dell’inquinamento da PFAS, ed è attualmente iscritta alla laurea quinquennale.

Approfondimenti:

Emerging contaminants – Perfluorooctane Sulfonate (PFOS) and Perfluorooctanoic Acid (PFOA); EPA, 2014.

Madrid Statement; 2015.

Alcune ricerche sulla presenza globale di PFAS:

Scott et al. 2005: Trifluoroacetate profiles in the Arctic, Atlantic and Pacific Oceans.

Yamashita et al. 2005: A global survey of perfluorinated acids in oceans.

Scott et al. 2006: Poly and perfluorinated carboxylates in North American precipitation.

Kannan et al. 2004: Perfluorooctanesulfonate and related fluorochemicals in human blood from several countries. Environ Sci Technol 38:4489–4495

Houde et al. 2006: Biological monitoring of polyfluoroalkyl substances: a review.

Il mercato del sapere

In evidenza

Claudio Della Volpe

In un articolo recentemente pubblicato su Internazionale (n.1228, p. 44) Joseph Stiglitz vincitore nel 2001 del premio della Banca di Svezia per le scienze economiche in memoria di Alfred Nobel (a volte indicato come Nobel per l’Economia, ma in realtà un premio Nobel per l’economia non esiste come tale*) commenta la situazione del mercato dei brevetti mondiali soprattutto nel settore farmaceutico ma non solo.

E’ un argomento che mi appassiona e a cui ho dedicato vari commenti in passato (https://ilblogdellasci.wordpress.com/2014/12/13/farmaci-essenziali-quanto-ci-costano/   http://www.soc.chim.it/sites/default/files/chimind/pdf/2012_9_179_ca.pdf

http://www.soc.chim.it/sites/default/files/chimind/pdf/2013_3_119_ca.pdf)

Stiglitz è noto per la sua posizione critica nei confronti della economia neoclassica, ossia della ideologia economica incapace di prevedere alcunchè ma usata a difesa della crescita infinita e del libero mercato come strumento di ripartizione delle risorse.

E in questo articolo fa notare la contraddizione fra le esigenze di gran parte della popolazione mondiale povera e i costi della gestione della salute e delle malattie importanti (i poveri non sono solo nel terzo mondo comunque); questi costi sono insostenibili perchè i farmaci sono considerati non come valori di uso ma come merci, come strumenti di profitto e dunque il loro uso dominato dal mercato inizia con una protezione legata al brevetto e prosegue con prezzi i più alti possibile, differenziati per mercato, indipendentemente dagli effettivi costi sostenuti nello sviluppo del farmaco, l’obiettivo non è dunque l’eradicazione delle malattie, ma la realizzazione di grandi profitti in breve tempo.

I paesi del terzo mondo più forti , gli ex paesi dell’ex terzo mondo oggi paesi in forte sviluppo come Brasile, Sud Africa, India, Cina, guidano una offensiva ai principi del mercato globale, approvano leggi che si oppongono ai monopoli istituiti nei paesi occidentali e soprattutto ai criteri che tali paesi cercano di imporre al resto del mondo: il brevetto, il copyright, gli accordi e le “regole” della organizzazione mondiale del commercio che garantiscono il profitto non l’uso equo, che strapagano il produttore o l’inventore non garantendo un uso razionale delle scoperte.

Stiglitz fa notare che “il sapere è un bene pubblico, sia perché usarlo non costa nulla sia perché un aumento del sapere può far crescere il benessere di tutti. Il timore è che il mercato non possa premiare a sufficienza l’innovazione e che la ricerca non sia adeguatamente incentivata.”

Una volta che una cosa sia scoperta, una molecola inventata, un testo scritto una canzone cantata, la preoccupazione principale non può essere difenderne la proprietà, ma usarla o sfruttarla o ascoltarla o leggerla nel modo migliore per tutta l’Umanità, remunerando correttamente chi ha contribuito alla sua produzione, MA senza fare di questo obiettivo l’unico scopo.

L’esempio degli antibiotici può essere utile: noi diamo gli antibiotici per scontati, ma come ha affrontato il mercato, il meccanismo della produzione privata basata sui brevetti e il profitto, la loro gestione?

Da una parte ha stimolato l’investimento e la scoperta di un certo numero di classi di molecole ma ne ha soprattutto spinto un uso smodato e veloce che garantissero la remunerazione delle spese sostenute nell’intervallo di tempo coperto dal brevetto; questo è il contrario di un uso razionale degli antibiotici, perchè favorisce lo sviluppo di resistenze; oggi le resistenze sono diventate una realtà importante e ci sono batteri resistenti a tutti gli antibiotici, mentre la percentuale di casi di infezioni resistenti è diventata una realtà importante in tutti i paesi avanzati con grave allarme per l’OMS.

« La prima regola degli antibiotici è cercare di non usarli, la seconda è cercare di non usarne troppi. »(Paul L. Marino, The ICU Book)

Questa regola razionale di uso dell’antibiotico è esattamente il contrario di quanto serve al mercato. C’è stato una specie di picco degli antibiotici in passato, sembrava di avere non una ma tante pallottole magiche che si moltiplicavano a profusione; ma esattamente quella ricchezza e quella profusione che avevano per obiettivo non guarire dalle infezioni ma fare soldi hanno prodotto la farmacoresistenza.

Pochi giorni fa un report del ISS ha confermato che anche in Italia i batteri resistenti sono presenti ormai quasi in maggioranza, viaggiando fra un terzo e il 45% dei casi; questo conferma quel che già si sa per l’intera Europa: https://ecdc.europa.eu/sites/portal/files/documents/AMR 2016_Final-with-cover-for-web-2017.pdf.

Oggi con la crescita delle resistenze batteriche servirebbero nuovi antibiotici (o casomai vaccini). Ma dato l’aumento dei costi per sviluppare nuove molecole (in gran parte costituiti dalle spese per difendere i brevetti nel mondo NON per sviluppare nuove molecole) non ci sono in campo ricerche a sufficienza per sviluppare i nuovi antibiotici che ci servono. Il motivo è che come abbiamo detto si tratta di un campo che richiede forti investimenti, che le case farmaceutiche si sono mostrate riluttanti a fare, perché prevedono che dei nuovi antibiotici sarà scoraggiata la prescrizione su vasta scala proprio al fine di ritardare lo sviluppo di farmacoresistenze, un’eventualità considerata quasi inevitabile.

Dunque il mercato e il brevetto non sono in grado di rispondere alla sfida dei nuovi antibiotici.

Stiglitz propone nel caso della sanità dei meccanismi alternativi al brevetto :

Esistono almeno tre alternative per finanziare l’innovazione. Uno è affidarsi a meccanismi centralizzati di sostegno diretto, come gli organismi nazionali di sanità. Un altro è decentralizzare il finanziamento diretto con la detrazione fiscale. Infine possono essere gli istituti governativi,le fondazioni o gli istituti di ricerca a dare premi alle innovazioni di successo.

Come è successo nel caso delle banche con la crisi del 2008 la mano pubblica deve intervenire per salvare capra e cavoli, in questo caso per stimolare la messa in campo di nuove ricerche per nuovi antibiotici, una cosa che il meccanismo del libero mercato e del brevetto è incapace di fare, dimostrando esattamente quel che dice Stiglitz: il mercato del sapere non è il modo migliore di gestire l’economia del XXI secolo.

* questa è una finezza, un modo per dire che l’economia è una scienza anch’essa con i baffi, dato che un premio Nobel per l’Economia vero e proprio non fu istituito da Nobel, la Banca di Svezia ne ha istituito uno che viene oggi presentato a fianco agli altri Nobel, ma personalmente mi appare una operazione ideologica; se andate sulla pagina del Nobel in coda agli altri premi c’è anche questo ma è scritto così, The Sverige Riksbank prize for economic sciences, con un comitato diverso dal comitato Nobel:

Note sull’Antropocene.3. Gli scenari.parte seconda.

In evidenza

Claudio Della Volpe.

In questa serie di post stiamo discutendo di Antropocene, l’argomento che da il sottotitolo al nostro blog e ne imposta i temi. Abbiamo via via analizzato nei 4 post precedenti (pubblicati qui, qui, qui e qui) le origini e le ipotesi sul momento iniziale che definisce l’Antropocene; poi ne abbiamo discusso alcuni scenari possibili.

Dedicheremo questo post a quello che ho definito scenario 3R o scenario Balzani.

Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli col loro gruppo Energia per l’Italia esprimono compiutamente una posizione 3R, ossia basata sull’idea che l’uso esteso di energie rinnovabili, il riuso degli oggetti e il riciclo dei materiali, insieme con la riduzione delle diseguaglianze sociali ed economiche fortissime attualmente esistenti, (secondo il rapporto Oxfam dello scorso anno gli 8 uomini più ricchi del mondo posseggono quanto la metà più povera dell’umanità, 3.6 miliardi di persone, o se volete l’1% dell’umanità possiede quanto o più che il rimanente 99%) costituisca la base per una gestione economica sostenibile.

L’idea di base di questo punto di vista è che l’economia sia in effetti basata sul sistema della biosfera, e questo non solo perché una parte dei servizi importanti è fornita direttamente dalla Natura senza essere pagata (pensate al ricambio dell’ossigeno, al ciclo del carbonio, all’impollinazione dei fiori, alla degradazione dei residui (le nostre deiezioni) fornita dai batteri, etc etc) ma anche perchè le risorse anche non rinnovabili che usiamo sono parte di un patrimonio naturale formatosi in centinaia di milioni di anni, come per esempio i combustibili fossili o le concentrazioni di risorse minerarie come i fosfati del Marocco o di Nauru e che non c’è più il tempo di ricostituirli, sono un unicum , un regalo naturale che non si ripeterà e che stiamo dilapidando rapidamente. E’ la posizione definita ecological economics, fondata da scienziati che ho nominato a riguardo del primo scenario come Georgescu Roegen, ma anche da chimici come il compianto Enzo Tiezzi; da ecologisti come Barry Commoner.

Tutti questi scienziati italiani e di altri paesi si sono resi conto che occorre chiudere il cerchio della produzione e della economia umane.

Barry Commoner riassumeva le quattro leggi dell’ecologia, ma che anche l’economia umana dovrebbe soddisfare, perchè dopo tutto l’economia umana è una parte ormai integrante dell’ecologia del pianeta:

Ogni cosa è connessa con qualsiasi altra. “L’ambiente costituisce una macchina vivente, immensa ed estremamente complessa, che forma un sottile strato dinamico sulla superficie terrestre. Ogni specie vivente è collegata con molte altre. Questi legami stupiscono per la loro varietà e per le loro sottili interrelazioni.” Questa legge indica la interconnessione tra tutte le specie viventi, in natura non esistono rifiuti:es. ciò che l’uomo produce come rifiuto ossia l’anidride carbonica è utilizzata dalle piante come risorsa. L’uomo col suo inquinamento altera ogni giorno il ciclo naturale degli eventi. 

2) Ogni cosa deve finire da qualche parte. “In ogni sistema naturale, ciò che viene eliminato da un organismo, come rifiuto, viene utilizzato da un altro come cibo.” Niente scompare. Si ha semplicemente un trasferimento della sostanza da un luogo all’altro, una variazione di forma molecolare che agisce sui processi vitali dell’organismo del quale viene a fare parte per un certo tempo. 

3) La natura è l’unica a sapere il fatto suo. “Sono quasi sicuro che questo principio incontrerà notevole resistenza, poiché sembra contraddire la fede universale nella competenza assoluta del genere umano.” Questo indica esplicitamente l’uomo a non essere così pieno di se e a usare la natura come se potesse renderla a suo indiscriminato servizio. Se la natura si ribella l’uomo crolla. 

4) Non si distribuiscono pasti gratuiti.“In ecologia, come in economia, non c’è guadagno che possa essere ottenuto senza un certo costo. In pratica, questa quarta legge non fa che sintetizzare le tre precedenti. Non si può evitare il pagamento di questo prezzo, lo si può solo rimandare nel tempo. Ogni cosa che l’uomo sottrae a questo sistema deve essere restituita. L’attuale crisi ambientale ci ammonisce che abbiamo rimandato troppo a lungo.” Dal libro “Il cerchio da chiudere” – Barry Commoner

Analogamente un filosofo dell’ottocento che non nomino, ma cito spesso, diceva a proposito di un futuro scenario di antropocene sostenibile: «I produttori associati regolano razionalmente il loro ricambio organico con la natura, lo portano sotto il loro comune controllo invece di essere dominati da esso come una forza cieca».

Notate una cosa, che il concetto stesso di profitto dei fattori della produzione, su cui è basato il modello economico neoclassico è contrario alla quarta legge; l’economia è un gioco a somma nulla: se uno guadagna un altro perderà; non ci sono profitti per tutti creati dalla mera proprietà delle cose; le cose tendono a degradarsi senza un continuo afflusso di energia e di lavoro, certo non a crescere spontaneamente, per cui questa supposta proprietà del denaro e dell’economia è del tutto incompatibile con l’ecologia.

Finchè come uomni eravamo piccoli, finchè eravamo pochi potevamo fare orecchio da mercante, illuderci che quel che facevamo era una percentuale ridicola dell’ecologia planetaria, dire una cosa è l’ecologia e una l’economia; ma adesso le cose sono cambiate.

Adesso noi e i nostri animali rappresentiamo una quota enorme della biomassa planetaria, almeno di quella degli animali vertebrati, e usiamo una quota strabocchevole delle risorse totali di tutti i tipi, come già discusso nella prima parte.

Questo conduce ad effetti inattesi di cui vi presento un esempio recentissimo.

Gli insetti sono una vasta classe di esseri viventi che come numero e massa domina il pianeta, seconda solo ai batteri probabilmente, gli insetti compiono innumerevoli servizi, alcuni dei quali ci stanno antipatici e sono nocivi, come le zanzare anofele, ma in genere sono utilissimi (per esempio impollinano la gran parte delle piante che usiamo per la nostra alimentazione e aiutano a decomporre i rifiuti, servizi ecologici fondamentali per i quali non li paghiamo ma ci aspettiamo che li svolgano); ebbene una analisi recente sia pur limitata condotta in Germania e durata quasi 30 anni mostra che il loro numero è in forte e sconcertante diminuzione, una diminuzione molto forte che va sotto il nome di “sindrome del parabrezza pulito”, una osservazione che potete fare da soli la prossima volta che fate un viaggio in autostrada (http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0185809).

Lo studio ha usato un protocollo stantardizzato per misurare la massa totale di insetti in 27 anni e 63 aree di protezione naturale mostrando che il declino stagionale è del 76% con punte di oltre l’80 nella biomassa degli insetti volanti. Esso sembra indipendente dal tipo di habitat e non se ne conoscono le ragioni.

Non si tratta di una osservazione isolata, l’allarme era stato già lanciato da altro studiosi in altri paesi ed aveva trovato ospitalità ripetutamente nelle pagine di Nature (539, p.41, 2016).

Una riduzione generalizzata del numero di insetti volanti è un fenomeno estremamente preoccupante ma che si associa benissimo alla estinzione di specie causata dall’uomo direttamente (inquinamento) o indirettamente (cambiamento climatico e distruzione degli habitat). La chimica è sempre in prima fila in queste azioni perchè di fatto volente o nolente è strumento di controllo attivo e passivo degli insetti specie nell’agricoltura intensiva.

Quale è la soluzione almeno possibile?

Se questa è la situazione attuale come dalle pagine dello Stockholm Resilience Centerla soluzione sta nell’entrare nella cosidetta economia della ciambella, illustrata dalla eco-economista Kate Raworth.

Ce lo racconta Luca Pardi sul sito di Aspo Italia:

L’economia della ciambella include, oltre al tetto ecologico all’attività umana del grafico (il limite oltre il quale la Biosfera inizia a cedere), anche un pavimento sociale al di sotto del quale non si dovrebbe scendere per evitare il malessere e l’instabilità sociale. L’immagine è affascinante perché descrive in una singola figura un’economia di stato stazionario in cui il metabolismo sociale ed economico umano ha raggiunto un livello che garantisce un elevato grado di benessere, equità distributiva e salvaguardia della biosfera. Cioè qualcosa che è sideralmente lontano dall’attuale dinamica globale :

La ciambella indica gli stretti confini “stabili” entro i quali deve muoversi la nostra attività per rimanere nelle possibilità della biosfera.

La crescita continua della produzione, la crescita del PIL del 2-3% all’anno che corrisponde ad una crescita fisica della produzione di energia e di materia non è sostenibile da parte di una biosfera finita; occorrerebbe sganciare la crescita dell’economia dalla crescita fisica dei parametri energetici e dei materiali, ma abbiamo visto come i think thank economici anche i più “democratici” lo ritengano impossibile. In definitiva se pensate che il termine “sviluppo sostenibile” corrisponda ad una “crescita sostenibile” avete sbagliato.
L’ alternativa è dunque obbligata; smontare il meccanismo produttivo basato sulla crescita e che comunemente chiamiamo capitalismo; l’accumulazione continua non è possibile.

Questo concetto è stato espresso anche dal Papa, quando nella sua ultima encliclica, Laudato sì, rivolgendosi non solo ai cattolici, ma «a ogni persona che abita questo pianeta» invita a «eliminare le cause strutturali delle disfunzioni dell’economia mondiale» correggendo «i modelli di crescita» incapaci di garantire il rispetto dell’ambiente.

Ancora più recentemente, la Union of concerned scientists (UCS) ha riproposto una petizione firmata da oltre 15000 scienziati fra cui praticamente tutti i Nobel che rinnova una analoga petizione lanciata già nel 1992 e che denunciava questa situazione; io l’ho firmata dal principio; la petizione conclude:

To prevent widespread misery and catastrophic biodiversity loss, humanity must practice a more environmentally sustainable alternative to business as usual. This prescription was well articulated by the world’s leading scientists 25 years ago, but in most respects, we have not heeded their warning. Soon it will be too late to shift course away from our failing trajectory, and time is running out. We must recognize, in our day- to-day lives and in our governing institutions, that Earth with all its life is our only home.

that Earth with all its life is our only home: che la Terra con tutta la sua vita è la nostra sola casa; la stessa idea di Vincenzo Balzani nel libro “Energia per l’astronave Terra”, ricordate? “ci troviamo su una astronave con risorse limitate”.

Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli hanno espresso il loro punto di vista sul futuro dell’Antropocene quando hanno scritto:

.Per vivere nel terzo millenio abbiamo bisogno di paradigmi sociali ed economici innovativi e di nuovi modi di guardare ai problemi del mondo. Scienza, ma anche coscienza, responsabilità, compassione ed attenzione, devono essere alla base di una nuova società basata sulla conoscenza, la cui energia sia basata sulle energie rinnovabili, e che siamo chiamati a costruire nei prossimi trent’anni. L’alternativa, forse è solo la barbarie.(Vincenzo Balzani e Nicola Armaroli, Energy for a sustainable world, Wiley CH, 2011)

Cosa dirvi? Occorre non solo condividere questi obiettivi ma orientare verso di essi la nostra attività di ricercatori e di cittadini.

Scienziate che avrebbero dovuto vincere il Premio Nobel: Lise Meitner (1878-1968)

In evidenza

Rinaldo Cervellati.

Lise Meitner: a physicist who never lost her humanity

Otto Robert Frisch

 

Elise (poi Lise) Meitner nasce a Vienna il 7 novembre 1878, terza di otto figli, da una famiglia ebraica di classe medio – alta. Tuttavia il padre, noto avvocato, era un libero pensatore e quindi la religione ebraico – giudaica non influenzò l’educazione dei figli. Fin dall’età di otto anni Elise mostrò uno spiccato interesse per le scienze, con una particolare predisposizione per la fisica e la matematica. Condusse propri esperimenti sui colori, su film sottili e sulla riflessione della luce. Purtroppo a quei tempi alle donne non era concesso frequentare istituti pubblici di educazione superiore, dovette quindi prendere un diploma di lingua francese e diventare insegnante di quella materia (l’unica professione per cui non era richiesta una preparazione universitaria). Nel frattempo si preparava privatamente per l’esame di maturità che era stato finalmente concesso anche alle donne. Nel 1901 superò l’esame, una delle quattro su 14 candidate a farcela. All’università di Vienna seguì i corsi di fisica, matematica, chimica e botanica, decidendo comunque che sarebbe diventata fisico. Anche il periodo da studentessa non fu facile, il suo biografo e nipote, Otto Robert Frisch[1], dice che dovette subire sgarbi da parte dei suoi colleghi uomini (a quei tempi una studentessa donna era considerata un fenomeno da circo) ma ricevette anche incoraggiamenti da parte dei professori [1]. Seguì le lezioni di Ludwig Boltzmann per il quale conservò sempre una grande ammirazione. Nel 1905 ottenne il dottorato in fisica, la seconda donna a raggiungere questo traguardo in Austria. A Vienna cominciò il suo interesse per la radioattività: nel 1905 non era ancora stato provato che le particelle α potessero essere deflesse passando attraverso la materia, Meitner progettò e realizzò uno dei primi esperimenti che dimostravano inequivocabilmente che alcune deflessioni avvenivano. Gli esperimenti mostravano che le deflessioni aumentavano all’aumentare del peso atomico dell’elemento attraverso cui le particelle venivano fatte passare [2]. Tuttavia non aveva ancora intenzione di specializzarsi in questo campo, che diventerà poi il suo principale interesse di ricerca. Da notare che esperimenti simili a questi e l’analisi statistica delle deflessioni condussero Ernest Rutherford alla scoperta del nucleo atomico (1911).

Lise Meitner nel 1906

Nel 1907 si reca a Berlino ma ha difficoltà a trovare lavoro come ricercatrice. Segue le lezioni di Max Planck all’università e incontra un giovane chimico, Otto Hahn, il quale stava cercando un fisico che lo aiutasse a interpretare i risultati dei suoi esperimenti sulla radioattività. Poiché Emil Fischer, direttore dell’Istituto di Chimica, non accettava donne nei laboratori dell’Istituto (era la legge), Otto e Lisa effettuarono i loro primi lavori in una carpenteria adattata a laboratorio per misure di radioattività. Fortunatamente, due anni dopo fu concesso e regolarizzato l’accesso delle donne all’università, Fischer tolse il divieto e i due poterono continuare le ricerche in un ambiente più favorevole e col sostegno dello stesso Fischer.

Per Hahn, chimico, la parte più avvincente della ricerca era la possibile scoperta di nuovi elementi e delle loro proprietà, Meitner, fisico, era più interessata alla caratterizzazione energetica delle particelle radioattive. Nel 1909 Meitner pubblica due lavori sull’energia della radiazione β.

Inoltre, insieme a Otto Hahn, ha scoperto e sviluppato un metodo fisico di separazione conosciuto come radioactive recoil, in cui i nuclei emettenti figli sono forzatamente espulsi dalla matrice nel momento del loro decadimento. In questo modo scoprirono la formazione di nuovi isotopi.

Nel 1912 il gruppo Hahn-Meitner si trasferì nella nuova sede del Kaiser Wilhelm Institute, dove Lise lavorò come ricercatore-visitatore nel dipartimento di Radiochimica diretto da Hahn, senza stipendio fino all’anno successivo quando ottenne un posto fisso all’Istituto dopo aver ricevuto l’offerta per professore associato all’Università di Praga.

Lise Meitner e Otto Hahn

Nella prima parte della Ia guerra mondiale, Meitner servì come infermiera addetta agli apparecchi a raggi X. Ritornò a Berlino e alla sua ricerca nel 1916, ma non senza lotta interiore. Sentiva una certa vergogna per voler continuare i suoi sforzi di ricerca quando pensava al dolore e alla sofferenza delle vittime della guerra e delle loro esigenze mediche ed emotive.

Nel 1917 Meitner e Hahn scoprirono il primo isotopo radioattivo a vita lunga dell’elemento protoattinio, per questo Meitner fu insignita della Medaglia Leibniz dall’Accademia Berlinese delle Scienze.

Nel 1926, Meitner divenne la prima donna in Germania a ottenere una cattedra di fisica all’Università di Berlino. Nel 1935, come direttore del dipartimento di fisica del Kaiser Wilhelm Institute di Berlino-Dahlem, insieme a Otto Hahn, divenuto direttore dell’Istituto, intraprese il cosiddetto “progetto transuranio” che portò alla scoperta inaspettata della fissione nucleare.

La scoperta del neutrone da parte di James Chadwick (1932) fu favorita anche dal fatto che Meitner gli fornì una piccola quantità di polonio (un emettitore α) più confacente del radio (emettitore α, β e γ) per gli esperimenti che aveva in mente. Con la scoperta del neutrone si aprirono nuove possibilità per l’esplorazione del nucleo atomico: come ho scritto nel precedente post, il gruppo di Fermi all’università di Roma, bombardando un composto di uranio con un fascio di neutroni suppose di aver prodotto i due elementi successivi, il 93 e il 94 (1934). Ignorando le critiche e le ipotesi di Ida Noddack, i fisici diedero credito alle conclusioni di Fermi, Meitner compresa [3].

Nel frattempo le leggi razziali naziste del 1934 costrinsero parecchi scienziati tedeschi di origine ebraica, fra cui Leo Szilard, Fritz Haber, Otto Frisch (nipote di Meitner) e molti altri ad abbandonare le loro cattedre e le loro ricerche cercando riparo all’estero.

Otto Frisch

Meitner, protetta dalla sua cittadinanza austriaca continuò le sue ricerche con Hahn a Berlino fino al 1938, quando con l’Anschluss l’Austria divenne parte della Germania. Meitner riuscì fortunosamente a raggiungere la Danimarca e infine la neutrale Svezia grazie anche all’aiuto di Niels Bohr e del nipote Otto Frisch. A Stoccolma si ricongiunse a Otto Frisch. Continuò comunque a corrispondere regolarmente con Hahn e altri scienziati tedeschi.

In occasione di una conferenza di Hahn nell’Istituto di Fisica di Copenhagen, Hahn, Bohr, Meitner e Frisch si incontrarono il 10 novembre 1938. Successivamente continuarono a scambiarsi una serie di lettere. Nel mese di dicembre Hahn e il suo assistente Fritz Strassmann[2] eseguirono nel loro laboratorio di Berlino i difficili esperimenti che provavano la realtà della “rottura” del nucleo di uranio bombardato da neutroni in bario (e krypton).

Apparecchiatura per lo studi della fissione (Museo di Monaco)

La corrispondenza con Meitner mostra che Hahn riconosceva che la “rottura” era l’unica spiegazione per la presenza del bario (in un primo momento chiamò il processo uno “scoppio” dell’uranio), ma era sconcertato da questa incredibile conclusione. Tuttavia i due inviarono, contemporaneamente alla lettera, una prima nota alla rivista Naturwissenschaften [4]. Di ciò non furono informati neppure i fisici del dipartimento dell’Istituto.

In questa nota essi sostengono, seppure fra molti dubbi e perplessità, di aver ottenuto prima del polonio e poi del radio e del bario dal bombardamento dell’uranio con neutroni, tuttavia le analisi chimiche li facevano propendere per la seconda ipotesi. Nel gennaio 1939, dopo aver ripetuto gli esperimenti, i due chimici inviarono un secondo e più dettagliato articolo alla stessa rivista confermando la presenza di metalli alcalini nei prodotti dell’uranio bombardato con neutroni lenti [5].

In febbraio 1939 in un successivo articolo Hahn e Strassman pubblicano la prova certa della formazione di frammenti di bario dalla rottura dell’uranio e introducono il termine “fissione nucleare” per il fenomeno [6].

Meitner e Frisch, che Hahn teneva costantemente informati dei progressi, furono dunque i primi a proporre un’interpretazione teorica, in base al “modello a goccia” di Bohr, su come il nucleo di uranio potesse essere diviso in parti più piccole: i nuclei dell’uranio si dividevano per formare bario e krypton, accompagnati dall’eliminazione di neutroni e da un’enorme quantità di energia. I neutroni emessi andavano quindi a colpire altri nuclei di uranio provocando così una reazione a catena. Pubblicarono questa interpretazione nello stesso febbraio 1939 [7]. Successivamente fu provato che questa enorme energia corrispondeva alla perdita di massa in base all’equazione di Einstein E = mc2.

Allo stesso modo essi interpretano le loro precedenti osservazioni sulle radiazioni emesse dal torio come la fissione dei nuclei di torio negli isotopi del bario e del krypton.

Questa interpretazione insieme a un metodo per “raccogliere” prodotti della fissione fu ripresa da Frisch in una successivamente nota su Nature [8].

Probabilmente il calcolo della corrispondenza difetto di massa-energia fu suggerito da Bohr il quale fece notare che la quantità di energia sviluppata era molto maggiore di quanto si calcolava per un fenomeno non fissile. Ma i fisici Meitner e Frisch erano convinti che la chimica fosse la sola responsabile del fenomeno e Hahn, chimico, era riluttante a spiegare la fissione in corretti termini fisici[3].

Nel 1945 il Premio Nobel per la Chimica 1944 fu assegnato al solo Otto Hahn con la motivazione: “per la sua scoperta della fissione di nuclei atomici pesanti”. Nella sua Nobel lecture Hahn non nominò i contributi di Strassman, Meitner e Frisch.

In realtà, sia lui sia Meitner erano stati candidati al Nobel per la chimica o per la fisica diverse volte prima della scoperta della fissione nucleare, ma nel 1945 il Comitato che scelse il Premio Nobel in Chimica decise di assegnare il premio 1944 esclusivamente a Hahn. Negli anni Novanta, i documenti a lungo secretati dei lavori del Comitato Nobel divennero pubblici e la storica Ruth Lewin Sime[4] ne approfittò per riconsiderare l’esclusione di Meitner. In un articolo del 1997 su Physics Today [9], Sime e i suoi colleghi Elisabeth Crawford e Mark Walker scrissero:

Sembra che Lise Meitner non abbia condiviso il premio del 1944 perché la struttura dei comitati Nobel non era adatta a valutare le competenze interdisciplinari, i membri del comitato svedese per la chimica non furono in grado o non vollero giudicare il suo contributo in modo equo, e anche a causa delle loro competenze limitate. L’esclusione di Meitner dal premio può essere riassunta come una miscela di pregiudizi disciplinari, ottusità politica, ignoranza e fretta. [9]

Meitner rimpianse di essere rimasta in Germania dal 1933 al 1938 e fu amaramente critica con gli scienziati che continuarono a lavorare per il terzo Reich. In una bozza di lettera del 1945 indirizzata a Hahn, scrive:

Avete lavorato per la Germania nazista. E vi siete limitati solo a una resistenza passiva. Certo, per essere in pace con la vostra coscienza avete aiutato qua e là una persona perseguitata, ma milioni di esseri umani innocenti sono stati assassinati senza che venisse fatta alcuna protesta … [si dice che] prima avete tradito i vostri amici, poi i vostri figli perché avete lasciato che la loro vita fosse trascinata in una guerra criminale – e infine che avete tradito la Germania stessa, perché quando la guerra era già senza speranza, non vi siete mai rivoltati contro la distruzione senza senso della Germania.[10]

Hahn non ricevette mai questa lettera.

Meitner non fece alcuna recriminazione per il mancato Nobel e rimase comunque affezionata a Hahn, nel 1959 tornò in Germania per partecipare alla celebrazione dell’80mo anniversario del compleanno di Hahn, insieme alla famiglia di lui.

In Svezia, Meitner continuò a essere attiva presso l’Istituto Nobel per la fisica, presso l’Istituto Nazionale di Ricerche Nazionali per la Difesa (FOA) e il Royal Institute of Technology di Stoccolma, dove ha avuto un laboratorio e ha partecipato alla ricerca su R1, il primo reattore nucleare svedese. Fino dal 1947, fu creata una cattedra personale per lei presso l’Università di Stoccolma con lo stipendio di professore e un finanziamento del Consiglio per la Ricerca Atomica.

Ebbe molti premi e onorificenze, sia in vita sia dopo. Nel 1966 le fu assegnata insieme a Otto Frisch, la medaglia Fermi dalla Commissione USA per l’Energia Atomica, ma la salute ormai compromessa dall’aterosclerosi le impedì di andare a Washington per ritirarlo personalmente. Dal 1960 si era trasferita in Inghilterra da alcuni parenti. Morì nel 1968 all’età di 89 anni.

Bibliografia

[1] O.R. Frisch, Lise Meitner, 1878-1968, Biogr. Mems Fell. R. Soc., 1970, 16, 405-420 http://rsbm.royalsocietypublishing.org/content/roybiogmem/16/405.full.pdf

[2] L. Meitner, Uber die Zerstreuung der α-Strahlen. (About the dispersion of the α-rays.) Phys. Zeit., 1907, 8(15), 489-491.

[3] O. Hahn, L. Meitner, Über die künstliche Umwandlung des Urans durch Neutronen (Sulla trasformazione artificiale dell’uranio da parte di neutroni), Naturwissenschaften, 1935, 23, 37-38.

[4] O. Hahn, F. Strassmann, Über die Entstehung von Radioisotopen aus Uran durch Bestrahlen mit schnellen und verlagsamten Neutronen, (About the formation of radioisotopes from uranium by irradiation with fast and verlagsamten neutrons) in German, Naturwissenschaften, 1938, 26, 755-756.

[5] O. Hahn, F. Strassman, Über den Nachweis und das Verhalten der bei der Bestrahlung des Urans mittels Neutronen entstehenden Erdalkalimetalle, Naturwissenschaften, 1939, 27, 11-15 (gennaio 1939), Trad. Ingl. Concerning the Existence of Alkaline Earth Metals Resulting from Neutron Irradiation of Uranium, in: American Journal of Physics, January 1964, p. 9-15. https://www.chemteam.info/Chem-History/Hahn-fission-1939b/Hahn-Fission-1939b.html

[6] O. Hahn, F. Strassman, Nachweis der Entstehung activer Bariumisotope aus Uran und Thorium durch Neutronenbestrahlung; Nachweis weiterer aktiver Bruchtucke bei der Uranspaltung, Naturwissenschsften, 1939, 27, 89-95 (febbraio 1939). Trad. Ingl. Proof of the Formation of Active Isotopes of Barium from Uranium and Thorium Irradiated with Neutrons; Proof of the Existence of More Active Fragments Produced by Uranium Fission, in: J. Chem. Educ., May 1989, p. 363-363 https://www.chemteam.info/Chem-History/Hahn-fission-1939b/Hahn-Fission-1939b.html

[7] L. Meitner, O. Frisch, Disintegration of Uranium by Neutrons: A New Type of Nuclear Reaction, Nature, 1939, 143(3615), 239-240.

[8] O. Frisch, Physical Evidence for the division of Heavy Nuclei under Neutrons Bombardment, Nature, Supplement, 18 Feb. 1939, 276.

[9] E. Crawford, R.L. Sime, M. Walker, A Nobel Tale of Postwar Injustice, Physics Today1997, 50, 26–32.

[10 ] cit in: John Cornwell, Hitler’s Scientists: science, war and the devil’s pact, Viking, New York,

2002, p.411.

[1] Otto Robert Frisch (1904-1979) fisico austriaco, dopo l’ascesa di Hitler al cancellierato nel 1933 decise di spostarsi in Inghilterra, a Londra, nello staff del Birbeck College lavorando sulla radioattività e sviluppando la tecnologia delle camere a nebbia. Per cinque anni fu all’Istituto di Fisica di Copenhagen con Niels Bohr, dove si specializzò in fisica nucleare e dei neutroni. Insieme alla zia, Lise Meitner, fornì l’interpretazione della fissione nucleare. Nel 1943, naturalizzato britannico, si recò negli USA, dove partecipò al Progetto Manhattan. Nel 1946 tornò in Inghilterra come professore di Filosofia Naturale a Cambridge.

[2] Fritz Strassmann (1902-1980), chimico tedesco, nel 1933 si dimise dalla Società Chimica Tedesca che stava diventando parte di una corporazione pubblica controllata dal partito nazista e fu inserito nella lista nera. Meitner e Hahn gli trovarono un posto di assistente a mezzo stipendio al Kaiser Wilhelm Institute. La sua esperienza in chimica analitica fu di fondamentale importanza nell’individuazione dei prodotti della fissione nucleare. Durante il periodo nazista, insieme alla moglie nascosero nella propria casa diversi amici ebrei, mettendo a rischio le proprie vite e quella del figlioletto di tre anni. Nel 1948 divenne direttore del Max Planck Institute per la Chimica. Nominato “Giusto fra le Nazioni” dallo stato ebraico nel 1985.

[3] In un’intervista rilasciata nel 1953 alla radio della RFT, Meitner affermò:

Otto Hahn e Fritz Strassmann erano in grado di farlo [fissione nucleare] con una chimica eccezionalmente buona, una chimica fantastica… . a quel tempo, Hahn e Strassmann erano davvero gli unici a poterlo fare. E questo era perché erano chimici molto bravi. In qualche modo sono veramente riusciti a usare la chimica per dimostrare un processo fisico.                                                                                                    

Nella stessa intervista Strassman però sostiene:

Meitner ha affermato che il successo potrebbe essere attribuito alla chimica. Devo fare una piccola correzione. La chimica semplicemente isolava le singole sostanze, non le identificava esattamente. Ciò è dovuto al metodo del professor Hahn. Questo è il suo successo.

Queste frasi sono riportate in wikipedia (english): https://en.wikipedia.org/wiki/Lise_Meitner

[4] Ruth Lewin Sime (1939), americana è professore emerito di chimica fisica dell’Università di Sacramento. Esperta in storia della scienza è autrice di una dettagliata biografia di Lise Meitner: “Lise Meitner: A life in Physics”, University of California Press, 1996. Il primo capitolo si può scaricare al link: http://www.washingtonpost.com/wp-srv/style/longterm/books/chap1/lisemeitner.htm

Vite parallele.

In evidenza

Claudio Della Volpe

Non preoccupatevi, non voglio parlarvi di Plutarco e della sua opera che casomai avete studiato al liceo; anche se tutto sommato l’idea di Plutarco che le vite degli uomini potessero a volte fortemente assomigliarsi è una cosa sensata. Le Vite Parallele di Plutarco consiste di ventidue coppie di biografie, ognuna narrante la vita di un uomo greco e di uno romano.

Oggi farò una cosa simile; vi parlerò di due vite parallele di due chimici-scrittori, uno italiano, uno americano di cultura tedesca, che vissero la parte cruciale della loro vita durante la 2° guerra mondiale; entrambi si schierarono contro il fascismo e il nazismo spontaneamente, avrebbero potuto farne a meno ma lo fecero, entrambi caddero prigionieri dei tedeschi e corsero il rischio di morire vivendo drammatici avvenimenti.

Tornati dalla guerra entrambi divennero scrittori e scrissero libri divenuti famosi sulla loro esperienza, ma non solo; ed entrambi ad un certo punto si occuparono di un tema, quello dell’acqua, immaginando un’acqua “polimerica” terribilmente pericolosa che di fatto nei loro racconti distrugge la vita e il pianeta Terra.

Le loro opere sono parte della letteratura che si studia a scuola; ma in Italia l’autore è conosciuto più per le sue opere “serie”, come Se questo è un uomo o La tregua, mentre nella scuola americana l’autore che vi dico è studiato più per le sue opere (apparentemente) di fantascienza come Ghiaccio 9 (Cat’s cradle in inglese, trad. letterale “Il ripiglino” gioco dell’elastico o culla del gatto, che è un gioco che avete sicuramente fatto) o Mattatoio n. 5 (o La crociata dei Bambini (Slaughterhouse-Five; or, The Children’s Crusade: A Duty-Dance With Death, 1969)

E’ da notare che entrambi erano dichiaratamente atei ed entrambi morirono a seguito di una caduta dalle scale.

Nei medesimi anni in cui scrissero quei racconti vi fu poi un enorme interesse nella ipotizzata scoperta di un’acqua “strana” diversa, da quella normale, definita poliacqua o acqua anomala, che si rivelò una falsa scoperta, un artefatto frutto della solubilizzazione di alcuni componenti dei contenitori usati, ma la cui storia rivela molto dei modi in cui la scienza moderna si sviluppa.

E infine accenneremo a cose strane sull’acqua immaginate o supposte, vere e false.

I due chimici scrittori sono Primo Levi (Torino 1919- Torino 1987) e Kurt Vonnegut Jr.(Indianapolis 1922-New York 2007).

Probabilmente non conoscerete il secondo a meno che non vi piaccia la fantascienza, una tematica di cui si occupò anche Levi, sia pure solo in alcuni racconti (la serie di Vizio di Forma pubblicata nel 1971) , ma che fu il tema principale delle opere di Vonnegut, che è stato uno dei maggiori scrittori americani moderni ed un indiscusso leader del settore SF (Science Fiction).

Primo Levi

Kurt Vonnegut Jr.

Quella di Primo Levi è una storia che conosciamo meglio; laureato in chimica, di famiglia ebraica, ma ateo, Levi inizia a lavorare prima dell’inizio della guerra, ma poi “sale in montagna” e viene catturato da partigiano; si dichiara ebreo, viene mandato nel campo di concentramento di Auschwitz III, dove viene reclutato per la produzione della gomma sintetica; questo coinvolgimento e altri aspetti apparentemente casuali e secondari gli consentono di salvarsi la vita quando i russi nella loro avanzata liberano il campo; proprio alcune di queste circostanze fortuite ragione di vita per lui e morte per altri a lui vicini (come Alberto Dalla Volta) si imprimeranno nella sua mente e fino alla fine gli rimaranno nell’anima come un enorme fardello.

Tornato fortunosamente in Italia, scrive subito il suo primo libro (anche se le sue prime esperienze di scrittore risalgono a prima della guerra) che viene prima rifiutato e poi accettato con una condivisione sempre più larga che diventerà corale solo alla fine degli anni 50, consacrandolo scrittore a tutto tondo, con una produzione complessiva di tutto rispetto.

Farà comunque il chimico per molti anni e trarrà da questa sua attività fonte di ispirazione. Morirà in circostanze mai chiarite del tutto per una caduta dalle scale nel 1987.

Meno conosciuta la storia di Kurt Vonnegut jr., nipote di un immmigrato tedesco in USA, nato a Minneapolis, studente di biochimica a Cornell, nel 1943 decide spontaneamente di arruolarsi e diviene fante esploratore; catturato sul fronte delle Ardenne e detenuto a Dresda assistette al bombardamento della città da parte degli alleati, nel febbraio 1945, un bombardamento in cui vennero usate migliaia di bombe incendiarie e che fece decine di migliaia di vittime, ma si salvò per mero caso nascondendosi sotto il mattatoio dellla città, una grotta che gli salvò la vita e che serviva di solito per conservare la carne. Questo episodio scioccante fu poi da lui ripreso nel suo primo grande romanzo, Mattatoio n. 5 o la crociata dei bambini, un duro atto di accusa contro la guerra, ma anche un esempio di scrittura diversa dal solito e con fortissime venature fantascientifiche e satiriche.

Kurt non arrivò alla scrittura facilmente; sposato con la sua compagna di infanzia Jane Cox, di cui era profondamente innamorato, fu da lei spinto a scrivere.

In un articolo del New Yorker si narra la storia di questo rapporto così importante per lo scrittore.

in November, 1945, he wrote Jane in a fever of excitement. He had been reading the foreign affairs section of Newsweek when he realized something: “Everything that was reported by ace newsmen from the heart of Europe I found to be old stuff to me. . . . By Jesus, I was there.” That was me; I was there. That astonishing moment in “Slaughterhouse-Five” was the impetus for the entire book, first felt in 1945. His war experience was crying out to be written. He told her he was trying to remember every little thing that had happened to him. He would write about that. But one thing was clear: “I’LL NOT BE ABLE TO DO IT WITHOUT YOUR HELP.”

The next week, in a calmer mood, he articulated his new conviction. “Rich man, poor man, beggar man, thief? Doctor, Lawyer, Merchant, Chief?” he wrote, reprising his old theme. “From your loving me I’ve drawn a measure of courage that never would have come to me otherwise. You’ve given me the courage to decide to be a writer. That much of my life has been decided. Regardless of my epitaph, to be a writer will have been my personal ultimate goal.”

In realtà il suo romanzo a metà fra il fantascientifico e l’autobiografico il più famoso ed importante Mattatoio n. 5 nel 1969, fu anche l’inizio della fine del loro rapporto matrimoniale, ma rimasero sempre una coppia legata da forti sentimenti.

Il rapporto fra Vonnegut e la fantascienza è oggetto di una celebre citazione tratta da un suo romanzo, con cui Vonnegut si rivolge agli scrittori di questo genere:

« Vi amo, figli di puttana. Voi siete i soli che leggo, ormai. Voi siete i soli che parlano dei cambiamenti veramente terribili che sono in corso, voi siete i soli abbastanza pazzi per capire che la vita è un viaggio spaziale, e neppure breve: un viaggio spaziale che durerà miliardi di anni. Voi siete i soli che hanno abbastanza fegato per interessarsi veramente del futuro, per notare veramente quello che ci fanno le macchine, quello che ci fanno le guerre, quello che ci fanno le città, quello che ci fanno le idee semplici e grandi, quello che cí fanno gli equivoci tremendi, gli errori, gli incidenti e le catastrofi. Voi siete i soli abbastanza stupidi per tormentarvi al pensiero del tempo e delle distanze senza limiti, dei misteri imperituri, del fatto che stiamo decidendo proprio in questa epoca se il viaggio spaziale del prossimo miliardo di anni o giù di lì sarà il Paradiso o l’Inferno. »
(Da Dio la benedica, signor Rosewater o Le perle ai porci (1965))

(da wikipedia)

Vonnegut vinse parecchi premi letterari, si laureò in antropologia con una tesi che di fatto fu il romanzo

di cui parleremo più avanti. Fu inoltre nominato “artista dello stato di New York” per l’anno 2001-2002. In quegli anni manifestò il suo ateismo, confermando le voci che erano circolate in tal senso. Insegnò letteratura ad Harvard fu a lungo pompiere volontario e presidente della American Humanist Association (Associazione degli Umanisti Americani).

Morì il 10 aprile 2007 a seguito dei traumi cerebrali conseguenti ad una caduta in ambito domestico.

 

Entrambi questi scrittori così simili ma così diversi si sono occupati dell’acqua anomala, una scoperta avvenuta nel 1962 ad opera del ricercatore russo N. N. Fedyakin, pubblicata su una rivista russa, che era tradotta in inglese, ma di cui non sono stato capace di trovare copia in letteratura. Il lavoro fu poi continuato insieme a Derjaguin, un chimico fisico russo molto più noto, che la pubblicizzò in occidente decisamente solo dopo il 1966 con un congresso in Gran Bretagna ed un lavoro su Discussions Faraday Soc. 42, 109 (1966) e su JCIS nel 1967 ; la cosa divenne di dominio pubblico solo dal 1969 con articoli sui giornali e con articoli su molte altre riviste anche divulgative, scatenando una corsa alla ricerca ed alla emulazione fra le due grandi potenze.

Si trattava di un’acqua che condensava in una situazione particolare, in tubi capillari di quarzo e che mostrava delle proprietà molto particolari; si temeva potesse alterare stabilmente le proprietà del resto dell’acqua con cui veniva in contatto, argomento questo che arriverà in letteratura. La cosa scatenò una incredibile corsa fra i vari paesi a causa dei potenziali effetti benefici o tragici del materiale, ma fu comunque chiaro entro pochi anni che i dati erano frutto di un errore sperimentale, dovuto alla dissoluzione dei componenti del contenitore.

Fu pure pubblicato un libro (Poliacqua, ed, Il Saggiatore) da parte di uno dei più famosi studiosi dell’acqua di quel periodo F. Franks, autore del monumentale tomo sull’acqua in 7 volumi su cui ho studiato durante la mia tesi. La critica feroce di Franks scatenò una risposta altrettanto dura di Derjaguin su Nature.

La cosa interessante è che mentre la breve novella di Levi è stata scritta o almeno pubblicata nel 1971, dunque parecchio dopo che il tema era divenuto di dominio pubblico, e dunque quasi certamente è stata influenzata dagli eventi già svoltisi, (anche se l’autore scrive nella lettera a Einaudi che l’articolo di Scientific American da cui lo ha appreso è successivo al suo testo, in realtà lo precede, è del 1969 Polywater, Sci. Amer. 221, 90 (Sept., 1969); col beneficio di inventario il testo di Levi fu scritto fra il 1968 e il 1970, ma comunque già allora la notizia era circolata sui giornali), il romanzo di Vonnegut , un romanzo ampio e di argomento molto più complesso è stato pubblicato solo nel 1963, dunque quando in occidente pochissimi conoscevano la cosa e non è verosimile che Vonnegut ne fosse a conoscenza. Secondo me è una idea originale di Vonnegut, anche se la pubblicazione del romanzo è avvenuta dopo la scoperta, almeno formalmente.

Nel romanzo in realtà si parla di varie cose:

La voce narrante è John o Jonah (in inglese, sinonimo di portasfiga) è uno scrittore che ha deciso di scrivere un libro dal titolo Il giorno in cui il mondo finì, che vuole essere un resoconto su come alcuni scienziati responsabili dell’invenzione della bomba atomica trascorsero la giornata del 6 agosto 1945, appunto «il giorno in cui il mondo finì».

Le sue ricerche si concentrano su Felix Hoenikker, uno dei “padri” della bomba atomica, nonché Premio Nobel. Inizia così a rintracciare e contattare coloro che hanno conosciuto direttamente lo scienziato a partire dai figli. Il quadro che ne viene fuori è quello di un uomo interamente votato alla scienza, completamente estraneo alla vita sociale, incapace di amare la moglie Emily e di piangere la sua morte, incapace di fare da padre ai suoi tre. Da questa ricerca lo scrittore scopre anche qualcosa sull’ultima invenzione nata in risposta alle pressanti richieste di un generale della Marina americana, che gli aveva chiesto di inventare qualcosa capace di solidificare il fango. L’idea, come si viene a sapere in seguito, gli era venuta proprio il giorno dello sgancio della bomba, “giocherellando” a ripiglino con uno spago (e più precisamente quando forma la figura chiamata “cesta del gatto”, da cui il significato del titolo originale “Cat’s Cradle”). Da lì l’invenzione del “ghiaccio-nove”: un «seme», ovvero una microparticella in grado di cristallizzare e congelare istantaneamente l’acqua (portandone il punto di fusione a 114 °F, ossia 45,556°C) e potenzialmente in grado, con una reazione a catena, di propagare questa proprietà a tutta l’acqua del pianeta, con conseguenze catastrofiche. Alla morte dello scienziato i tre figli si spartiscono l’invenzione, conservando ognuno una scheggia di “ghiaccio-nove”.

(da wikipedia)

Non vi dico come continua sperando siate stimolati a leggerlo.

I titoli delle due opere hanno origini del tutto diverse; infatti quello di Levi Ottima è l’acqua, prende il titolo in prestito dal famoso incipit della Prima Olimpica di Pindaro: Ἄριστον μὲν ὕδωρ”.

Mentre il titolo del romanzo di Vonnegut, Cat’s cradle, la culla del gatto si rifà ad un giochino da ragazzi, in italiano chiamato ripiglino, a cui avete certamente giocato anche voi da ragazzi e mostrato nelle figure accluse al testo.Concluderei come conclude Franks il suo libro; scoperte sull’acqua e sulle sue presunte caratteristiche rivoluzionarie sono continue. Acque magiche se ne sono scoperte varie volte, ma l’acqua in effetti si presta, ha proprietà incredibili; per chi volesse esplorarle tutte compiutamente e con dettaglio c’è la pagina ben nota di Martin Chaplin http://www1.lsbu.ac.uk/water/

La proprietà che mi intriga di più è il fatto che l’acqua (come molte altre molecole) è una miscela di isomeri di spin nucleare, NSIM, in sigla; il caso più famoso è l’idrogeno, ma l’acqua è l’altra molecola famosa e semplice di cui si è ottenuta la separazione dei due isomeri di spin; orto-acqua e para-acqua, l’acqua è insospettabilmente una miscela non solo di due quasi-fasi, strutturata/non strutturata come insegnava Franks decenni fa ma proprio di due diverse molecole, con reattività diversa, ma interconvertibili fra loro. L’argomento si presterebbe a scrivere un altro post e dato che sono stato già abbastanza lungo mi fermo qua e ne riparlerò appena possibile.

da Angew. Chem. Int. Ed. 2014, 53, 1 – 5

Riferimenti.

-An Annotated Bibliography for Anomalous Water

LELAND C. ALLEN Journal of Colloid and Interface Science, VoL 36, No. 4, August 197 p. 554

– F. Franks Poliacqua Il saggiatore 1983 tradotto da Polywater MIT press 1981

– B. Derjaguin Nature 1983 Polywater rewieved, v. 301 p.9-10

https://www.reuters.com/article/us-vonnegut/kurt-vonnegut-dead-at-84-idUSN1126991620070412

https://www.google.it/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&ved=0ahUKEwipndGsurnXAhXjHJoKHXeUAccQFggpMAA&url=http%3A%2F%2Fwww.physi.uni-heidelberg.de%2FForschung%2FANP%2FCascade%2FTeaching%2FFiles%2FPolywater.pptx&usg=AOvVaw0YPjui-hslUjnGrMZTkq7P

Ghiaccio 9 – Urania 1383 – K. Vonnegut trad da Cat’s cradle, 1963 in inglese, prima edizione italiana 1994   https://en.wikipedia.org/wiki/Cat’s_cradle

Mattatoio n. 5 – Kurt Vonnegut, Slaughterhouse-Five; – or, The Children’s Crusade: – A Duty-Dance With Death, Delacorte Press, 1969, pp. 186.

Oppure Kurt Vonnegut, Mattatoio n. 5, o la crociata dei bambini : danza obbligata con la morte, Scrittori italiani e stranieri, Mondadori, 1970, pp. 205,

Ottima è l’acqua – P. Levi in Opere complete vol. 2 pag. 733 – ed. Repubblica l’Espresso

  1. N. Fedyakin, Change in the Struc- ture of Water During Condensation in Capillaries, Kollo~d. Zh. 9.4, 497 (1962). Translation: Colloid J. USSR (English Transl.) 24, 425.
  2. B. V. Derjaguin and N. N. Fedyakin, Special Properties and Viscosity of Liquids Condensed in Capillaries, Dold. Akad. Nauk SSSR 47, 403 (1962). Translation: Dokl. Phys. Chem., Proe. Aead. Sd. USSR 147, 808.
  3. V. Derjaguin, Effect of Lyophile Surfaces on the Properties of Boundary Liquid Films, Discussions Faraday Soc. 42, 109 (1966).
  4. V. Derjaguin, N. N. Fedyakin, and M. V. Talayev, Concerning the Modified State and Structural PoIymorphism of Liquids Condensed from Their Under- saturated Vapors in Quartz Capillaries, J. Colloid. Interface Sei. 24, 132 (1967).