Brian Cox: Ecco perché abbiamo bisogno degli esploratori.

Viviamo in tempi economici difficili e pieni di incognite, come sapete. Ed una delle prime vittime dei periodi di crisi economica, temo, è il finanziamento pubblico di ogni tipo, ma in questo momento, davanti al plotone d'esecuzione ci sono i finanziamenti pubblici per la scienza, in particolare per la scienza spinta dalla curiosità e l'esplorazione. Quindi vorrei provare a convincervi in circa 15 minuti che è ridicolo e folle fare una cosa del genere.

Per preparare il terreno vorrei farvi vedere... la prossima immagine non è un tentativo di mostrare la peggior immagine nella storia di TED, ma è comunque molto confusa. (Risate) In realtà non è colpa mia; l'ho presa dal quotidiano The Guardian. Ed è una meravigliosa dimostrazione di quanto costi la scienza. Ovviamente, se voglio sostenere che è necessario continuare a spendere per la scienza spinta dalla curiosità e per l'esplorazione, devo prima dirvi quanto costa davvero. Ora facciamo un gioco chiamato "scopri il budget per la scienza." Queste sono le spese del governo britannico. Lo vedete al centro, circa 620 miliardi all'anno.

Il budget per la scienza è... se guardate a sinistra c'è una serie di pallini viola, e subito accanto una serie gialla. Il budget per la scienza è uno dei pallini gialli intorno a quello più grande. Sono circa 3,3 miliardi di sterline all'anno, su un totale di 620. Con questi viene finanziato tutto in Gran Bretagna, ricerca medica, esplorazione spaziale, il luogo dove lavoro al CERN di Ginevra, fisica delle particelle, ingegneria, persino l'arte e le materie umanistiche vengono finanziate dal budget per la scienza, 3,3 miliardi... quel piccolo, minuscolo pallino giallo intorno a quello arancione in alto a sinistra sullo schermo. Ecco di cosa stiamo discutendo. La percentuale, tra l'altro, è all'incirca la stessa negli USA, in Germania e in Francia. Ricerca e Sviluppo, nel totale dei finanziamenti pubblici, sono circa lo 0,6% del PIL. Questo è ciò di cui stiamo parlando.

La prima cosa che vorrei dire, questa viene dalla serie tv della BBC "Wonders of the Solar System", è che la nostra esplorazione del sistema solare e dell'universo ci ha mostrato che è incredibilmente bello. Questa è una foto che ci è stata inviata dalla sonda Cassini in orbita intorno a Saturno dopo che avevamo finito di girare "Wonders of the Solar System." Quindi non è nella serie. E' una foto della luna Encelado. Quella grande, enorme sfera bianca nell'angolo è Saturno, ed in realtà è sullo sfondo della foto. La falce che vedete è la luna Encelado, che è grande più o meno quanto le Isole Britanniche. Ha un diametro di circa 500 km. Una luna molto piccola. La cosa affascinante e bellissima... - tra parentesi questa foto non è stata ritoccata in alcun modo. E' in bianco e nero, direttamente dall'orbita di Saturno.-

La cosa bellissima, probabilmente potete vedere verso il bordo alcuni tenui... quasi dei fili di qualcosa che sembra fumo salire dalla superficie. Ecco come abbiamo immaginato il fenomeno in "Wonders of the Solar System." Un effetto grafico splendido. Abbiamo scoperto che quei tenui sbuffi sono in realtà delle fontane di ghiaccio che salgono dalla superficie di quella piccola luna. Affascinante e bellissimo in se stesso, ma pensiamo che il meccanismo che alimenta quelle fontane renda necessaria la presenza di laghi di acqua liquida al di sotto della superficie della luna. L'aspetto importante di questo è che, sul nostro pianeta, sulla Terra, ovunque troviamo acqua in forma liquida troviamo la vita. Trovare delle forti prove di liquido, di laghi, sotto la superficie di una luna 1.200 milioni di km lontana dalla Terra è davvero stupefacente. In pratica stiamo dicendo che, forse, quello è un habitat adatto alla vita nel sistema solare. Beh, lasciatemelo dire, quella di prima era solo computer grafica. Voglio farvi vedere questa foto. Un'altra foto di Encelado. Fatta quando la sonda Cassini ha volato sotto Encelado. Ha volato molto bassa, solo poche centinaia di chilometri sopra la superficie. E questa è, ripeto, una vera foto delle fontane di ghiaccio che si alzano nello spazio, assolutamente bellissima.

Ma non è il candidato principale per trovare la vita nel sistema solare. E' probabilmente questo luogo, una luna di Giove, Europa. E di nuovo abbiamo dovuto volare fino al sistema di Giove per capire finalmente che questa luna, come molte, non è solo una palla di roccia morta. In realtà è una luna di ghiaccio. State guardando la superficie della luna Europa, che è uno spesso strato di ghiaccio, probabilmente spesso un centinaio di chilometri. Misurando il modo in cui Europa interagisce con il campo magnetico di Giove, ed osservando come quei canyon nel ghiaccio che potete vedere nell'animazione si muovono, abbiamo dedotto con grande convinzione che ci debba essere un oceano di liquido intorno a tutta la superficie di Europa. Quindi sotto il ghiaccio c'è un oceano di liquido intorno a tutta la luna. Pensiamo che potrebbe essere profondo centinaia di chilometri. Pensiamo che sia acqua salata, e vorrebbe dire che c'è più acqua su quella luna di Giove che in tutti gli oceani della Terra messi insieme. Quindi è quel luogo, una piccola luna intorno a Giove, ad essere il candidato più probabile per trovare la vita su una luna o su un corpo al di fuori della Terra, tra quelli che conosciamo. Una scoperta importantissima e meravigliosa.

La nostra esplorazione del sistema solare ci ha insegnato quanto sia splendido. Ma ci ha anche puntato nella direzione giusta per rispondere ad una delle più profonde domande che si possano chiedere, che è "Siamo soli nell'universo?" C'è qualche altra utilità nell'esplorazione e nella scienza, oltre ad un senso di meraviglia? Beh... certo. Questa è una foto molto famosa scattata, in realtà, la mia prima vigilia di Natale, il 24 dicembre 1968, quando avevo circa 8 mesi. E' stata scattata dall'Apollo 8 quando ha completato l'orbita dietro alla Luna. L'alba della Terra vista dall'Apollo 8. Una foto famosa; molte persone hanno detto che è stata questa foto a salvare il 1968, un anno molto turbolento... le rivolte studentesche a Parigi, l'apice della guerra in Vietnam. Il motivo per cui molte persone la pensano così su questa foto, come Al Gore ha detto molte volte, anche dal palco di TED, è che questa foto è stata, probabilmente, l'inizio del movimento ambientalista. Perché per la prima volta, abbiamo visto il nostro mondo non come un luogo solido, immobile, e praticamente indistruttibile ma come un mondo piccolo e fragile appeso all'oscurità dello spazio.

Un'altra cosa poco menzionata dell'esplorazione spaziale, del programma Apollo, è il contributo economico che ha dato. Mentre si può sostenere che è stato un risultato meraviglioso, spettacolare, ed ha prodotto foto come questa, è anche costato parecchio, no? In realtà sono stati condotti molti studi sull'efficacia economica... sull'impatto economico dell'Apollo. Il più completo è stato fatto nel 1975 dalla Chase Econometrics. Ed ha dimostrato che per ogni dollaro speso per l'Apollo ne sono tornati indietro 14 nell'economia degli USA. Quindi il programma Apollo ha ripagato se stesso, in termini di ispirazione, ingegneria, risultati e, penso, nell'ispirare giovani scienziati ed ingegneri, 14 volte. Quindi l'esplorazione può finanziare se stessa.

E le scoperte scientifiche? Cosa dire dello spingere l'innovazione? Questa sembra una foto di quasi niente. In realtà è una foto dello spettro dell'idrogeno. Tornando indietro al 1880, 1890, molti scienziati e molti osservatori studiavano la luce che veniva emessa dagli atomi. E vedevano foto strane come questa. Ciò che si osserva quando usiamo un prisma è che se l'idrogeno viene scaldato non si illumina normalmente come una luce bianca, ma emette luce solo di particolari colori, rosso, azzurro, alcuni blu scuri. Questo ha portato a capire la struttura degli atomi perché ciò si può spiegare solo descrivendo gli atomi come un singolo nucleo con gli elettroni intorno. Gli elettroni possono essere solo in luoghi ben precisi. E quando saltano verso il luogo adiacente a loro permesso, o quando tornano indietro, emettono luce di colori particolari.

Quindi il fatto che gli atomi, quando vengono riscaldati, emettono luce soltanto di colori molto specifici è stato uno dei punti chiave che ha portato allo sviluppo della teoria quantistica, la teoria della struttura degli atomi. Vorrei farvi vedere questa foto perché è molto importante. Questa è una foto dello spettro del sole. Una foto degli atomi nell'atmosfera del Sole che assorbono luce. Essi assorbono solo la luce di particolari colori quando gli elettroni saltano su e cadono giù, saltano su e cadono giù. Ma guardate il numero di linee nere in quello spettro. L'elemento elio è stato scoperto semplicemente guardando la luce del Sole perché fu osservato che quelle linee nere non corrispondevano ad alcun elemento conosciuto. Ecco perché l'elio si chiama elio. Viene da "Helios"... il dio del Sole.

Può sembrare esoterico, e forse è stata davvero una ricerca bizzarra, ma la teoria quantistica ha portato rapidamente alla comprensione del comportamento degli elettroni nei materiali, come ad esempio il silicio. Il modo in cui il silicio si comporta, il fatto che si possono costruire i transistor, è un fenomeno puramente quantistico. Quindi, senza quella comprensione spinta dalla curiosità di capire la struttura degli atomi che ha portato a questa teoria piuttosto bizzarra, la meccanica quantistica, non avremmo i transistor, non avremmo i chip a base di silicio, non avremmo quella che è in pratica la base dell'economia moderna.

C'è un altro colpo di scena meraviglioso in questa storia. In "Wonders of the Solar System" abbiamo ripetuto più volte che le leggi della fisica sono universali. Una delle cose più incredibili della fisica e della comprensione della natura che si può ottenere sulla Terra è che si può trasportare non solo su altri pianeti, ma fino alle più lontane stelle e galassie. Ed una delle previsioni stupefacenti della meccanica quantistica, semplicemente guardando la struttura degli atomi - la stessa teoria che descrive i transistor - è che non ci possono essere stelle nell'universo che abbiano raggiunto la fine della loro vita e che siano più grandi, molto precisamente, di 1,4 volte la massa del Sole. E' un limite imposto alla massa delle stelle. Potete fare i calcoli in laboratorio su un foglio di carta, prendere un telescopio, puntarlo al cielo, e troverete che non ci sono stelle morte più grandi di 1,4 volte la massa del Sole. E' una previsione stupefacente.

Cosa succede se c'è una stella proprio al limite di quella massa? Ecco una foto. E' la foto di una galassia, una galassia comune nei nostri paraggi, con quante?... 100 miliardi di stelle come il nostro sole. E' solo una dei miliardi di galassie nel nostro universo. C'è un miliardo di stelle nel cuore della galassia, che è il motivo per cui è così luminoso. Questa è a circa 50 milioni di anni luce, quindi è una di quelle più vicine. Ma la stella brillante che si vede è in realtà una delle stelle della galassia. Quindi anche quella stella è lontana 50 milioni di anni luce. E' parte di quella galassia, e sta brillando tanto intensamente quanto il centro della galassia che ha un miliardo di soli al suo interno. Quella è una supernova di tipo 1A. E' un fenomeno incredibile, perché se ne sta lì... E' chiamata una nana bianca al carbonio e ossigeno. Se ne sta lì, a circa 1,3 volte la massa del sole. Ed ha una compagna binaria che le orbita attorno, quindi una stella grande, un'enorme palla di gas. E quello che fa è risucchiare gas dalla sua stella compagna fino ad arrivare ad un limite chiamato Limite di Chandrasekhar, ed a quel punto esplode. Quando esplode brilla con la stessa intensità di un miliardo di soli per circa due settimane, rilasciando nell'universo non solo energia, ma un'enorme quantità di elementi chimici. Quella è una nana bianca al carbonio e ossigeno.

Ora, non c'erano carbonio ed ossigeno nell'universo al momento del Big Bang. E non c'erano carbonio ed ossigeno nell'universo per tutta la prima generazione di stelle. Sono stati creati in stelle come quella, intrappolati e poi restituiti all'universo in esplosioni come quelle per poi ricondensarsi in pianeti, stelle, nuovi sistemi solari e, alla fine, persone come noi. Penso che questa sia una dimostrazione impressionante del potere, della bellezza e dell'universalità delle leggi della fisica: noi possiamo comprendere quel processo perché comprendiamo la struttura degli atomi qui sulla Terra.

Ecco una bellissima citazione che ho trovato - si parla di coincidenze fortunate qui - di Alexander Fleming. "Quando mi sono svegliato poco dopo l'alba del 28 settembre 1928, di certo non avevo pianificato di rivoluzionare tutta la medicina scoprendo il primo antibiotico al mondo." Gli esploratori del mondo dell'atomo non avevano intenzione di inventare il transistor. E di sicuro non avevano intenzione di descrivere la meccanica dell'esplosione di una supernova, che ci ha anche rivelato dove i componenti fondamentali della vita venivano creati nell'universo. Penso che la scienza possa essere... le coincidenze fortunate sono importanti. Può essere bellissima. Può rivelare cose stupefacenti. E può, alla fine, scoprire le idee più profonde sul nostro posto nell'universo ed la reale importanza del nostro pianeta.

Questa è una foto spettacolare del nostro pianeta. Non sembra per niente il nostro pianeta. Assomiglia a Saturno perché, ovviamente, lo è. E' stata fatta dalla sonda Cassini. E' una foto famosa, non per la bellezza e la maestà degli anelli di Saturno, ma in realtà per un piccolo, debole puntino che si vede subito sotto uno degli anelli. Se la ingrandisco, potete vederlo anche voi. Sembra una luna, ma, in effetti, è una foto della Terra. Una foto della Terra catturata nella cornice di Saturno. Quello è il nostro pianeta da 1.200 milioni di km di distanza. Credo che la Terra abbia questa strana proprietà per cui più lontano si va da lei, più sembra bellissima.

Ma questa non è la più lontana né la più famosa delle foto del nostro pianeta. E' stata fatta da questo oggetto, la sonda spaziale Voyager. Eccola con me davanti per darvi un'idea delle dimensioni. Il Voyager è una macchina piccola. Al momento è a 16 miliardi di km dalla terra, trasmette con quella parabola, della potenza di 20 watts, e siamo ancora in contatto. Ha vistato Giove, Saturno, Urano e Nettuno. Dopo che ha visitato tutti e quattro quei pianeti, Carl Sagan, uno dei miei grandi eroi, ha avuto la splendida idea di far girare il Voyager e di fare una foto ad ogni pianeta che aveva visitato. Ed ha scattato questa foto della Terra. E' molto difficile vedere la Terra, questa foto è chiamata "Pallido puntino blu", ma la si vede sospesa in quella colonna di luce. Quella è la Terra da una distanza di 6 miliardi di km.

Vorrei leggervi ciò che Sagan ha scritto in proposito, per concludere, poiché non sono in grado di dire qualcosa di così bello come questo per descrivere ciò che ha visto in questa foto che aveva fatto. Ha detto: "Considerate ancora quel puntino. E' qui. E' casa. Siamo noi. Su di esso, tutti quelli che amate, tutti quelli che conoscete, tutti quelli di cui avete mai sentito parlare, tutti gli esseri umani mai esistiti, hanno vissuto la loro vita. Tutta la gioia e la sofferenza, migliaia di religioni sicure di sé, ideologie e dottrine economiche, ogni cacciatore e raccoglitore, ogni eroe e codardo, ogni creatore ed ogni distruttore di civiltà, ogni re e paesano, ogni coppia che si ama, ogni madre e padre, bambino pieno di speranza, inventore ed esploratore, ogni predicatore di moralità, ogni politico corrotto, ogni superstar, ogni leader supremo, ogni santo e peccatore nella storia della nostra specie, è vissuto lì, su un granello di polvere, sospeso in un raggio di sole. E' stato detto che l'astronomia è un'esperienza di umiltà e che forma il carattere. Probabilmente non c'è dimostrazione migliore della follia delle vanità umane di questa distante immagine del nostro piccolo mondo. Per me sottolinea la nostra responsabilità di occuparci più gentilmente gli uni degli altri e di preservare e proteggere il pallido pallino blu, l'unica casa che mai conosceremo."

Meravigliose parole sul potere della scienza e dell'esplorazione. C'è sempre stato chi sosteneva, e sempre ci sarà, che sappiamo abbastanza sull'universo. Potevate sostenerlo nel 1920; non avreste scoperto la penicillina. Potevate sostenerlo nel 1890; non avreste inventato il transistor. E c'è chi la pensa così in questo periodo di difficoltà economica. Di sicuro sappiamo abbastanza. Non abbiamo bisogno di scoprire altro sul nostro universo.

Vorrei lasciare le ultime parole a qualcuno che sta rapidamente diventando uno dei miei eroi, Humphrey Davy, che si è occupato di scienza all'inizio del 19° secolo. Chiaramente era sotto attacco in ogni momento. Conosciamo a sufficienza all'inizio del 19° secolo. Limitiamoci a sfruttarlo; costruiamo cose e basta. Ecco cosa ha detto: "Nulla è più fatale per il progresso della mente umana che presumere che le nostre visioni della scienza siano definitive, che i nostri trionfi siano completi, che non ci siano misteri in natura, e che non ci siano nuovi mondi da conquistare."

Grazie.

(Applausi)